宏程序在微小孔加工效率提（tí）升的應用研（yán）究
2017-11-13 來源： 南京科技職（zhí）業（yè）學（xué）院 作者：吳苗（miáo）苗（miáo）
摘 要：本文通過對微小孔加工（gōng）過程研究，根據實際鑽孔參數，運用數控係統中固定循環指令編程，實際加（jiā）工效率低，小鑽頭容易斷。通過我們改進（jìn）編（biān）程，運用宏程序模擬鑽孔循環運動軌跡，優化各階段進給速度（dù）編程，從而提高微小孔加工的效率。達到實（shí）際生產的高效性和安（ān）全性。
關鍵詞：宏程序；微小孔（kǒng）加工；優化編程；提升（shēng）效率
在教學和實際生產過程中遇（yù）到過這樣一批產品（pǐn），加工ф0.2mm的小孔（kǒng），如圖（tú）1所示：
1、 工藝（yì）分析
如圖1所示，這是一件化工噴嘴零件加工（gōng），材質是碳鋼，先前工序都已加工完成，最（zuì）後一道工序是加工ф0.2mm的通孔，理論深度3.5mm，我們將運用ф0.2mm的鑽頭對其進行加工，為保證是通孔，實（shí）際（jì）加工深（shēn）度大於3.5mm。我們運用的設備是數控立式加工中心，係統是（shì）FANUC 0i-MC。
2 、實際加工過程研究
2.1 鑽孔固定循環（G83）編程加工
2.1.1 由（yóu）於首次遇到此類產品的加（jiā）工，沒有實（shí）際（jì）的加工經驗，固先運用數控係統中孔加工（gōng）固定循環編程，對產品進行試切，主體程（chéng）序如下所示：
G0G54G90G17G40；（調坐標係）
M3S10000；（主軸轉速設定）
G43H1Z50；（FANUC係統調（diào）刀具長（zhǎng）度）
G98G83X0Y0Z-3.7R1Q0.05F3（鑽孔固定循環（huán）編程）
G80Z50；
M5；
M30；
2.1.2 根據孔的實際（jì）大小，材質，選用的鑽頭及加工設備等因素考慮，確（què）定加工的（de）切削參數，主軸（zhóu）轉速為10000轉，每次鑽深為0.05mm，鑽（zuàn）切速度為3mm/min，以此參數運（yùn）用固定（dìng）循環編程加工，第一（yī）件成功完成，單間加工耗時28分鍾，由於（yú）此產品要加工1000多件，這樣的速度完全達不到生產的要求，由於鑽孔固定（dìng）循環參數的局限性，隻能改鑽深（shēn）深度和鑽切速度（dù）來提高鑽孔效率，而且鑽切的速度是恒定的不能分階段改（gǎi）變速度，我們試切了好幾個產品，都沒有成功，鑽頭總是斷，改回原來參數加（jiā）工，可以生（shēng）產，就是速度太慢，因此我們想到了宏程序，利用宏（hóng）程序的靈（líng）活性，替代（dài）固定循環編程。
2.2 宏（hóng）程序編程
2.2.1 總結鑽孔固（gù）定循環（G83）規律
宏程序是（shì）指采用宏變量（liàng）及利用（yòng）公式來編寫的程序，隻要我們（men）能找到鑽孔循環的規律，就（jiù）能編寫出宏程序，替（tì）代鑽孔（kǒng）固（gù）定循環（huán）。
鑽孔固定循（xún）環G83指令格式（shì）：G83XY-Z-R-Q-F-I-K-P-；指（zhǐ）令各參數含義：X-Y-：孔位數（shù）據；Z-：從R點到孔底的（de）距離（lí）；R-：從（cóng）初始（shǐ）位置到R點的距（jù）離；Q-：每（měi）次切削（xuē）深度；F-：切削進給速度；I-：前進或後（hòu）退的移動（dòng）速度；K-：重複次數；P-：在孔（kǒng）底停留時間。指令鑽孔分步圖解，如圖2所（suǒ）示。
圖2
根據圖解分（fèn）析，鑽頭沿（yán）X和Y軸定位，沿（yán）Z軸（zhóu）定位到R點（diǎn），沿Z軸鑽孔，第一次鑽孔（kǒng），切削深度Q，增量值，後退（tuì）（孔底到小空程□），增量值，後退（孔底到R點（diǎn）），前進R點到離孔底空程高度□的點，鑽孔第2次或（huò）以後的鑽孔，切削（xuē）深度Q+□，增量值，暫停，沿（yán）Z軸返（fǎn）回到R點或（huò）初始平麵，循環結束。
根據圖樣分析，得出鑽孔固定循環運動軌跡規律（lǜ），由規律轉化成宏程序語言，其中鑽孔深度設為變量，用#1表示，切削起始點為#1+0.1mm，空程速度用F2表（biǎo）示，鑽孔速（sù）度用F1表示，抬刀排削速度用（yòng）F3表示，實際用宏程序編（biān）程鑽頭運動軌跡，如圖3所示。
2.2.2 宏程（chéng）序編製（zhì）
根據實際生產加工經驗，其中空程速度F2設定為50mm/min，鑽孔（kǒng）速度F1設定為3mm/min，抬刀排削速度F3設定為100mm/min，每次鑽孔深度變量（liàng）為0.05mm。根據運動軌跡（jì）圖，編製宏程（chéng）序如下：
運用此程序，對工（gōng）件上的小孔進行重新加工，由於進刀速度的變化，減少了空程運動的時間，切削起點（diǎn）的設定，減（jiǎn）少了空程運動（dòng）的長度，優化了運動軌跡，單件加（jiā）工完成，實際耗時隻需8分30秒的時（shí）間，鑽頭使（shǐ）用了合理的（de）加工切削（xuē）參數，也不容易斷，加工效率大幅度的提（tí）高了，給企（qǐ）業創造了（le）更多的經濟價（jià）值。
結語
本文通過對宏程序在微小（xiǎo）孔加（jiā）工中編程的應（yīng）用研究，體現了宏（hóng）程（chéng）序在這一類微小孔加（jiā）工（gōng）編程中的優勢，替代係統固有的鑽孔循環，減少了加工時間及加工損耗，提升了加工效（xiào）率，希望能給這些領域的企業在（zài）加工方麵有一定的啟發和幫助。
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