数控加工编程及操作 第一讲任务引入与分析及相关知识

PAGEPAGE4任务9孔盘类零件的数控编程第一讲一、任务引入图9-1孔盘类零件

a)零件图b)立体图这是模块二的第三个任务：（做指示屏幕动作）孔盘类零件的数控编程。通过对它的学习，达到的目标是：1．掌握孔的加工工艺。2．掌握孔加工相关编程指令。3．正确编写孔盘类零件的数控加工程序。该任务分3次进行讲解，从（做指示屏幕动作）任务分析、相关知识、程序编制三个方面入手。二、任务分析该任务是完成图示的多种类型孔的数控加工程序。此类零件的形状特征是零件上的孔的结构形式不同、孔径不同、加工精度要求不同。要编写此类零件的数控加工程序，必须掌握孔加工工艺以及孔加工相关编程指令等相关知识，这些相关知识我们一一来进行学习。三、相关知识（一）孔加工工艺1.孔加工方法，根据不同类型、不同孔径、不同加工要求选择合适的加工方法，孔的加工方法见表8-1所示。表8-1孔的加工方法序号加工方法经济精度（公差等级）经济粗糙度Ra（μm）适用范围1钻IT11～1312.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属。孔径小于15～20mm。2钻─铰IT8～101.6～6.33钻─粗铰─精铰IT7～80.8～1.64钻─扩IT10～116.3～12.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属。孔径大于15～20mm。5钻─扩─铰IT8～91.6～3.26钻─扩─粗铰─精铰IT70.8～1.67钻─扩─机铰─手铰IT6～IT70.2～0.48钻─扩─拉IT7～90.1～1.6大批大量生产（精度由拉刀的精度而定）9粗镗（或扩孔）IT11～136.3～12.5除淬火钢外各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔10粗镗（粗扩）─半精镗（精扩）IT9～101.6～3.211粗镗（粗扩）─半精镗（精扩）─精镗（铰）IT7～80.8～1.612粗镗（粗扩）─半精镗（精扩）─精镗─浮动镗刀精镗IT6～70.4～0.813粗镗（扩）─半精镗─磨孔IT7～80.2～0.8主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜于加工有色金属14粗镗（扩）─半精镗─粗磨─精磨IT6～70.1～0.215粗镗─半精镗─精镗─精细镗（金刚镗）IT6～70.05～0.4主要用于精度要求高的有色金属加工说明：1）在加工直径小于30mm，且没有预制的毛坯孔时，为了保证钻孔加工的定位精度，可选择在钻孔前先将孔口端面铣平或采用打中心孔的加工方法。2）扩孔及粗镗孔时，也可以采用立铣刀铣孔的方法加工。3）内螺纹的加工根据孔径的大小，直径在M6～M20的螺纹,通常采用攻螺纹的方法加工，直径在M20以上的螺纹，可采用螺纹镗刀镗削加工。2.孔加工路线在确定走刀路线时，遵循以下原则：1)保证零件的加工精度和表面粗糙度。加工位置精度要求较高的孔系时，要特别注意安排孔的加工顺序，若安排不当，有可能将坐标轴的反向间隙带入、直接影响位置精度。如图9-2a所示6孔，由于孔尺寸有精度和孔间距有位置精度要求，所以该6孔用加工方法：中心钻孔→钻孔→扩孔→镗孔，除保证尺寸精度外，还必须选择合适的走刀路线保证孔间距要求，具体的走刀路线是：1→2→3→4→P→6→5。图9-2镗削孔系走刀路线比较

a)零件图b)差c)好图9-3最短加工路线选择

a)较差的走刀路线b)较好的走刀路线2)使走刀路线最短，提高加工效率走刀路线的安排在满足加工精度要求的前提下，还应提高效率，走刀路线越短效率越高。所以图9-3所示零件选择b能缩短路程，从而提高效率。3.孔加工切削用量孔加工时，工件材料不同、刀具材料不同、加工方法不同，ap、fr、vc的选择则不同。钻孔时，在允许范围内，尽量选择较大的f，当f受到表面粗糙度和钻头刚度的限制时，再考虑选择较大的v。粗加工转速一般不宜过快，切削速度也不要太快，进给量可以大一点；精加工时转速可以快一点，切削速度也可以快一点，进给量不能给太大。常用钢件材料孔加工切削用量推荐值如下表所示。表8-2常用钢件材料孔加工切削用量推荐表刀具名称刀具材料切削速度（m/min进给量mm/r背吃刀量mm中心钻高速钢20～400.05～0.100.5D标准麻花钻高速钢20～400.15～0.250.5D硬质合金40～600.05～0.200.5D扩孔钻硬质合金45～900.05～0.40≤2.5机用铰刀硬质合金6～120.30～1.00.10～0.30机用丝锥硬质合金6～12P粗镗刀硬质合金80～2500.10～0.500.5～2.0精镗刀硬质合金80～2500.05～0.300.30～1.04.导入量和超越量①导入量△Z：当孔的上面为已加工表面时，通常取2～5mm；当加工螺孔或孔上表面为未加工表面时，通常通常取5～10mm。如图9-4所示。②超越量△Z′：当钻通孔时，通常取ZP+(1～3)mm），ZP为钻尖高度（通常取0.3倍钻头直径）；铰通孔时，通常取3～5mm；镗通孔时，通常取1～3mm。如图9-4所示。图9-4孔加工导入量与超越量5.孔加工用刀具数控加工孔用加工刀具，包括中心钻头、麻花钻、镗刀、机用铰刀等，如图9-5所示。a)中心钻b)麻花钻c)机用铰刀d)粗镗刀e)精镗刀f)机用丝锥图9-45孔加工用刀具①中心钻：主要用于位置精度要求高的孔的定位孔加工。②麻花钻：主要用于精度要求不高的孔的加工，如螺纹底孔、排气孔、螺栓孔等的加工。③机用铰刀：具有一个或者多个刀齿，用以切除孔已加工表面薄金属层的旋转刀具。经过绞刀加工后的孔可以获得精确的尺寸和形状。