项目四 套类零件加工任务一通孔类零件加工

1、项目四项目四 套类零件加工套类零件加工任务一通孔类零件加工任务一通孔类零件加工【能力目标】Q会用中心钻、钻头钻孔；Q能熟练进行内孔车刀的对刀方法及验证；Q能熟练掌握内孔加工方法；Q熟练掌握内轮廓尺寸控制方法 ；Q会用磨损补偿进行尺寸精度控制【知识目标】Q了解钻中心孔、钻孔循环指令及应用；Q了解钻深孔循环指令及应用；Q掌握复合循环指令G71加工内孔及应用；Q掌握通孔加工刀具选择；Q掌握通孔加工工艺方法；【工作任务工作任务】完成如图4-1所示零件，三维效果图如图4-1所示。材料45钢，学时约8课时。 图4-1工作任务 零件图（毛坯：50mm）145R522+0.03+0.0145+0.03+0.0

2、1R330+0.03+0.0148+0.03+0.0180.03150.01250.05【知识学习知识学习】一、编程指令一、编程指令（一）钻中心孔、钻孔循环指令1指令功能 刀具以编程指定的主轴转速和进给速度进行钻孔，直至达到给定的的钻削深度。在到达最终钻削深度时可编程指定一段停留时间，退刀时以快速移动速度退回。2指令格式G98（G99）G83 X（U） C Z（W） R Q P F K M ；G98（G99）G87 Z（W） C X（U） R Q P F K M ；说明：G83指令表面正面（轴向）钻深孔循环，G87表面侧面（径向）钻孔循环。用参数设定，G83和G87可以是深孔钻循环（排屑式）或

3、者高速深孔钻循环（断屑式）。两种循环的动作可见走刀路线图4-3。其中，d是由参数的回退距离。X C 或Z C 为孔位置数据。Z 或X 为孔底数据，即点R至孔底的距离，由增量值指定。R 指令初始平面至点R平面的距离。增量值指令，半径值。Q 指令每次切削深度，为无符号增量值。不使用小数点编程。P 孔底暂停时间，不能使用小数点，单位为ms。F 进给速度，单位mm/min。K 为重复次数（需要时）。M 为C轴夹紧的M代码（需要时），当M设为C轴夹紧代码时，则M（）为C轴松开代码。G98为孔加工固定循环刀具返回初始平面，初始平面是调用固定循环前程序中最后一个孔加工方向的绝对值位置。G99为孔加工固定循环

4、刀具返回R平面的位置（由R值指定）。G80为取消钻孔循环。3走刀路线G83走刀路线见图4-3。图4-3 正面钻深孔循环走刀路线图二、加工工艺分析二、加工工艺分析（一）选择工、量、刃具1工具选择 2量具选择外圆、长度精度要求较高，选用0150mm游标卡尺及外径千分尺测量、内孔用百分表测量，表面粗糙度用表面粗糙度样板比对。刀具规格、参数见表4-1。3刀具选择 选择外圆车刀车外圆、端面；内孔车刀车内孔，本工作任务加工通孔，可选择主偏角小于90的通孔车刀，其结构形状如图4-4所示。（二）加工工艺路线粗车工件端面、钻中心孔，用20mm钻孔，粗、精加工外圆轮廓，调头装夹工件用百分表找正，车削工件端面，控制

5、工件总长符合要求，粗、精加工内轮廓。（若采用有C轴功能数控车床，可采用钻孔循环钻中心孔及钻孔，若采用普通数控车应床，可手动钻中心孔、钻孔）具体加工工艺见表4-2。（三）选择合理切削用量内孔加工时，由于工作条件不利，加上刀柄刚性差，容易引起振动，因此，切削用量选择一般较外圆小一些，本工作任务通孔切削用量见表4-2所示。paf背吃刀量进给速度工步号工步内容刀具号切削用量背吃刀量进给速度主轴转速1车削右端面T01120.2600钻中心孔（手动或自动）T021.50.18002钻20mm内孔（手动或自动）T0380.2600粗加工外轮廓T01120.26003精加工外轮廓T010.20.18004切断

6、T0540.084005调头装夹工件找正6车削工件端面，保证工件总长T0140.35007粗加工内轮廓T04120.156008精加工内轮廓T04120.08800（一）建立工件坐标系（二）计算基点及工艺点坐标（三）编制程序1粗车工件端面、钻中心孔，用20mm钻孔，粗、精加工外圆轮廓，调头装夹工件用百分表找正，若手动钻心孔、钻孔则只需编写车外圆程序即可。 三、编制参考程序三、编制参考程序程序段号程序段号程序内容程序内容动作说明动作说明N10G00 T0101 G40 G97 G99 F0.2 M03 S600选择01号刀,取消刀补,指定主轴恒转速,每转进给,进给速度0.2mm/rN20X52.

7、 Z2. 刀具快速移到加工起点N30G71 U1.5 R0.5设置循环参数，调用粗加工循环N40G71 P50 Q100 U0.3 W0.1N50G00 X35.02精加工轮廓程序段N60G01 Z0.N70G03 X45.02 Z5. R5.N80G01 Z-17.N90X48.02 Z-18.N100Z-30.N110G00 G40 X100.Z100.退刀准备换刀并取消刀补N120M00 M05暂停,主轴停,测量N130M03 S800 设置转速与进给速度N140G00 G42 X52. Z2.刀具快速移到加工起点,建立刀补N150G70 P50 Q100精加工外轮廓N160G00 G4

8、0 X100.Z100退刀准备换刀并取消刀补N170M00 M05暂停,主轴停,测量N180T0202换中心钻N190M03 S400设置主轴转速N200G00 X0. Z10.快速移到循环起点N210G98 G83 X0. C0. Z-4. R5 P2 F0.1设置循环参数,调用钻孔循环钻中心孔N220G00 X100.Z100.退刀准备换刀N230M00 M05暂停,主轴停,测量N240T0303换20钻头N250M03 S400 设置转速N260G00 X0. Z10.快速移到循环起点N270G98 G83 X0. C0. Z-30. R5 Q6 P2 F0.08设置循环参数，调用钻孔循

9、环钻20mm孔N280G00 X100.Z100.退刀准备换刀N290M00 M05暂停,主轴停,测量N300T0505换切断刀N310M03 S400 设置转速N320G00 X52. Z-30.刀具移至切断点N330G01 X28. F0.08切断N340X52. F0.3刀具沿+X方向退刀N350G00 X100.Z100.刀具退回至换刀点N360M30程序结束2调头装夹后，用百分表找正，手动车削端面，控制工件总长至要求尺寸。 程序段号程序段号程序内容程序内容动作说明动作说明N10G00 T0404 G40 G97 G99 F0.15 M03 S600选择04号内孔车刀，取消刀补，指定主

10、轴恒转速，每转进给，进给速度0.15mm/rN20X18. Z2. 刀具快速移到加工起点N30G71 U1. R0.5设置循环参数，调用粗加工循环N40G71 P50 Q90 U-0.3 W0.1N50G00 X30.02精加工轮廓程序段N60G01 Z-12.N70G03 X24.02 Z-15. R3.N80G01 X22.02.N90Z-25.N100G00 X100.Z100.退刀至换刀点N110M00 M05暂停，主轴停，测量N120M03 S800 设置转速与进给速度N130G00 G41 X18. Z2.快速移至循环起点，建立刀补N140G70 P50 Q90执行精加工循环N15

11、0G00 G40 X100.Z100.退刀准备换刀并取消刀补N160M30程序结束【实施训练实施训练】一、加工准备一、加工准备1检查毛坯尺寸；2开机、回参考点；3装夹刀具与工件。4程序输入。把编写好的程序通过数控面板输入到数控机床。二、对刀操作二、对刀操作内孔车刀对刀方法：1X向对刀用内孔车刀试车一内孔，长度为35mm，然后沿+Z方向退出刀具，停车测量内孔直径，将其值输入到相应刀具长度补偿中。如图4-7(a) 2Z向对刀移动内孔车刀使刀尖与工件右端面平齐，可借助金属直尺确定，然后将位置数据输入到相应刀具长度补偿中。如图4-7（b）所示。外圆车刀对刀方法如前所述；中心钻、麻花钻，只需Z方向对刀即

12、可，分别将中心钻、麻花钻钻尖与工件右端面对齐，再将其值输入到相应长度补偿中。如果采用手动钻中心孔、钻孔，则中心钻与麻花钻不需要对刀。图4-7 内孔车刀对刀示意图 三、空运行操作三、空运行操作1空运行操作 2机床轴锁住及辅助功能锁住操作 按图形显示键再按数控启动键可进行轨迹仿真，切换到X、Z视图，观察加工轨迹是否与编程走刀轨迹一致。空运行仿真加工结束后，使空运行、机床锁住功能复位，机床重新回参考点。 四、程序自动运行与尺寸控制四、程序自动运行与尺寸控制选择MEM自动加工方式，调好进给倍率，按数控操作面板循环启动键进行自动加工。孔径尺寸控制：内孔尺寸通过设置刀具磨损量（设为负值）及加工过程中试切、

13、试测来保证。执行内轮廓精加工程序后停车测量，根据测量结果，设置刀具磨损量，再运行精加工程序。如果尺寸还不符合要求，则重复以上步骤，直至尺寸达到要求为止。内轮廓长度尺寸控制同外轮廓长度控制方法，通过修调刀具长度方向磨损值进行控制。五、加工结束，清理机床五、加工结束，清理机床 内孔加工编程注意事项内孔加工编程注意事项1数控车削内孔的指令与外圆车削指令基本相同，关键应该注意外圆柱在加工过程中是越加工越小，而内孔在加工过程中是越加工越大，这在保证尺寸方面尤为重要。对于内外径粗车循环指令G71，在加工外径时余量X为正，但在加工孔时余量X应为负，这一点应该尤为注意，否则内孔尺寸肯定会增多。2循环起点选择一定要在底孔以内，如本工作任务底孔直径为20mm，循环起点X向可选择在18mm处。3若为防止出现废品出现而设磨损值时，此时应设负值。否则，零件会因孔径变大而报废。4内轮廓加工时