數(shù)控銑削加工技術(shù)課件 項(xiàng)目四  孔加工

平面零件銑削項(xiàng)目一數(shù)控銑床認(rèn)識與基本操作1項(xiàng)目二平面圖形加工2項(xiàng)目三輪廓加工3項(xiàng)目四孔加工4目錄項(xiàng)目五零件綜合加工5項(xiàng)目四孔加工一、任務(wù)要求1．了解孔的類型及加工方法；2．了解麻花鉆、鉆孔工藝及工藝參數(shù)選擇；3．掌握孔加工循環(huán)指令。任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工二、能力目標(biāo)1．掌握淺孔、深孔加工；2．掌握循環(huán)指令加工淺孔、深孔方法；3．完成如圖4-1-1所示零件，其三維效果如圖4-1-2所示，材料為PVC塑料塊。任務(wù)4-1鉆孔圖4-1-1零件圖圖4-1-2三維效果圖項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備1、鉆頭鉆頭是用以在實(shí)體材料上鉆削出通孔或盲孔，并能對已有的孔擴(kuò)孔的刀具。常用的鉆頭主要有麻花鉆、扁鉆、中心鉆和深孔鉆。擴(kuò)孔鉆和锪孔鉆雖不能在實(shí)體材料上鉆孔。但習(xí)慣上也將它們歸入鉆頭一類。任務(wù)4-1鉆孔圖4-1-3常用鉆頭項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備1、鉆頭任務(wù)4-1鉆孔表4-1-1常用鉆頭實(shí)例圖項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備2、麻花鉆麻花鉆是從實(shí)體材料上加工出孔的刀具，又是孔加工刀具中應(yīng)用最廣的刀具。（1）麻花鉆的組成標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由柄部、頸部和工作部分組成。任務(wù)4-1鉆孔圖4-1-4麻花鉆的組成項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備2、麻花鉆柄部——鉆頭的夾持部分，并用來傳遞扭矩。柄部分直柄與錐柄兩種，前者用于小直徑鉆頭，后者用于大直徑鉆頭。頸部——頸部位于工作部分與柄部之間，磨柄部時(shí)退砂輪之用，也是鉆頭打標(biāo)記的地方。工作部分——工作部分又分為切削部分和導(dǎo)向部分。切削部分擔(dān)負(fù)著主要切削工作；導(dǎo)向部分的作用是當(dāng)切削部分切入工作孔后起導(dǎo)向作用，也是切削部分的備磨部分。為了提高鉆頭的剛性與強(qiáng)度，其工作部分的鉆芯直徑向柄部方向遞增，每100mm長度上鉆芯直徑的遞增量為1.4-2mm。任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備（2）麻花鉆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對切削加工的影響①麻花鉆的直徑受孔徑的顯示，螺旋槽使鉆心更細(xì)，鉆頭剛度低；僅有兩條棱帶導(dǎo)向，孔的軸線容易偏斜；橫刃使定心困難，軸向抗力增大，鉆頭容易擺動(dòng)。因此，鉆出孔的形位誤差較大。②麻花鉆的前刀面和后刀面都是曲面，沿主切削刃各點(diǎn)的前角、后角各不相同，橫刃的前角達(dá)-55°。切削條件很差；切削速度沿切削刃的分配不合理，強(qiáng)度最低的刀尖切削速度最大，所以磨損嚴(yán)重。因此，加工的孔精度低。③鉆頭主切削刃全刃參加切削，刃上各點(diǎn)的切削速度又不相等，容易形成螺旋形切削，排屑困難。因此切屑與孔壁擠壓摩擦，常常劃傷孔壁，加工后的表面粗糙度很低。任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令（1）數(shù)控加工中，某些加工動(dòng)作循環(huán)已經(jīng)模塊化。例如，鉆孔、鉸孔的動(dòng)作是孔位平面定位、快速引進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等，這樣一系列典型的加工動(dòng)作已經(jīng)預(yù)先編好程序，存儲在內(nèi)存中，可用稱為固定循環(huán)的一個(gè)G代碼程序段調(diào)用，從而簡化編程工作。任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令孔加工固定循環(huán)指令通常由下述6個(gè)動(dòng)作構(gòu)成。①X、Y軸定位；②定位到R點(diǎn)（定位方式取決于上次是G00還是G01）；③孔加工；④在孔底的動(dòng)作；⑤退回到R點(diǎn)（參考點(diǎn)）；⑥快速返回到初始點(diǎn)。華中數(shù)控系統(tǒng)鉆削循環(huán)過程如圖4-1-5所示。任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令任務(wù)4-1鉆孔圖4-1-5固定循環(huán)動(dòng)作（G98、G99）項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達(dá)形式可以用絕對坐標(biāo)（G90）和相對坐標(biāo)（G91）表示。固定循環(huán)的程序格式包括數(shù)據(jù)形式、返回點(diǎn)平面、孔加工方式、孔位置數(shù)據(jù)、孔加工數(shù)據(jù)和循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)形式（G90或G91）在程序開始時(shí)就已指定，因此在固定循環(huán)程序格式中可不注出。格式：G98/G99G_X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_F_L_G98：返回初始平面；G99：返回R平面；G：固定循環(huán)代碼G73、G74、G76和G81~G89之一；任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令X、Y：加工起點(diǎn)到孔位的距離（G91）或孔位坐標(biāo)（G90）；R：初始點(diǎn)到R點(diǎn)的距離（G91）或R點(diǎn)的坐標(biāo)（G90）；Z：R點(diǎn)到孔底的距離（G91）或空底坐標(biāo)（G90）；Q：每次進(jìn)給深度（G73/G83）；I、J：刀具在軸反向位移增量（G76/G87）；P：刀具在孔底的暫停時(shí)間；F：切削進(jìn)給速度；L：固定循環(huán)次數(shù)。G73、G74、G76和G81~G89、Z、R、P、F、Q、I、J、K是模態(tài)指令。G80、G01~G03等代碼可以取消固定循環(huán)。任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令（2）G81鉆孔循環(huán)①格式：G98/G99G81X_Y_Z_R_F_L_G81鉆孔動(dòng)作循環(huán)，包括X、Y坐標(biāo)定位、快進(jìn)、工進(jìn)和快速返回等動(dòng)作。G81指令動(dòng)作循環(huán)如圖4-1-6所示。任務(wù)4-1鉆孔圖4-1-6G81指令動(dòng)作圖注意：如果Z的移動(dòng)量為零，該指令不執(zhí)行。項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令（2）G81鉆孔循環(huán)②編程范例如圖4-1-7所示，在XY平面（24,15）位置加工深度為10mm的孔，鉆孔坐標(biāo)軸方向安全距離為2mm。參考程序如下：%0081G17G90G54M03S500G98G81X24Y15Z-12R2F100G80G00Z100M30任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令（2）G81鉆孔循環(huán)②編程范例任務(wù)4-1鉆孔圖4-1-7應(yīng)用實(shí)例項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令（3）G83深孔加工循環(huán)①格式：G98/G99G83X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_Q：每次進(jìn)給深度；K：每次退刀后，再次進(jìn)給時(shí)，由快速進(jìn)給轉(zhuǎn)換為切削進(jìn)給時(shí)距上次加工面的距離。注意：Z、K、Q移動(dòng)量為零時(shí)，該指令不執(zhí)行。G83指令動(dòng)作循環(huán)如圖4-1-8所示。任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令（3）G83深孔加工循環(huán)任務(wù)4-1鉆孔圖4-1-8G83指令動(dòng)作圖項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備3、鉆孔循環(huán)指令（3）G83深孔加工循環(huán)②編程范例使用G83指令編制深孔加工程序，孔X、Y方向坐標(biāo)（100，0）：設(shè)刀具起點(diǎn)距工件上表面42mm，距孔底80mm，在距工件上表面2mm處（R點(diǎn)）由快進(jìn)轉(zhuǎn)換為工進(jìn)，每次進(jìn)給深度10mm，每次退刀后，再由快速進(jìn)給轉(zhuǎn)換為切削進(jìn)給時(shí)距上次加工面的距離為5mm。參考程序：%0083G17G90G54G00X0Y0Z42M03S500G99G83X100Z-38R2P2Q-10K5F100G80G00Z100M30任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工四、任務(wù)方案1．以4~6人組成學(xué)習(xí)小組為作業(yè)單元，完成項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施內(nèi)容。任務(wù)4-1鉆孔機(jī)床號作業(yè)者學(xué)號組號小組其他成員

項(xiàng)目四孔加工四、任務(wù)方案2．以小組討論制訂出任務(wù)實(shí)施方案：任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工五、任務(wù)實(shí)施（參考）（一）加工工藝方案1．刀具定位在工件原點(diǎn)（0，0）上方10mm處。2．利用G81鉆孔循環(huán)指令以此加工4個(gè)Φ5mm的孔。3．抬刀100mm，回到工件原點(diǎn)。（二）實(shí)施設(shè)施準(zhǔn)備1．設(shè)備型號：凱達(dá)KDX-6V數(shù)控銑床2．毛坯：50×50×20mmPVC塑料塊3．工、量、刃具任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工五、任務(wù)實(shí)施（參考）任務(wù)4-1鉆孔表4-1-2工、量、刃具清單工、量、刃具清單精度/mm單位數(shù)量種類序號名稱規(guī)格工具1精密平口鉗150mm0.1個(gè)12平口鉗扳手同上-把13膠頭錘--把14墊塊--塊25毛刷--把1量具6三角尺150mm1把17游標(biāo)卡尺150mm0.02把1刃具8麻花鉆Φ5mm-個(gè)1項(xiàng)目四孔加工五、任務(wù)實(shí)施（參考）（三）參考程序編制任務(wù)4-1鉆孔%01G54M03S500G00Z100X0Y0Z10G98G81X16Y0Z-8R2F100G98G81X0Y16Z-8R2F100G98G81X-16Y0Z-8R2F100G98G81X0Y-16Z-8R2F100G80G00Z100M30項(xiàng)目四孔加工五、任務(wù)實(shí)施（參考）（四）零件加工步驟1．按順序打開機(jī)床，并將機(jī)床回參考點(diǎn)。2．裝好墊塊，安裝好零件，并用膠頭錘將工件錘平夾緊。3．利用尋邊器對X、Y軸對刀。4．裝上Φ5麻花鉆，Z方向進(jìn)行對刀，建立工件坐標(biāo)系。5．鎖住機(jī)床，校驗(yàn)程序。6．程序校驗(yàn)無誤后，開始加工。7．加工完成后，按照圖紙檢查零件。8．檢查無誤后，清掃機(jī)床，關(guān)機(jī)。任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工六、任務(wù)總結(jié)評價(jià)1．自我評估針對能力目標(biāo)，對自己在任務(wù)實(shí)施過程中的表現(xiàn)給出分?jǐn)?shù)（滿分100分）及A優(yōu)秀、B良好、C合格、D不合格等級予以客觀評價(jià)：任務(wù)4-1鉆孔知識與能力

問題與建議

自我打分：

分評價(jià)等級：

級項(xiàng)目四孔加工六、任務(wù)總結(jié)評價(jià)2．小組評價(jià)小組同學(xué)對該同學(xué)在任務(wù)實(shí)施過程中的表現(xiàn)給出分?jǐn)?shù)（單項(xiàng)0～20分）及等級予以客觀、合理評價(jià)：任務(wù)4-1鉆孔獨(dú)立工作能力學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力小組發(fā)揮作用任務(wù)完成其它分分分分分五項(xiàng)總計(jì)得分：

分評價(jià)等級：

級項(xiàng)目四孔加工六、任務(wù)總結(jié)評價(jià)3．教師評價(jià)指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)及任務(wù)實(shí)施過程中的工作態(tài)度、綜合能力、任務(wù)完成情況予以評價(jià)：得分：分，評價(jià)等級：級任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工六、任務(wù)總結(jié)評價(jià)4．任務(wù)綜合評價(jià)任務(wù)4-1鉆孔項(xiàng)目四孔加工一、任務(wù)要求1.了解鉸刀的形狀、結(jié)構(gòu)、種類;2.掌握鉸削工藝參數(shù)的選擇。任務(wù)4-2鉸孔項(xiàng)目四孔加工二、能力目標(biāo)1.掌握鉸刀的校正方法;2.掌握鉸削工藝;3.完成如圖4鄄2鄄1所示零件,其三維效果如圖4鄄2鄄2所示,材料為PVC塑料塊,毛坯尺寸50mm伊50mm伊10mm。任務(wù)4-2鉸孔(單位:mm)圖4-2-1零件圖圖4-2-2三維效果圖項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備1.鉸刀鉸孔作為孔的精加工方法之一，鉸孔前應(yīng)安排用麻花鉆鉆孔等粗加工工序（鉆孔前還需用中心鉆鉆中心孔定心）。鉸孔所用刀具為鉸刀，鉸刀形狀、結(jié)構(gòu)、種類如下：（轉(zhuǎn)下頁）任務(wù)4-2鉸孔項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備1.鉸刀（1）鉸刀的幾何形狀和結(jié)構(gòu)如圖4-2-3所示。任務(wù)4-2鉸孔圖4-2-3鉸刀的幾何形狀和結(jié)構(gòu)項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備1.鉸刀(2)鉸刀的組成及各部分作用如表4-2-1所示。任務(wù)4-2鉸孔表4-2-1鉸刀的組成部分及作用結(jié)

構(gòu)作

用柄部裝夾和傳遞轉(zhuǎn)矩工作部分引導(dǎo)部分導(dǎo)向切削部分切削修光部分定向、修光孔壁、控制鉸刀直徑和便于測量倒錐部分減少鉸刀與工件已加工表面的摩擦頸部標(biāo)注規(guī)格及商標(biāo)項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備1.鉸刀（3）鉸刀的種類、特點(diǎn)及應(yīng)用。鉸刀按使用方法分為手用鉸刀和機(jī)用鉸刀兩種；按所鉸孔的形狀分為圓柱形鉸刀和圓錐形鉸刀兩種；按切削部分的材料分為高速鋼鉸刀和硬質(zhì)合金鉸刀。鉸刀是多刃切削刀具，有6~12個(gè)切削刃，鉸孔時(shí)導(dǎo)向性好。由于刀齒的齒槽很淺，鉸刀的橫截面積大，因此剛性很好。鉸孔的加工精度可高達(dá)IT6~IT7，表面粗糙度Ra0.4~0.8μm，常作為孔的精加工方法之一，尤其適用于精度高的小孔的精加工。任務(wù)4-2鉸孔項(xiàng)目四孔加工三、任務(wù)準(zhǔn)備2.合理切削用量的選擇鉸削余量不能太大也不能太小，余量太大鉸削困難；余量太小，前道工序加工痕跡無法消除。一般粗鉸余量為0.15~0.30mm，精鉸余量0.04~0.15mm。鉸孔前如采用鉆孔、擴(kuò)孔等工序，鉸削余量主要由所選擇的鉆頭直徑確定。任務(wù)4-2鉸孔項(xiàng)目四孔加工四、任務(wù)方案1．以4~6人組成學(xué)習(xí)小組為作業(yè)單元，完成項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施內(nèi)容。任務(wù)4-2鉸孔機(jī)床號作業(yè)者學(xué)號組號小組其他成員

項(xiàng)目四孔加工四、任務(wù)方案2．以小組討論制訂出任務(wù)實(shí)施方案：任務(wù)4-2鉸孔項(xiàng)目四孔加工五、任務(wù)實(shí)施（參考）（一）加工工藝方案1．Φ10mm鉸刀定位在工件原點(diǎn)（0，0）上方10mm處。2．利用G83深孔鉆循環(huán)指令以此加工4個(gè)Φ10mm的孔。3．抬刀100mm,回到工件原點(diǎn)，結(jié)束加工。任務(wù)4-2鉸孔項(xiàng)目四孔加工五、任務(wù)實(shí)施（參考）（二）實(shí)施設(shè)施準(zhǔn)備1．設(shè)備型號：凱達(dá)KDX-6V數(shù)控銑床。2．毛坯：50mm×50mm×10mm，材料為PVC塑料塊。3．工、量、刃具，見表4-2-2。（見下頁)任務(wù)4-2鉸孔項(xiàng)目四孔加工五、任務(wù)實(shí)施（參考）（二）實(shí)施設(shè)施準(zhǔn)備任務(wù)4-2鉸孔表4-2-2工、量、刃具清單工、量、刃具清單精度/mm單位數(shù)量種類序號名稱規(guī)格工具1精密平口鉗150mm0.1個(gè)12平口鉗扳手同上-把13膠頭錘--把14墊塊--塊25毛刷--把1量具1三角尺150mm1把12游標(biāo)卡尺150mm0.02把1刃具1鉸刀Φ10mm-個(gè)1項(xiàng)目四孔加工五、任務(wù)實(shí)施（參考）（三）參考程序編制任務(wù)4-2鉸孔%01G17G90G54G00X0Y0Z10M03S500G99G83X16Y0Z-10R2P2Q-10K5F100G99G83X0Y16Z-10R2P2Q-10K5F100G99G83X-16Y0Z-10R2P2Q-10K5