多种数控系统钻孔循环编程的比较

在机械加工中，几乎所有的零件都有孔，钻孔是非常常见的机械加工过程。而现在的机械加工正逐步向着数控加工方向发展，钻孔也不例外。在各种数控系统中，钻孔程序都是以钻孔循环的形式给出的，但不同公司的数控系统对于同一种钻孔循环的定义一般都是不同的。下面我以世界上较为著名的三家公司的数控系统为例，详细介绍它们对钻孔循环的定义格式，并举例说明。这三种数控系统是：法国SCHNEIDER ELECTRIC公司的NUM 760F、德国SIEMENS公司的SINUMERIK 810D和美国CINCINNATI公司的ACRAMATIC 2100E。 

一、 钻孔循环的定义 

孔的加工循环包括标准钻孔、打中心孔、钻深孔、镗孔等多种形式，本文以标准钻孔为例。 

1、 NUM 760F数控系统 
　　G81 X.. Y.. ER.. Z.. F.. 
　　X.. Y.. 
　　X.. Y.. Z.. 
　　... ... 
　　G80 X.. Y.. Z.. 
　　其中：G81：　　　 钻孔循环指令， 
　　X..、Y..：　　孔中心在XY面上的坐标值， 
　　Z..：　　　　孔底的坐标值， 
　　ER..：　　　 安全平面的数值，它对同一循环中的所有语句都有效。 
　　F：　　　　 以mm/min为单位的进给速度， 
　　G80：　　　取消钻孔循环指令，该语句中X、Y、Z值为刀具退回点坐标值。 

2、 SINUMERIK 810D数控系统 
　　CYCLE81　　 （RTP，RFP，SDIS，DP，DPR） 
　　其中：CYCLE81：钻孔循环指令， 
　　RTP：退刀平面（绝对坐标值）， 
　　RFP：参考平面（绝对坐标值）， 
　　SDIS：安全平面（相对距离，无正负号）， 
　　DP：最终钻孔深度（孔底绝对坐标值）， 
　　DPR：相对于参考平面的最终钻孔深度（无正负号）。 

说明：RFP与RTP：一般来说，参考平面（RFP）与退刀平面（RTP）的数值不同，在同一循环中所设定的退刀平面高于参考平面。因此退刀平面与孔底之间的距离要大于参考平面与孔底之间的距离。 

SDIS：安全平面（SDIS）是与参考平面之间的相对距离，其方向钻孔循环能自动判定。 

DP与DPR：钻孔深度既可以用DP也可以用DPR来定义。如果程序语句中对DP和DPR都进行了定义，而两者定义的深度不同时，则深度值有DPR来决定。此时系统在提示中显示信息：“Depth: Corresponds to value for relative depth”。 

3、 ACRAMATIC 2100E数控系统 
　　G81 X.. Y.. Z.. R..　W..　F.. 
　　X.. Y.. W.. 
　　... ... 
　　其中：X..、Y..：是孔中心的X、Y坐标值， 
　　Z..：钻孔深度（相对于R的距离）， 
　　R..：钻孔平面位置（平行于XY平面），模态， 
　　W..：相对于钻孔平面的退刀距离，非模态。 

二、 举例说明 

上面分别介绍了NUM 760F、SINUMERIK 810D、ACRAMATIC 2100E三种数控系统钻孔指令的具体定义，下面我举一简例来说明。有如图所示一工件，需钻多个孔，程序零点如图所示。则在以上三种数控系统中的钻孔程序如下： 

1、 NUM 760F数控系统 
　　%100 
　　N2　M10M41 
　　N4　DIM3S1300 
　　N6　M8 
　　N8　G90 
　　N10 G0030Y0Z170B0C0 
　　N12 G01X30Y0Z125F1500 
　　N14 G81Z99F200 
　　N16 ER125 
　　N18 X15Y25.981 
　　N20 X-15 
　　N22 X-30Y0 
　　N24 X-15Y-25.981 
　　N25 X15 
　　N26 G80Z160D0 
　　N28 M2 

2、 SINUMERIK 810D数控系统 
　　%_N_100_MPF 
　　N2　T1D1 
　　N4　M6 
　　N8　G90G54 
　　N10 M3S1300 
　　N12 M7 
　　N14 G71 
　　N16 G030Y0Z50 
　　N18 MCALL CYCLE81（10，-15，20，，6） 
　　N20 HOLES2（0，0，30，0，，6） 
　　N22 MCALL 
　　N24 M2 

在此用到MCALL和HOLES2（CPA，CPO，RAD，STA1，INDA，NUM）两个指令，它们是SINUMERIK数控系统中对于钻孔循环非常重要的两个指令。MCALL是模态调用子程序，HOLES2是钻在一个圆上分布的孔，本文不再详细介绍。 

3、 ACRAMATIC 2100E数控系统 
　　：100（PGM，NAME=“100.PTP”） 
　　N2　 T1M6 
　　N4　 M3S1300 
　　N6　 M8 
　　N8　 G71G90 
　　N10　G1X30Y0Z50F2000 
　　N12　G81X30Y0Z-6R-15W20F200 
　　N14　X15Y25.981W20 
　　N16　X-15Y25.981W20 
　　N18　X-30Y0W20 
　　N20　X-15Y-25.981W20 
　　N22　X15Y-25.981 
　　N24　G1Z50F1500 
　　N26　M2 

三、 结束语 

在数控机床与加工中心的编程工作中，不但要熟悉各种加工指令和加工循环的用法，还要善于对各种不同类型数控系统的同一种加工指令和加工循环进行比较，找出它们之间的相同点和不同点。这样才能在本公司数控系统种类较多的情况下，不至于将众多加工指令混淆，减少程序的出错率，节约程序调试时间，从而提高生产效率。