数控车床加工工艺与编程模块四

模块四孔加工模块四孔加工任务1阶梯孔加工任务2深孔加工任务3套类零件加工任务1简单圆锥零件的精加工1．了解内孔的加工工艺知识2．掌握各种内孔的加工方法3．能够运用编程指令编写内孔加工程序典型的阶梯孔零件123任务分析该零件包含哪些加工要素？内孔部分加工需要用什么加工方法？加工内孔和外圆时所选指令有何区别？一、常见孔的加工方法1.钻孔对于精度要求不高的孔，可用麻花钻直接钻出。2.扩孔用扩孔刀具扩大工件孔径的方法称为扩孔。3.铰孔铰孔是用铰刀对未淬硬孔进行精加工的一种加工方法。4.车孔对于铸造孔、锻造孔或用钻头钻出的孔，为达到所要求的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度，可采用车孔的方法。二、车孔的关键技术车孔是常用的孔加工方法之一，车孔的关键技术是解决内孔车刀的刚度问题和内孔车削中的排屑问题。三、车孔用刀具（2－1）1.通孔车刀通孔车刀切削部分的几何形状基本上与外圆车刀相似，为了减小径向切削抗力，防止车孔时振动，主偏角Kr应取得大一些，一般在57º~60º之间，副偏角Kr´一般在15º~30º之间。通孔车刀三、车孔用刀具（2－2）2.盲孔车刀盲孔车刀用来车削盲孔或阶梯孔，切削部分的几何形状基本上与外圆车刀相似，它的主偏角Kr大于90º，一般为92º~95º，后角的要求和通孔车刀一样。不同之处是盲孔车刀夹在刀杆的最前端，刀尖到刀杆外端的距离小于孔的半径R，否则无法车平孔的底面。盲孔车刀四、安装内孔车刀的注意事项（2－1）1.刀尖应与工件中心等高。如果装得低于工件中心，由于切削抗力的作用，容易将刀柄压低而产生扎刀现象，并会造成孔径扩大。2.刀柄伸出刀架不宜过长，一般比被加工孔长5~6mm即可。3.刀柄基本平行于工件轴线，否则在车削到一定深度时刀柄容易碰到工件孔口。四、安装内孔车刀的注意事项（2－2）4.装夹盲孔车刀时，内偏刀的主刀刃应与孔底平面成3º~5º的夹角，并且要求在车平面时横向有足够的退刀余地。内孔车刀易出现的安装问题一、分析零件图样和工艺处理（3－1）1.加工方式选用FANUC0i数控系统的卧式数控车床一、分析零件图样和工艺处理（3－2）2.零件的装夹采用三爪自定心卡盘进行安装一、分析零件图样和工艺处理（3－3）3.选择编程原点将工件右端面的回转中心定为工件的编程原点。4.选择合理的加工路线先选择安全的轴向退刀，退出孔口，再选择径向退刀。5.合理地选择刀具、切削参数详见数控加工刀具卡。内孔加工路线二、填写工艺卡片（2－1）1．数控加工工艺卡数控加工工艺卡二、填写工艺卡片（2－2）2.数控加工刀具卡数控加工刀具卡三、编写加工程序（2－1）数控加工程序三、编写加工程序（2－2）数控加工程序通孔车刀和盲孔车刀各适用于哪些范围?12用G01指令编写内孔加工程序。内孔加工图样任务2深孔加工1．了解深孔加工工艺特点2．掌握深孔加工的编程方法3．能够运用编程指令编写深孔加工程序典型的深孔零件123任务分析深孔加工的特点是什么？深孔加工指令是什么？深孔加工的加工路径如何设置？一、深孔加工的特点1.加工中易发生孔的轴线歪斜。因为深孔加工刀具较长而细，强度和刚度较差，加工中易产生引偏和振动。2.刀具的冷却散热条件差，切削温度升高，使刀具耐用度降低。3.排屑困难。排屑过程中不仅会划伤已加工表面，严重时，还会引起刀具崩刃或折断。二、深孔钻削循环功能G74G74Z（W）Qk；每次钻削深度(不加符号)钻削总深度退刀量G74Re；深孔钻削循环一、分析零件图样和工艺处理1.加工方式采用FANUC0i数控系统的卧式数控车床进行车削。2.零件的装夹采用三爪自定心卡盘进行安装。3.选择编程原点将工件右端面的回转中心定为工件的编程原点。4.选择合理的加工路线采用深孔钻削循环指令对孔进行断续钻削。5.合理地选择刀具、切削参数详见数控加工刀具卡。二、填写工艺卡片（2－1）1．数控加工工艺卡工序名称工艺要求工作者备注1下料φ85mm×92mm2车车端面3数控车工步工步内容刀具号1钻φ30mm孔T014检验二、填写工艺卡片（2－2）2．数控加工刀具卡片数控加工刀具卡三、编写数控加工程序阶梯孔加工程序程序说明O0020N20T0101；调用1号刀具，建立1号刀具补偿N20G99M03S60；主轴以60r/min的速度正转N30G00X0Z1.0；快速移动到起刀点N40G74R1.0；设置钻孔循环退刀量N50G74Z-80.0Q2000F0.1；钻孔，深80mm,每次钻20mm，进给量为0.1mm/rN60G00X200.0Z100.0；回换刀点N70M30；程序结束深孔钻削循环功能G74中各参数的含义是什么？12用深孔钻削循环G74指令编写深孔加工程序。深孔加工图样内孔加工零件13编写下列两个零件的内孔加工程序。内孔加工零件2任务3套类零件加工1．了解套类零件加工工艺特点2．掌握套类零件加工中的工艺措施3．能够运用编程指令编写套类零件加工程序典型的套类零件123任务分析套类零件加工的特点？套类零件如何装夹？加工套类零件需要哪些编程指令？表面相互位置精度的保证方法套类零件内孔和外圆表面间的同轴度及端面和内孔轴线的垂直度一般均有较高的要求。为达到这种要求，常用以下方法：1.在一次安装中完成内孔、外圆及端面的全部加工。由于消除了工件安装误差的影响，可以获得很高的相互位置精度；但这种方法工序比较集中，不适合于尺寸较大工件的装夹和加工。2.不能于一次安装中同时完成内、外圆表面加工时，内孔与外圆的加工应该遵循互为基准的原则。一、分析零件图样并进行工艺处理（2－1）1.零件的装夹心轴夹紧示意图(1)三爪自定心卡盘夹持外圆小头，粗车内孔、大端面。(2)夹持内孔,粗车外圆及小端面。(3)扇形软卡爪装夹外圆小头，精车内孔、大端面。(4)以内孔和大端面定位，用心轴夹紧，精车外圆、小端面。一、分析零件图样并进行工艺处理（2－2）2.选择编程原点(1)粗、精车内孔、大端面时，以工件小端面与中心线交点为工件原点。(2)粗、精车外圆、小端面时，以工件大端面与中心线交点为工件原点。3.选择合理的加工路线（1）加工路线应能够保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高。（2）使数值计算简便，以减少编程工作量。（3）应使加工路线最短，这样可以减少空走刀时间和程序段。（4）加工路线还应根据工件的加工余量和机床、刀具刚度等具体情况确定。4.合理选择刀具、切削参数详见数控加工刀具卡。二、填写工艺卡片（3－1）1．数控加工工艺卡工序名称工艺要求工作者备注1下料铸件φ100×60mm2车车端面3数控车工步工步内容刀具号1粗车内孔及大端面T014数控车2粗车外圆及小端面T015数控车3精车内孔及大端面T026数控车4精车外圆及小端面T027检验5二、填写工艺卡片（3－2）2．数控加工刀具卡二、填写工艺卡片（3－3）2.数控加工刀具卡三、编写加工程序（4－1）粗车内孔及大端面程序程序说明O0001程序名N20G99T0101；换端面车刀N30S500M03；主轴正转N40G00X100.0Z56.0；快速到达切削起点N50G01X60.0F0.2；切削端面N60G00X150.0Z100.0；退回换刀点N70T0202；换2号刀N80S600M03；主轴正转N90G00X71.0Z57.0；快速到达切削起点N100G01Z4.0F0.15；车内孔N110X57.0；车内台阶N120Z-2.0；车内小孔N130G00X50.0；X向退刀N140Z60.0；Z向退刀N150X150.0Z100.0；返回起刀点N160M05；主轴停转N170M30；程序结束三、编写加工程序（4－2）粗车外圆及小端面程序程序说明O0002程序名N20G99T0101；换端面车刀N30S500M03；主轴正转N40G00X84.0Z55.0；快速到达切削起点N50G01X54.0F0.2；切削端面N60G00X150.0Z100.0；退回换刀点N70T0202；换2号刀N80S600M03；主轴正转N90G00X81.0Z57.0；快速到达切削起点N100G01Z5.0F0.2；车外圆N110X99.0；车外台阶N120Z-2.0；车外圆N130X150.0Z100.0；返回起刀点N140M05；主轴停转N150M30；程序结束三、编写加工程序（4－3）精车内孔及大端面程序程序说明O0003程序名N20G99T0101；换端面车刀N30S800M03；主轴正转N40G00X100.0Z54.5；快速到达切削起点N50G01X60.0F0.1；切削端面N60G00X150.0Z100.0；退回换刀点N70T0202；换2号刀N90G00X71.985Z56.0；快速到达切削起点N100G01W-51.525F0.08；车内孔N110X58.05；车内孔端面N120Z-2.0；车内小孔N130G00X20.0；X向退刀N140Z60.0；Z向退刀N150M30；程序结束三、编写加工程序（4－4）精车外圆及小端面程序程序说明O0004；程序名N20G99T0101;换端面车刀N30S800M03;主轴正转N40G00X82.0Z54.0;快速到达切削起点N50G01X55.0F0.1;切削端面N60G00X150.0Z100.0;退回换刀点N70T0202;换刀N80S900M03;主轴正转N90G00X80.015Z55.0;快速到达切削起点N100G01Z4.0F0.1;车外圆N110X97.95;车外圆端面N120Z-2.0;车外圆N130X150.0Z100.0;返回换刀点N140M05;主轴停转N150M30;程序结束废品种类产生原因预防方法尺寸达不到要求1．测量不正确2．程序不正确3．车刀装夹不对，刀柄与孔壁相碰4．产生积屑瘤，增加刀尖长度，把孔车大5．工件的热胀冷缩1．要仔细测量。用游标卡尺测量时，要调整好卡尺的松紧，并进行试切2．正确编程3．合理地选择刀柄直径，最好在未开车前，先使车刀在孔内走一遍，检查是否会相碰4．研磨前刀面，使用切削液，增大前角，选择合理的切削速度5．最好使工件冷却后再精车，加切削液四、误差分析（4－1）1．尺寸达不到要求四、误差分析（4－2）2．内孔有锥度废品种类产生原因预防方法内孔有锥度1．刀具磨损2．程序不正确3．刀柄刚度差，产生“让刀”现象4．主轴轴线歪斜5．床身导轨磨损。由于磨损不均匀，使走刀轨迹与工件轴线不平行1.提高刀具寿命，采用耐磨的硬质合金车刀2.正确编程，进行刀尖圆弧半径补偿3.尽量采用大尺寸的刀柄，减小切削用量4.检查车床精度，校正主轴轴线跟床身导轨的平行度5.校正机床水平，大修机床四、误差分析（4－3）3．内孔圆柱度超差废品种类产生原因预防方法内孔圆柱度超差1.孔壁薄，装夹时产生变形2.轴承间隙太大，主轴颈呈椭圆形3.工件加工余量和材料组织不均匀1.选择合理的装夹方法2.大修机床，并检查主轴的圆柱度3.增加半精车，把不均匀的余量车去，使精车余量尽量减少和均匀。对工件毛坯进行回火处理四、误差分析（4－4）4．内孔表面粗糙度达不到要求废品种类产生原因预防方法内孔表面粗糙度达不到要求1.车刀磨损2.车刀刃磨不良3.车刀几何角度不合理，装刀低于中心4.切削用量选择不当5.刀柄细长，产生振动1.重新刃磨车刀2.保证刀刃锋利,研磨车刀前刀面3.合理选择刀具角度，精车装刀时可略高于工件中心4.适当降低切削速度，减小进给量5.加粗刀柄,降低切削速度薄壁零件2编写薄壁零件的加工程序。1简述套类零件表面相互位置精度的保证方法。谢谢！