數(shù)控銑削技術(shù)-陳曉羅課件模塊五

實訓(xùn)內(nèi)容：

1.孔加工刀具認知與選用。

2.常用的固定循環(huán)孔加工指令的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。

3.中小孔的編程與加工。

4.中大孔的編程與加工。

5.螺紋孔的編程與加工實訓(xùn)內(nèi)容：

5.1中小孔的加工任務(wù)一、在已加工完成的板料上加工4—Φ8的銷釘孔。圖5-1-15.1.1相關(guān)知識一、孔加工的工藝知識1.孔的類型與工藝性機械零件上所出現(xiàn)的孔的類型有：通孔、階梯孔、不通孔、交叉孔等。這些孔的加工工藝性以通孔工藝性最好。通孔中又以孔深L與孔徑D之比L／D≤1～1.5的短圓柱孔工藝性最好；L／D>5的孔稱為深孔，當深孔精度要求較高、表面粗糙度值較小時，其加工難度會大大增加；階梯孔的工藝性較差，孔徑相差越大，其中最小孔徑又很小時，則工藝性更差；

2.孔加工工藝孔徑D<20mm的孔一般稱為中小孔，其加工方法多采用鉆孔——擴孔——鉸孔工藝?？讖紻>20mm的孔一般稱為中大孔，中大孔的加工常采用的工藝方法有如下幾種：（1）鉆孔——擴孔（半精加工）——鏜孔（精加工）；（2）鉆孔——鏜孔（半精加工）——鏜孔（精加工）；（3）銑孔；（4）銑擴孔（半精加工）——鏜孔（精加工）；3孔加工方法（1）所有孔都應(yīng)全部粗加工后，再進行精加工。（2）毛坯上已有鑄出或鍛出的孔(其直徑通常在Φ30mm以上)，按粗鏜一半精鏜一精鏜的加工方案完成；有空刀槽時可用鋸片銑刀在半精鏜之后、精鏜之前用圓弧插補方式銑削完成，也可用單刀鏜刀鏜削加工，但效率較低；孔徑較大時可用鍵槽銑刀或立銑刀用圓弧插補方式通過粗銑、精銑加工完成。（3）對于直徑小手Φ30mm的孔，毛坯上一般無孔，為提高孔的位置精度，在鉆孔前必須锪(或銑)平孔口端面，并鉆出中心孔作引導(dǎo)孔，即通常采用锪(或銑)平端面一鉆中心孔一鉆一擴一鉸的加工方案完成。二、常用的固定循環(huán)鉆孔指令1.鉆孔、點鉆循環(huán)指令G81該指令只用于鉆中心引導(dǎo)孔，鉆淺孔或鉆薄板上鉆孔。指令編程格式：（G98／G99）G81X

Y

Z

R

F

；G98指令的功能是使刀具退回時直接返回到初始平面。所謂初始平面是在執(zhí)行G81指令前刀具所到達的定位點所在的平面。G81的循環(huán)動作如圖5-1-2所示。G81鉆孔循環(huán)指令的動作節(jié)拍為四步：①從某點快速移動到鉆孔中心（X、Y）點；②快速下降到R點；③直線插補進給（F

）；④快速返回R點（G99）或初始平面（G98）。圖5-1-22.斷屑式深孔鉆削循環(huán)指令G73G73指令適用于深孔鉆削，具有良好的斷屑、排屑功能。指令編程格式：（G98／G99）G73X

Y

Z

R

Q

K

F

；式中：Q—刀具每次的切削深度，Q值為負值，刀具向下進給一個Q值；K—刀具每次進刀后的退刀量，K值為正值，刀具向上快退一個K值。K值小于Q值。使用G73指令時，刀具在Z軸方向做間歇進給鉆削，便于斷屑排屑。G73的循環(huán)動作如圖5-1-4所示。圖5-1-43.帶停頓的鉆孔循環(huán)指令G82G82指令用于鉆盲孔。鉆盲孔時，可使鉆頭在孔底暫停，暫停時間由P指定。指令編程格式：（G98／G99）G82X

Y

Z

R

P

F

；式中：P—指定刀具在孔底的停留時間，單位：ms；G82的循環(huán)動作如圖5-1-6所示。圖5-1-65.1.2任務(wù)實施一、工藝分析1.技術(shù)要求分析四個Φ8的孔加工精度，表面粗糙度要求很高，應(yīng)采用精加工工序完成。2.確定加工方案四個Φ8的孔加工深度30mm，屬于小孔、深孔加工，又由于尺寸精度，表面粗糙度要求很高，因此，應(yīng)采用如下加工工藝：鉆中心孔——鉆孔——擴孔——鉸孔（鉗工手鉸）3.工藝裝備選擇機床：FANUC—Oi系統(tǒng)，立式數(shù)控銑床。夾具：高精度平口虎鉗。刀具：T01——Φ2.5中心鉆；

T02——Φ6.5鉆頭；

T03——Φ7.8鉆頭（擴孔用）；

T04——Φ8手用鉸刀；4.切削用量的確定主軸轉(zhuǎn)數(shù)n=1500r/min；進給速度：鉆中心孔f=20；鉆孔f=100；擴孔f=100；二、加工程序的設(shè)計1.進給路線的確定采用在坐標原點處換刀、起刀，從工件右上方孔按順時針方向依次加工。如圖5-1-8所示。2.坐標系的確定使用工件坐標系G54，坐標系原點設(shè)在工件上表面對稱中心點處。如圖5-1-8所示。圖5-1-83.加工程序鉆中心孔使用G81指令，鉆、擴孔使用G73指令。鉆孔指令參數(shù)設(shè)定：R=5.0；Q=-5.0；K=2.0；以中心鉆為基準刀。O5114;程序名；G54G90G40G49G80;選G54為工件坐標系，絕對值編程，系統(tǒng)初始化；M03S1500T01;G00X0.0Y0.0Z100.0;將鉆頭快速移到工件坐標系原點；X40.0Y30.0Z50.0;快速移到孔定位點，Z50.0即為初始平面；G99G81X40.0Y30.0Z-3.0R5.0F20;X40.0Y-30.0;X-40.0Y-30.0;G81循環(huán)鉆四個中心孔，返回初始平面；X-40.0Y30.0;G00X0.0Y0.0Z100.0;將鉆頭快速移到工件坐標系原點；5.2中、大孔的加工任務(wù)二、圖5-2-1所示工件為冷沖模具凸模固定板，材料：45#鋼，該工件已完成坯料加工，并在中心鉆出Φ45預(yù)成型孔。本任務(wù)要求完成板上各孔的加工。圖5-2-15.2.1相關(guān)知識一、孔加工常用刀具在各種具有一定加工精度和表面粗糙度要求的孔加工工藝中，所使用的刀具類型主要有四種：鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、鏜刀。1擴孔鉆將工件上已有的孔(無論是鑄造出或鍛造出，還是鉆出的孔)擴大的加工方法叫做擴孔。擴孔鉆是擴孔加工最常用的基本刀具，主要在中、大孔加工中使用。圖5-2-2(a)為錐柄式高速鋼擴孔鉆；(b)為套式高速鋼擴孔鉆；(c)為套式硬質(zhì)合金擴孔鉆。2.機用鉸刀鉸刀是對孔進行精加工刀具。普通標準鉸刀如圖5-2-3所示。(a)直柄機用鉸刀；(b)錐柄機用鉸刀；(c)套式機用鉸刀；(d)切削校準部分角度圖5-2-33.鏜刀在機床上對大、中型孔進行半精加工和精加工稱為鏜孔。鏜孔的尺寸精度一般可IT7～ITl0級。鏜孔所用刀具稱為鏜刀。鏜刀種類很多，按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。1)單刃鏜刀圖5-2-4所示為單刃鏜刀，（a）可用于鏜通孔，（b）用于鏜階梯孔，（c）用于鏜盲孔。單刃鏜刀只有一個刀片，使用時用螺釘裝夾到鏜桿上。2)微調(diào)鏜刀在數(shù)控機床上目前較多地選用微調(diào)鏜刀進行孔的精鏜。如圖5-2-5所示，這種鏜刀的徑向尺寸可以在一定范圍內(nèi)進行微調(diào)，調(diào)節(jié)方便且精度高。圖5-2-4圖5-2-5二、常用的固定循環(huán)鏜孔指令使用固定循環(huán)鏜孔指令，無論是粗鏜、半精鏜、精鏜機床均不能做徑向進給，每一次鏜削的切削層厚度只能靠手動調(diào)整刀尖相對旋轉(zhuǎn)中心的外伸出量實現(xiàn)。1.粗鏜循環(huán)指令G85用G85粗鏜孔時，刀具從R點運動到Z點期間，主軸正轉(zhuǎn)，刀具沿Z軸負向進給到孔底部，然后主軸以快速沿Z軸退出。G85的循環(huán)動作如圖5-2-7所示。指令編程格式（G98／G99)G85X

Y

Z

R

F

；圖5-2-72.半精鏜循環(huán)指令G86用G86半精鏜孔時，刀具從R點運動到Z點期間，主軸正轉(zhuǎn)，刀具沿Z軸負向進給到孔底部，主軸停止，然后主軸以快速沿Z軸退出。G86的循環(huán)動作如圖5-2-9所示。指令編程格式

G86X

Y

Z

R

F

；圖5-2-95.2.2任務(wù)實施一、工藝分析1.技術(shù)要求分析工件加工內(nèi)容簡單，易完成。2.確定加工方案四個Φ6.8的孔加工深度30mm，屬于小孔、深孔加工，由于尺寸精度低，采用鉆削成形：鉆中心孔——鉆孔3.工藝裝備選擇機床：FANUC—Oi系統(tǒng)，立式數(shù)控銑床。夾具：高精度平口虎鉗。刀具：T01——Φ6.8鉆頭；

T02——普通單刃，90°主偏角半精鏜刀；

T03——帶微調(diào)的90°主偏角精鏜刀；4.切削用量的確定主軸轉(zhuǎn)數(shù)：鉆孔時n=1500r/min；鏜孔時n=500r/min；進給速度：鉆孔時f=100；鏜孔時f=20～50；二、加工程序的設(shè)計1.進給路線的確定采用在坐標原點處換刀、起刀，從工件右上方孔按順時針方向依次加工四小孔。如圖5-2-11所示。然后，半精鏜削Φ50尺寸留余量，鏜Φ60臺階孔到尺寸。最后精鏜、精細鏜Φ50尺寸達要求。2.坐標系的確定使用工件坐標系G54，坐標系原點設(shè)在工件上表面對稱中心點處。如圖5-2-11所示。圖5-2-113.加工程序O5214;程序名；G54G90G80G49;選G54為工件坐標系，絕對值編程，系統(tǒng)初始化；T01;手工換刀；G00X0.0Y0.0Z100.0;G43Z20.0H01;快速移到孔定位點，Z20.0即為初始平面；G99G73X40.0Y40.0Z-35.0R5.0Q-5.0K2.0F100;X40.0Y-40.0;G73循環(huán)鉆四孔，返回初始平面；X-40.0Y-40.0;X-40.0Y40.0;G00Z50.0;抬刀；X0.0Y0.0Z100.0G49;取消偏置號H01刀具長度補償；M05;M00;程序暫停；T02;手工換刀；M03;5.3螺紋孔的加工任務(wù)三、在已加工完成的半成品板件上加工如圖5-3-1所示的螺紋孔。M8螺紋底孔Φ6.8，M30螺紋底孔Φ25.8均已加工完成。圖5-3-15.3.1相關(guān)知識一、螺紋孔的加工方法螺紋孔按螺旋線的旋向分為左旋和右旋兩種，不管是左旋還是右旋，其螺紋孔的功能和加工方法原理相同。所不同的是左、右旋螺紋孔加工時主軸的旋轉(zhuǎn)方向不同。螺紋孔的加工方法是根據(jù)其孔徑的大小選擇不同的加工方式：1.直徑在M6～M20mm之間的螺紋孔，一般采用攻螺紋的方法加工。即，選用定尺寸的螺紋成形刀具——絲錐，在數(shù)控銑床上攻螺紋時采用的是主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，保持刀具直線進給一個螺距的直線插補原理加工。2.直徑在M6mm以下的螺紋，則只在數(shù)控機床上加工出螺紋底孔，然后通過其它手段攻螺紋。

單件、小批量加工一般采用鉗工（手動）攻螺紋；批量生產(chǎn)時一般可采用工絲機攻螺紋。3.直徑在M20mm以上的螺紋，一般采用鏜刀鏜削而成。二、常用的固定循環(huán)螺紋加工指令1.攻右旋螺紋循環(huán)指令G84．用G84攻右旋螺紋時，要選用定尺寸的螺紋成形刀具——絲錐，刀具從R點運動到孔底Z點，刀具沿Z軸向下保持主軸以每轉(zhuǎn)進給一個螺距的進給速度，主軸正轉(zhuǎn)，加工到孔底部時，主軸暫停后反轉(zhuǎn)，刀具以進給速度反向退出。主軸退到R點平面后，再次暫停，再次變換旋轉(zhuǎn)方向。所有這些，都是由系統(tǒng)自動完成的。G84的循環(huán)動作如圖5-3-2所示。指令編程格式：（G99／G98G84X

Y

Z

R

F

L

；式中：F——進給速度，必須是F=螺距；

L——固定循環(huán)動作的重復(fù)次數(shù)；圖5-3-25.3.2任務(wù)實施一、工藝分析1.技術(shù)要求分析工件加工內(nèi)容簡單，易于完成。2.確定加工方案4—M8螺紋孔采用攻絲工藝完成；M30x3.5螺紋孔采用鏜削工藝完成。3.工藝裝備選擇機床：FANUC—Oi系統(tǒng)，立式數(shù)控銑床。夾具：高精度平口虎鉗。刀具：T01——M8絲錐；

T02——帶微調(diào)的螺紋鏜刀；4.切削用量的確定攻絲時n=100r/min；F=1.25

鏜螺紋時n=500r/min；F=3.5

二、加工程序的設(shè)計1.進給路線的確定采用在坐標原點處換刀、起刀，從工件右上方孔按順時針方向依次加工四螺紋孔。然后，鏜削螺紋孔。通過調(diào)整刀頭位置加工出螺紋牙高。如圖5-3-4所示。2.坐標系的確定使用工件坐標系G54，坐標系原點設(shè)在工件上表面對稱中心點處。如圖5-3-4所示。3.加工程序攻4—M8螺紋孔使用G84指令。攻絲指令參數(shù)設(shè)定：R=5.0；F=1.25；鏜削螺紋孔使用G76指令，G76指令參數(shù)設(shè)定：I=5.0，R=5.0。設(shè)鏜刀為基準刀

5-3-4加工程序O5311;

程序名；G54G90G80G49;選G54為工件坐標系，絕對值編程，系統(tǒng)初始化；T01;手工換刀；G00X0.0Y0.0Z100.0;G43Z20.0H01;快速移到孔定位點，Z20.