內(nèi)孔數(shù)控車削加工(編程)教案

1、 內(nèi)孔數(shù)控車削加工教案數(shù)控車床上孔加工工藝 圖8-7-1麻花鉆鉆孔 圖8-7-2硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭鉆孔很多零件如齒輪、軸套、帶輪等，不僅有外圓柱面，而且有內(nèi)圓柱面，在車床上加工內(nèi)結(jié)構(gòu)加工方法有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、車孔等加工方法，其工藝適應(yīng)性都不盡相同。應(yīng)根據(jù)零件內(nèi)結(jié)構(gòu)尺寸以及技術(shù)要求的不同，選擇相應(yīng)的工藝方法。1麻花鉆鉆孔如圖8-7-1，鉆孔常用的刀具是麻花鉆頭(用高速鋼制造) ，孔的主要工藝特點(diǎn)如下：鉆頭的兩個(gè)主刀刃不易磨得完全對(duì)稱，切削時(shí)受力不均衡；鉆頭剛性較差，鉆孔時(shí)鉆頭容易發(fā)生偏斜。通常麻花鉆頭鉆孔前，用剛性好的鉆頭，如用中心孔鉆鉆一個(gè)小孔，用于引正麻花鉆開(kāi)始鉆孔時(shí)的定位和鉆削方向。

2、麻花鉆頭鉆孔時(shí)切下的切屑體積大，鉆孔時(shí)排屑困難，產(chǎn)生的切削熱大而冷卻效果差，使得刀刃容易磨損。因而限制了鉆孔的進(jìn)給量和切削速度，降低了鉆孔的生產(chǎn)率。可見(jiàn)，鉆孔加工精度低(IT213)、外表粗糙度值大(Ra12.5)，一般只能作粗加工。鉆孔后，可以通過(guò)擴(kuò)孔、鉸孔或鏜孔等方法來(lái)提高孔的加工精度和減小外表粗糙度值。2硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭鉆孔如圖8-7-2，CNC車床通常也使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭?？赊D(zhuǎn)位刀片的鉆孔速度通常要比高速鋼麻花鉆的鉆孔速度高很多。刀片鉆頭適用于鉆孔直徑范圍為1680mm的孔。刀片鉆頭需要較高的功率和高壓冷卻系統(tǒng)。如果孔的公差要求小于±0.05，那么需要增加鏜孔或

3、鉸孔等第二道孔加工工序，使孔加工到要求的尺寸。用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭鉆孔時(shí)不需要鉆中心孔。3擴(kuò)孔 擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)已鉆或鑄、鍛出的孔進(jìn)行加工，擴(kuò)孔時(shí)的背吃刀量為0.854.5mm范圍內(nèi)，切屑體積小，排屑較為方便。因而擴(kuò)孔鉆的容屑槽較淺而鉆心較粗，刀具剛性好；一般有34個(gè)主刀刃，每個(gè)刀刃的切削負(fù)荷較??；棱刃多，使得導(dǎo)向性好，切削過(guò)程平穩(wěn)。擴(kuò)孔能修正孔軸線的歪斜，擴(kuò)孔鉆無(wú)端部橫刃，切削時(shí)軸向力小，因而可以采用較大的進(jìn)給量和切削速度。擴(kuò)孔的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率比鉆孔高，加工精度可達(dá)ITl0，外表粗糙度值為Ra6.33.2m。采用鑲有硬質(zhì)合金刀片的擴(kuò)孔鉆，切削速度可以提高23倍，大大地提高了生產(chǎn)率。擴(kuò)孔

4、常常用作鉸孔等精加工的準(zhǔn)備丁序：也可作為要求不高孔的最終加工。4鉸孔鉸孔是孔的精加工方法之一，鉸孔的刀具是鉸刀。鉸孔的加工余量小(粗鉸為O.150.35mm，精鉸為0.050.15mm)，鉸刀的容屑槽淺，剛性好，刀刃數(shù)目多(612個(gè))，導(dǎo)向可靠性好，刀刃的切削負(fù)荷均勻。鉸刀制造精度高，其圓柱校準(zhǔn)局部具有校準(zhǔn)孔徑和修光孔壁的作用。鉸孔時(shí)排屑和冷卻潤(rùn)滑條件好，切削速度低(精鉸25mmin)，切削力、切削熱都小，并可防止產(chǎn)生積屑瘤。因此，鉸孔的精度可達(dá)IT6IT8；外表粗糙度值為Ra1.60.4m。鉸孔的進(jìn)給量一般為0.21.2mmr，約為鉆孔進(jìn)給的34倍，可保證有較高的生產(chǎn)率。鉸孔直徑一般不大于8

5、0 mm。鉸孔不能糾正孔的位置誤差，孔與其他外表之間的位置精度，必須由鉸孔前的加工工序來(lái)保證。5鏜孔鏜孔一般用于將已有孔擴(kuò)大到指定的直徑，可用于加工精度、直線度及外表精度均要求較高的孔。鏜孔主要優(yōu)點(diǎn)是工藝靈活、適應(yīng)性較廣。一把結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單刃鏜刀，既可進(jìn)行孔的粗加工，又可進(jìn)行半精加工和精加工。加工精度范圍為ITl0以下至IT7IT6；外表粗糙度值Ra為12.5m至0.80.2m。鏜孔還可以校正原有孔軸線歪斜或位置偏差。鏜孔可以加工中、小尺寸的孔，更適于加工大直徑的孔。鏜孔時(shí)，單刃鏜刀的刀頭截面尺寸要小于被加工的孔徑，而刀桿的長(zhǎng)度要大于孔深，因而刀具剛性差。切削時(shí)在徑向力的作用下，容易產(chǎn)生變形和振

6、動(dòng)，影響鏜孔的質(zhì)量。特別是加工孔徑小、長(zhǎng)度大的孔時(shí)，更不如鉸孔容易保證質(zhì)量。因此，鏜孔時(shí)多采用較小的切削用量，以減小切削力的影響。872 數(shù)控車床上孔加工編程1中心線上鉆、擴(kuò)、鉸孔加工編程車床上的鉆、擴(kuò)、鉸加工時(shí)，刀具在車床主軸中心線上加工。即X值為0。主運(yùn)動(dòng)模式CNC車床上所有中心線上孔加工的主軸轉(zhuǎn)速都以G97模式，即每分鐘的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)(rmin)來(lái)編寫，而不使用恒定外表速度模式(CSS)。刀具趨近運(yùn)開(kāi)工件的程序段首先將Z軸移動(dòng)到平安位置，然后移動(dòng)X軸到主軸中心線，最后將Z軸移動(dòng)到鉆孔的起始位置。這種方式可以減小鉆頭趨近工件時(shí)發(fā)生碰撞的可能性。 N36 T0200 M42； N37 G97 S

7、700 M03；N38 G00 Z5 M08；N39 X0；N40···刀具切削和返回運(yùn)動(dòng)N40 G01 Z-30 F30；N41 G00 Z2；程序段N40為鉆頭的實(shí)際切削運(yùn)動(dòng)，切削完成后執(zhí)行程序段N41，鉆頭將Z向退出工件。刀具的返回運(yùn)動(dòng)時(shí)，從孔中返回的第一個(gè)運(yùn)動(dòng)總是沿Z軸方向的運(yùn)動(dòng)。啄式鉆孔循環(huán)(深孔鉆循環(huán))：啄式鉆孔循環(huán)格式G74 RG74 Z Q F；式中：R：每次啄式退刀量； Z：向終點(diǎn)坐標(biāo)值(孔深)；Q：Z向每次的切入量。啄式鉆孔(如圖8-7-3所示)：在工件上加工直徑為10 mm的孔，孔的有效深度為60 mm。工件端面及中心孔已加工，程序如下：O8

8、701；N10 T0505；(10麻花鉆)圖8-7-3工件端面啄式鉆孔例圖N20 G0 X0 Z3.S700 M3；N30 G74.R1.；N40 G74.Z-60.Q8000 F0.1；N50 G0 Z50；N60 X100；N70 M05；N80 M30；2數(shù)控鏜削內(nèi)孔數(shù)控車削內(nèi)孔的指令與外圓車削指令根本相同，但也有區(qū)別，編程時(shí)應(yīng)注意以下方面：粗車循環(huán)指令G71、G73，在加工外徑時(shí)余量U為正，但在加工內(nèi)輪廓時(shí)余量U應(yīng)為負(fù)。假設(shè)精車循環(huán)指令G70采用半徑補(bǔ)償加工，以刀具從右向左進(jìn)給為例。在加工外徑時(shí)，半徑補(bǔ)償指令用G42，刀具方位編號(hào)是“3。 在加工內(nèi)輪廓時(shí)，半徑補(bǔ)償指令用G41，刀具方位

9、編號(hào)是“2。加工內(nèi)孔輪廓時(shí)，切削循環(huán)的起點(diǎn)S、切出點(diǎn)Q的位置選擇要慎重，要保證刀具在狹小的內(nèi)結(jié)構(gòu)中移動(dòng)而不干預(yù)工件。起點(diǎn)S、切出點(diǎn)Q的X值一般取與預(yù)加工孔直徑稍小一點(diǎn)的值。如圖8-7-4，內(nèi)輪廓加工編程例如：內(nèi)徑粗車循環(huán)：半徑補(bǔ)償精加工內(nèi)形G0 X19 Z5；快進(jìn)到內(nèi)徑粗車循環(huán)起刀點(diǎn)G71 U1 R0.5；G0 G41 X19 Z5；引入半徑補(bǔ)償G7l P10 Q20 U-0.5 W0.1 F150；G70 P10 Q20 F80；N10 Gl X36；G40 G0 Z50 X100；N20 X19；圖8-7-4 孔類零件數(shù)控車床上孔加工工藝編程實(shí)例加工圖8-7-4所示階梯孔類零件，材料為45

10、鋼，材料規(guī)格為50×50mm，設(shè)外圓端面已加工完畢，要求按圖紙要求加工該零件內(nèi)結(jié)構(gòu)。1. 加工方法：選用f3的中心鉆鉆削中心孔；鉆f20的孔；粗鏜削內(nèi)孔；精鏜削內(nèi)孔。2. 程序編寫：O8702f3的中心鉆T01G01鉆削中心孔f20鉆頭T02鉆削孔O8702G98；G98；M3 S2000 T0101；M3 S300 T0202；換1號(hào)f3的中心鉆換2號(hào)f20的鉆頭G0 X0 Z5；G0 X0 Z5；G01 Z6 F30；G74 R3.；G04 P1000；G74 Z-58.Q8000 F60G00 Z5；G0 Z50 X100；G0 Z50 X100；M5；主軸停轉(zhuǎn)M5；主軸停轉(zhuǎn)M0；程序暫停M0；程序暫停內(nèi)孔鏜刀T03G71鏜削內(nèi)孔內(nèi)孔鏜刀T04G70精鏜內(nèi)孔G98；M3 S800 T0303；G98；G0 X19. Z5；M3 S1200 T0303；G71 U1 R0.5；G0 G41 X19.5 Z5