数控加工工艺、编程与操作12项目十二 孔系零件加工ppt课件.ppt

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1、项目十二：孔系零件加工12.1导入项目如图12-1所示为一端盖板零件。零件毛坯为砂型铸件，材料为HT200（铸铁），硬度180HBS。前道工序已完成零件的外形加工，本工序只需加工零件上的孔。要求分析零件的加工工艺，编制零件的数控加工工艺文件和数控加工程序。数控系统有进行孔加工的固定循环指令，可以完成钻孔、镗孔、深孔钻削及攻螺纹孔等不同工艺的加工。12.2知识学习12.2.1孔加工工艺知识1．孔加工常用刀具⑴钻孔刀具钻孔一般作为扩孔、铰孔前的粗加工或螺纹底孔加工，常用的刀具是麻花钻、中心孔钻、可转位浅孔钻

2、等。①麻花钻。麻花钻的加工精度一般IT12，表面粗糙度值Ra一般为12.5μm。如图12-2所示。直柄一般用于小直径的钻头，锥柄用于大直径的钻头；按刀具材料分类，有高速钢钻头和硬质合金钢钻头。②中心孔钻。如图12-3所示。一般是在用麻花钻钻孔前，在工件上先预钻一个凹坑，以保证钻孔的钻头引正，确保麻花钻的定位。12.2知识学习③可转位浅孔钻。如图12-4所示，刀体头部装有一组可转位的硬质合金刀片，刀体上有内冷却通道及排屑槽。其直径一般在ф20～ф60mm，可加工孔的长径比小于3的孔。切削效率和加工质量都比

3、麻花钻好，最适合箱体零件的钻孔加工。④扩孔钻。用于在已有孔的基础上进行扩孔加工。一般有3～4个切削刃，如图12-5所示。由于切削刃多，具有较好的加工导向性，对预置孔的形状和轴线有一定的修正能力。扩孔的加工精度可达IT10，表面粗糙度值可达3.2～6.3μm。12.2知识学习⑵镗孔刀具镗孔粗加工精度IT11～IT13，Ra6.3～12.5μm；半精镗的精度IT9～IT10，Ra3.2～1.6μm；精镗的精度IT6，Ra0.1～0.4μm。镗孔刀具有单刃镗刀，双刃镗刀和微调镗刀，如图12-6所示。单刃镗刀结

4、构简单，但刚性较差；双刃镗刀的刚性较好；微调镗刀可精确调整刀片径向位置。⑶铰孔刀具铰孔加工精度IT9～IT6，Ra1.6～0.4μm。标准机用铰刀由工作部、颈部和柄部组成，刀柄形式有直柄、锥柄和套式三种，如图12-7所示。铰孔余量不宜留得过大，铰孔余量参见表12-1。钢材上铰孔宜选择乳化液冷却；在铸铁件上铰孔用煤油冷却。12.2知识学习⑷丝锥丝锥是用于加工各种中、小尺寸内螺纹的刀具，有机用和手用之分。数控机床采用机用丝锥。如图12-8所示，丝锥分直槽丝锥、螺旋槽丝锥和螺尖丝锥。直槽丝锥加工精度稍差，切削

5、速度较慢；而螺旋槽丝锥加工精度高，排屑较好，切削速度较快；螺尖丝锥适用于通孔螺纹加工，向下排销。2.孔加工的常用方法⑴大直径孔的加工直径大于Φ30mm已铸出或锻出的毛坯孔，采用粗镗→半精镗→孔口倒角→精镗的加工方案；孔径较大的采用立铣刀粗铣→精铣加工方案。孔中有空刀槽时，可用锯片铣刀在孔半精镗之后、精镗之前铣削完成，也可用镗刀进行单刀镗削，但单刀镗削效率较低。⑵小直径孔的加工直径小于Φ30mm无底孔的孔加工，常采用锪平端面→打中心孔→钻孔→扩孔→孔口倒角→铰孔的加工方案。对有同轴度要求的小孔，需采用锪平

6、端面→打中心孔→钻孔→半精镗→孔口倒角→精镗(或铰)加工方案。12.2知识学习3.孔加工定位路线的确定确定孔加工的定位路线，要求定位迅速、准确。⑴定位要迅速在刀具不与工件、夹具和机床碰撞的前提下空行程时间尽可能短。例如，加工图12-9a所示工件上的孔。按图12-9b的进给路线进给比按图13-9c的进给路线进给节省定位时间近一半。(a)(b)(c)图12-9最短进给路线设计⑵定位要准确定位要准确，主要考虑安排进给路线时，要避免机械进给系统反向间隙对孔位精度的影响。见项目八，8.2.3。若定位迅速和定位精度

7、两者难以同时满足时，应首先保证定位精度，然后再考虑尽可能地提高定位速度。4．孔加工的刀具运动与动作孔加工时，刀具的进给分为四层：初始平面、R平面、工件平面和孔底平面，如图12-10a所示。孔的加工过程中，刀具的运动可分为六个基本动作，如图12-10b所示：①X、Y坐标的快速定位；②快进到R平面；③工进：孔加工；④孔底动作，如进给暂停、刀具偏移、主轴准停、主轴反转等；⑤返回到R点平面；⑥返回到初始点。对于多孔加工，如果中间无障碍，刀具只要退回到R平面即可，如图12-10c。图12-10孔加工动作分解(b)

8、⑥⑤④③②①R点平面初始平面刀具Z(a)初始平面R平面孔底平面零件平面Z起始点R点刀具R平面Z初始平面刀具(c)虚线为快速移动实线为工作进给12.2知识学习⑴初始平面初始平面是为安全操作而设定的定位刀具的平面。初始平面到零件表面的距离可以任意设定在一个安全的高度上。⑵R平面R平面（又称为R参考平面）表示刀具从快进方式转为工进方式的转折位置。R平面距工件表面的距离（切入距离），主要考虑工件表面形状的变化，一般可取2～5mm。⑶孔底平面Z表示孔