第5章 內(nèi)輪廓加工

1、 用麻花鉆鉆孔用麻花鉆鉆孔 （1）內(nèi)孔車刀種類）內(nèi)孔車刀種類 內(nèi)孔車力內(nèi)孔車力 a) 通孔車刀通孔車刀b) 不通孔車刀不通孔車刀c) 兩個(gè)后角兩個(gè)后角 內(nèi)孔車刀的結(jié)構(gòu)內(nèi)孔車刀的結(jié)構(gòu) a) 整體式車刀整體式車刀b) 通孔車刀通孔車刀c) 不通孔車刀不通孔車刀 （2）車孔的關(guān)鍵技術(shù)）車孔的關(guān)鍵技術(shù) 1）增加內(nèi)孔車刀的剛度）增加內(nèi)孔車刀的剛度 盡量增大刀柄的截面積。盡量增大刀柄的截面積。 盡可能縮短刀柄的伸出長度，以增加車刀刀柄盡可能縮短刀柄的伸出長度，以增加車刀刀柄 剛度，減小切削過程中的振動(dòng)。剛度，減小切削過程中的振動(dòng)。 可調(diào)節(jié)刀柄長度的內(nèi)孔車刀可調(diào)節(jié)刀柄長度的內(nèi)孔車刀 a）刀尖位于刀柄中心）刀

2、尖位于刀柄中心b) 刀尖位于刀柄上面刀尖位于刀柄上面c）刀柄伸出長度）刀柄伸出長度 d) 內(nèi)孔車刀內(nèi)孔車刀 2）控制切屑流向）控制切屑流向 典型內(nèi)孔車刀典型內(nèi)孔車刀 a) 前排屑通孔車刀前排屑通孔車刀b) 后排屑不通孔車刀后排屑不通孔車刀 （3）內(nèi)孔車刀的安裝）內(nèi)孔車刀的安裝 1）刀尖應(yīng)與工件中心等高或稍高。）刀尖應(yīng)與工件中心等高或稍高。 2）刀柄應(yīng)基本平行于工件軸線，否則在車削到一定）刀柄應(yīng)基本平行于工件軸線，否則在車削到一定 深度時(shí)刀柄后半部容易碰到工件孔口。深度時(shí)刀柄后半部容易碰到工件孔口。 3）不通孔車刀裝夾時(shí)，內(nèi)偏刀的主刀刃應(yīng)與孔底平）不通孔車刀裝夾時(shí)，內(nèi)偏刀的主刀刃應(yīng)與孔底平 面成

3、面成3 5角，并且在車平面時(shí)要求橫向有足夠的退角，并且在車平面時(shí)要求橫向有足夠的退 刀余地。刀余地。 （4）工件的裝夾）工件的裝夾 車孔時(shí)，工件一般采用三爪自定心卡盤裝夾；對(duì)車孔時(shí)，工件一般采用三爪自定心卡盤裝夾；對(duì) 于較大和較重的工件可采用四爪單動(dòng)卡盤裝夾。加工于較大和較重的工件可采用四爪單動(dòng)卡盤裝夾。加工 直徑較大、長度較短的工件（如盤類工件等），必須直徑較大、長度較短的工件（如盤類工件等），必須 找正外圓和端面。一般情況下先找正端面再找正外圓，找正外圓和端面。一般情況下先找正端面再找正外圓， 如此反復(fù)幾次，直至達(dá)到要求為止。如此反復(fù)幾次，直至達(dá)到要求為止。 （1）主運(yùn)動(dòng)模式）主運(yùn)動(dòng)模式

4、（2）刀具趨近運(yùn)動(dòng)工件的程序段）刀具趨近運(yùn)動(dòng)工件的程序段 N10 T0200 M42; N20 G97 S300 M03; N30 G00 Z5 M08; N40 X0; （3）刀具切削和返回運(yùn)動(dòng)程序段）刀具切削和返回運(yùn)動(dòng)程序段 N50 G01 Z -30 F30; N60 G00 Z2; 程序段程序段N50 為鉆頭的實(shí)際切削運(yùn)動(dòng)，切削完成后為鉆頭的實(shí)際切削運(yùn)動(dòng)，切削完成后 執(zhí)行程序段執(zhí)行程序段N60，鉆頭沿，鉆頭沿Z 向退出工件。向退出工件。 鉆孔時(shí)鉆孔時(shí), , 從孔中返回的第一個(gè)運(yùn)動(dòng)總是沿從孔中返回的第一個(gè)運(yùn)動(dòng)總是沿Z Z 軸正軸正 方向的運(yùn)動(dòng)。方向的運(yùn)動(dòng)。 （4）啄式鉆孔循環(huán)指令）啄式鉆

5、孔循環(huán)指令G74 （深孔鉆削循環(huán)指令）（深孔鉆削循環(huán)指令） 1）啄式鉆孔循環(huán)指令格式）啄式鉆孔循環(huán)指令格式 G74 R (e); G74 Z (W) Q (k) F_ ; 式中，式中，e：每次軸向（每次軸向（Z 軸）進(jìn)刀后的軸向退刀量軸）進(jìn)刀后的軸向退刀量; Z（W）：）：Z 向終點(diǎn)坐標(biāo)值（孔深）；向終點(diǎn)坐標(biāo)值（孔深）； k：Z 向每次的切入量向每次的切入量, 無正負(fù)號(hào)無正負(fù)號(hào), 單位為單位為0. 001mm。 2）G74 加工路線加工路線 G74 指令加工軌跡示意圖指令加工軌跡示意圖 3）示例）示例 G74 指令加工示例指令加工示例 （1）用）用G01 指令加工內(nèi)孔指令加工內(nèi)孔 G01 指令

6、加工內(nèi)孔示例指令加工內(nèi)孔示例 （2）G90 加工內(nèi)孔加工內(nèi)孔 1）用）用G90 指令加工內(nèi)孔動(dòng)作指令加工內(nèi)孔動(dòng)作 AB 快速進(jìn)刀?？焖龠M(jìn)刀。 BC 刀具以指令中指定的刀具以指令中指定的F 值進(jìn)給切削。值進(jìn)給切削。 CD 刀具以指令中指定的刀具以指令中指定的F 值進(jìn)給退刀。值進(jìn)給退刀。 DA 快速返回循環(huán)起點(diǎn)。快速返回循環(huán)起點(diǎn)。 G90 指令加工內(nèi)孔軌跡指令加工內(nèi)孔軌跡 2）示例。加工如圖所示工件的臺(tái)階孔，已鉆出）示例。加工如圖所示工件的臺(tái)階孔，已鉆出? 18 mm 的通孔，用的通孔，用G90 指令編寫加工程序。指令編寫加工程序。 G90 指令加工臺(tái)階孔示例指令加工臺(tái)階孔示例 （3）用）用G71

7、、G73 指令加工內(nèi)孔指令加工內(nèi)孔 1）粗車循環(huán)指令）粗車循環(huán)指令G71、G73, 在加工外徑時(shí)精車余在加工外徑時(shí)精車余 量量U 為正值為正值, 但在加工內(nèi)輪廓時(shí)精車余量但在加工內(nèi)輪廓時(shí)精車余量U 應(yīng)為負(fù)值。應(yīng)為負(fù)值。 2）加工內(nèi)孔輪廓時(shí)）加工內(nèi)孔輪廓時(shí), 切削循環(huán)的起點(diǎn)、切出點(diǎn)的位切削循環(huán)的起點(diǎn)、切出點(diǎn)的位 置選擇要慎重置選擇要慎重, 要保證刀具在狹小的內(nèi)結(jié)構(gòu)中移動(dòng)而不要保證刀具在狹小的內(nèi)結(jié)構(gòu)中移動(dòng)而不 干涉工件。干涉工件。 3）加工內(nèi)孔時(shí)）加工內(nèi)孔時(shí), 若有錐體和圓弧若有錐體和圓弧, 精加工需要對(duì)刀尖精加工需要對(duì)刀尖 圓弧半徑進(jìn)行補(bǔ)償圓弧半徑進(jìn)行補(bǔ)償, 補(bǔ)償指令與外圓加工有區(qū)別。補(bǔ)償指令與

8、外圓加工有區(qū)別。 4）示例。加工如圖所示工件的臺(tái)階孔，已鉆出）示例。加工如圖所示工件的臺(tái)階孔，已鉆出 ?20 mm 的通孔，編寫加工程序。的通孔，編寫加工程序。 G71 指令加工臺(tái)階孔示例圖指令加工臺(tái)階孔示例圖 加工如圖加工如圖 所示的零件，毛坯尺寸為所示的零件，毛坯尺寸為?48 mm 65 mm， 材料為材料為45 鋼。鋼。 孔加工實(shí)訓(xùn)圖孔加工實(shí)訓(xùn)圖 （1）工藝分析）工藝分析 1）對(duì)圖樣上臺(tái)階孔尺寸）對(duì)圖樣上臺(tái)階孔尺寸, 編程時(shí)取其中值。編程時(shí)取其中值。 2）由于毛坯去除余量不是太大）由于毛坯去除余量不是太大, 可按照工序集中的可按照工序集中的 原則確定加工工序。其加工工序?yàn)樵瓌t確定加工工序

9、。其加工工序?yàn)?手動(dòng)車右端面、鉆手動(dòng)車右端面、鉆 中心孔中心孔用用?26 mm 鉆頭手動(dòng)鉆內(nèi)孔鉆頭手動(dòng)鉆內(nèi)孔粗、精車外圓和粗、精車外圓和 C2 mm 倒角倒角粗、精鏜臺(tái)階孔粗、精鏜臺(tái)階孔車左端外倒角、切斷。車左端外倒角、切斷。 （2）確定刀具）確定刀具 將編寫的程序校驗(yàn)無誤后，輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，對(duì)將編寫的程序校驗(yàn)無誤后，輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，對(duì) 刀，加工出合格的零件。刀，加工出合格的零件。 （1）為了便于觀察與測量，裝夾工件時(shí)應(yīng)盡量使錐）為了便于觀察與測量，裝夾工件時(shí)應(yīng)盡量使錐 孔大端直徑位置在外端?？状蠖酥睆轿恢迷谕舛恕?（2）為保證錐度的尺寸精度，加工需要進(jìn)行刀尖半）為保證錐度的尺寸精度，加工

10、需要進(jìn)行刀尖半 徑補(bǔ)償。徑補(bǔ)償。 （3）內(nèi)圓錐加工中一定需要注意刀尖的位置方向。）內(nèi)圓錐加工中一定需要注意刀尖的位置方向。 （4）多數(shù)內(nèi)圓錐的尺寸需要進(jìn)行計(jì)算，掌握良好的）多數(shù)內(nèi)圓錐的尺寸需要進(jìn)行計(jì)算，掌握良好的 計(jì)算方法，可以提高工藝制定效率。計(jì)算方法，可以提高工藝制定效率。 （5）車削內(nèi)圓錐時(shí)的切削用量的選用應(yīng)比車削外）車削內(nèi)圓錐時(shí)的切削用量的選用應(yīng)比車削外 圓錐小圓錐小10% 30%。 （6）車削內(nèi)圓錐時(shí)裝刀必須保證刀尖嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)工）車削內(nèi)圓錐時(shí)裝刀必須保證刀尖嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)工 件旋轉(zhuǎn)中心件旋轉(zhuǎn)中心, 否則會(huì)產(chǎn)生雙曲線誤差。否則會(huì)產(chǎn)生雙曲線誤差。 內(nèi)圓錐車削的雙曲線誤差內(nèi)圓錐車削的雙曲線誤差 （

11、7）車削內(nèi)圓錐時(shí)必須保證有充足的切削液進(jìn)）車削內(nèi)圓錐時(shí)必須保證有充足的切削液進(jìn) 行冷卻，以保證內(nèi)孔的表面粗糙度與刀具耐用度。行冷卻，以保證內(nèi)孔的表面粗糙度與刀具耐用度。 （8）加工高精度的內(nèi)圓錐時(shí)，最好在精車前增）加工高精度的內(nèi)圓錐時(shí)，最好在精車前增 加一道檢測工步。加一道檢測工步。 （9）內(nèi)圓錐精加工時(shí)，需要注意防止鐵屑劃傷）內(nèi)圓錐精加工時(shí)，需要注意防止鐵屑劃傷 內(nèi)孔表面，此時(shí)對(duì)切削用量的選擇需綜合考慮，一內(nèi)孔表面，此時(shí)對(duì)切削用量的選擇需綜合考慮，一 般可以考慮減小背吃刀量與進(jìn)給速度。般可以考慮減小背吃刀量與進(jìn)給速度。 加工如圖所示零件，已鉆出加工如圖所示零件，已鉆出?18 mm 通孔，試編

12、寫通孔，試編寫 內(nèi)圓錐加工程序。內(nèi)圓錐加工程序。 內(nèi)圓錐加工示例內(nèi)圓錐加工示例 （1）根據(jù)走刀方向，正確判斷圓弧的順逆，確定）根據(jù)走刀方向，正確判斷圓弧的順逆，確定 是應(yīng)用是應(yīng)用G02 還是還是G03 編程。編程。 （2）加工內(nèi)圓弧時(shí)，為保證圓弧的尺寸精度，加）加工內(nèi)圓弧時(shí)，為保證圓弧的尺寸精度，加 工時(shí)需要進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償。工時(shí)需要進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償。 （3）應(yīng)用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償時(shí)，要正確設(shè)置刀尖）應(yīng)用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償時(shí)，要正確設(shè)置刀尖 圓弧半徑和刀尖的位置方向。圓弧半徑和刀尖的位置方向。 加工如圖所示的零件，試編制其內(nèi)孔輪廓加工程序。加工如圖所示的零件，試編制其內(nèi)孔輪廓加工程序。 內(nèi)圓弧加工

13、內(nèi)圓弧加工 （1）受力變形）受力變形 （2）受熱變形）受熱變形 （3）振動(dòng)變形）振動(dòng)變形 （1）根據(jù)薄壁件的形狀和特點(diǎn)，選擇和制定合）根據(jù)薄壁件的形狀和特點(diǎn)，選擇和制定合 理工藝方案和加工路線。理工藝方案和加工路線。 （2）為了防止薄壁件裝夾變形，裝夾時(shí)，盡量）為了防止薄壁件裝夾變形，裝夾時(shí)，盡量 增加輔助支撐面，提高薄壁件在切削過程中的剛度，增加輔助支撐面，提高薄壁件在切削過程中的剛度， 減少變形。減少變形。 （3）合理選擇刀具幾何角度。）合理選擇刀具幾何角度。 （4）合理選用切削參數(shù)。合理選用切削參數(shù)，）合理選用切削參數(shù)。合理選用切削參數(shù)， 就能減小切削力，從而降低變形量。就能減小切削力，

14、從而降低變形量。 （5）在車削時(shí)使用適當(dāng)?shù)那邢饕海ㄈ缑河停?，）在車削時(shí)使用適當(dāng)?shù)那邢饕海ㄈ缑河停?能減少受熱變形，使加工表面更好地達(dá)到要求。能減少受熱變形，使加工表面更好地達(dá)到要求。 如圖所示的薄壁套筒零件如圖所示的薄壁套筒零件, 毛坯為鑄件毛坯為鑄件, 材料材料HT200, 切切 削余量為削余量為3 mm。試制定加工工序。試制定加工工序, 并編寫數(shù)控加工程序。并編寫數(shù)控加工程序。 薄壁套筒零件薄壁套筒零件 （1）零件圖工藝分析）零件圖工藝分析 該零件形狀比較簡單，主要由內(nèi)外圓柱面組成，該零件形狀比較簡單，主要由內(nèi)外圓柱面組成， 但由于工件較薄，剛度較小，如果采用常規(guī)的切削加但由于工件較薄，

15、剛度較小，如果采用常規(guī)的切削加 工方法，受切削力和熱變形的影響，工件會(huì)出現(xiàn)彎曲工方法，受切削力和熱變形的影響，工件會(huì)出現(xiàn)彎曲 變形，很難達(dá)到技術(shù)要求，產(chǎn)品合格率極低。變形，很難達(dá)到技術(shù)要求，產(chǎn)品合格率極低。 （2）確定加工工序）確定加工工序 1）用三爪自定心卡盤夾持外圓小頭，粗車內(nèi)孔、大端面。）用三爪自定心卡盤夾持外圓小頭，粗車內(nèi)孔、大端面。 2）夾持內(nèi)孔、粗車外圓及小端面。）夾持內(nèi)孔、粗車外圓及小端面。 3）用扇形軟卡爪裝夾外圓小頭，精車內(nèi)孔、大端面。）用扇形軟卡爪裝夾外圓小頭，精車內(nèi)孔、大端面。 4）以內(nèi)孔和大端面定位，心軸夾緊）以內(nèi)孔和大端面定位，心軸夾緊, 精車外圓、小端面。精車外圓、

16、小端面。 （3）確定編程原點(diǎn)）確定編程原點(diǎn) 1）粗、精車內(nèi)孔及大端面，以工件小端面中心）粗、精車內(nèi)孔及大端面，以工件小端面中心 線交點(diǎn)為工件原點(diǎn)。線交點(diǎn)為工件原點(diǎn)。 2）粗、精車外圓及小端面，以工件大端面中心）粗、精車外圓及小端面，以工件大端面中心 線交點(diǎn)為工件原點(diǎn)。線交點(diǎn)為工件原點(diǎn)。 （4）確定加工刀具）確定加工刀具 （5）程序編制）程序編制 1）粗車內(nèi)孔及大端面）粗車內(nèi)孔及大端面 2）粗車外圓及小端面）粗車外圓及小端面 3）精車內(nèi)孔、大端面）精車內(nèi)孔、大端面 4）精車外圓及小端面）精車外圓及小端面 加工如圖所示的零件加工如圖所示的零件, 毛坯尺寸為毛坯尺寸為?55 mm 80 mm, 材料為材料為45 鋼。鋼。 復(fù)雜孔類零件實(shí)訓(xùn)圖復(fù)雜孔