數(shù)控車削加工技術(shù) 課件 項目八 內(nèi)孔切削工藝及編程

項目八

內(nèi)孔切削工藝及編程

教學(xué)目標(biāo)

【知識目標(biāo)】

了解軸套類零件工藝結(jié)構(gòu)的作用；

掌握軸套類零件常見的表達(dá)方法；

掌握軸套類零件的尺寸及技術(shù)要求的標(biāo)注方法；

掌握復(fù)合內(nèi)孔切削循環(huán)指令G71的格式及應(yīng)用。項目八

內(nèi)孔切削工藝及編程

【能力目標(biāo)】

會分析回轉(zhuǎn)體套類零件圖紙，并進(jìn)行相應(yīng)的工藝處理

會選擇回轉(zhuǎn)體套類零件加工方法，并劃分加工工序

會確定回轉(zhuǎn)體套類零件裝夾方案，選擇合適的加工刀具；

會制訂簡易回轉(zhuǎn)體套類零件數(shù)控車削加工工藝

會編制簡易回轉(zhuǎn)體套類零件數(shù)控車削加工工藝文件

能正確運(yùn)用復(fù)合內(nèi)孔切削循環(huán)指令G71。能力目標(biāo)項目八

內(nèi)孔切削工藝及編程

【素質(zhì)目標(biāo)】

培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、學(xué)習(xí)能力和動手能力

培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力、成員協(xié)調(diào)能力和決策能力

培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的責(zé)任感和良好的工作習(xí)慣素質(zhì)目標(biāo)

8.1內(nèi)孔車削工藝案例導(dǎo)入：車削加工圖7-1所示隔套加工案例。8.1內(nèi)孔車削工藝隔套加工案例零件說明：該隔套加工案例零件材料為45鋼，毛坯尺寸為φ64mm×23mm，試制10件，隔套內(nèi)孔已用鉆床鉆孔至φ35mm。現(xiàn)有該隔套加工案例數(shù)控加工工藝規(guī)程如下:8.1內(nèi)孔車削工藝8.1.1完成工作任務(wù)需掌握的相關(guān)知識1.套類零件的加工工藝特點(diǎn)及毛坯選擇2.套類零件的定位與裝夾方案3.加工套類零件的常用夾具

8.2內(nèi)孔車削方法與編程

8.2.1鉆孔用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的方法，稱為鉆孔。鉆削時，工件固定，鉆頭安裝在主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(主運(yùn)動)，鉆頭沿軸線方向移動(進(jìn)給運(yùn)動)。在實(shí)體上鉆孔刀具有普通麻花鉆、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆及扁鉆等。

1．實(shí)體上鉆孔加工刀具⑴麻花鉆麻花鉆是一種使用量很大的孔加工刀具。鉆頭主要用來鉆孔，也可用來擴(kuò)孔。8.2內(nèi)孔車削方法與編程8.2.1鉆孔圖7-2-1麻花鉆圖7-2-1麻花鉆圖7-2-1麻花鉆

2．鉆引正孔刀具在加工中心上鉆孔，因無夾具鉆模導(dǎo)向，受兩切削刃上切削力不對稱的影響，容易引起鉆孔偏斜，因此一般鉆深控制在直徑的5倍左右之內(nèi)。一般在用麻花鉆鉆削前，要先用中心鉆，或剛性好的短鉆頭，打引正孔，用以準(zhǔn)確確定孔中心的起始位置，并引正鉆頭，保證Z向切削的正確性。8.2內(nèi)孔車削方法與編程8.2.1鉆孔

3．供應(yīng)冷卻液的鉆頭在實(shí)體材料上加工孔時，鉆頭處于封閉的狀態(tài)下進(jìn)行切削，傳熱、散熱困難，為此，一些鉆削刀具設(shè)計成鉆頭切削部為耐高溫的硬質(zhì)合金，并且鉆頭設(shè)計有一個或兩個從刀柄通向切削點(diǎn)的孔，供應(yīng)冷卻液，鉆頭工作時，壓縮空氣、油或切削液要流入鉆頭。這種設(shè)計使得鉆頭在排屑的同時，切削點(diǎn)和工作區(qū)域得到冷卻。鉆深孔時這種鉆頭特別有用。供應(yīng)冷卻液的鉆頭。8.2.1鉆孔8.2內(nèi)孔車削方法與編程

2．實(shí)體上鉆孔加工特點(diǎn)、方法在實(shí)體材料上加工孔時，鉆頭是在半封閉的狀態(tài)下進(jìn)行切削的，散熱困難，切削溫度較高，排屑又很困難。同時切削量大，需要較大的鉆削力，鉆孔容易產(chǎn)生振動，容易造成鉆頭磨損。孔加工精度較低。在工件實(shí)體鉆孔，一般先加工孔口平面，再加工孔，刀具在加工過的平面上定位，穩(wěn)定可靠，孔加工的編程數(shù)據(jù)容易確定，并能減小鉆孔時軸線歪斜程度。在加工中心上，用麻花鉆鉆削前，要先打引正孔，避免兩切削刃上切削力不對稱的影響，防止鉆孔偏斜。8.2.1鉆孔8.2內(nèi)孔車削方法與編程對鉆削直徑較大的孔和精度要求較高的孔，宜先用較小的鉆頭鉆孔至所需深度Z，再用較大的鉆頭進(jìn)行鉆孔，最后用所需直徑的鉆頭進(jìn)行加工，以保證孔的精度。在進(jìn)行較深的孔加工時，特別要注意鉆頭的冷卻和排屑問題，一般利用深孔鉆削循環(huán)指令G83進(jìn)行編程，可以工進(jìn)一段后，鉆頭快速退出工件進(jìn)行排屑和冷卻，再工進(jìn)，再進(jìn)行冷卻斷續(xù)進(jìn)行加工。8.2.1鉆孔8.2內(nèi)孔車削方法與編程

3．選擇鉆削用量的原則在實(shí)體上鉆孔時，背吃刀量由鉆頭直徑所定，所以只需選擇切削速度和進(jìn)給量。對鉆孔生產(chǎn)率的影響，切削速度和進(jìn)給量是相同的；對鉆頭壽命的影響．切削速度比進(jìn)給量大；對孔的粗糙度的影響，進(jìn)給量比切削速度大。綜合以上的影響因素，鉆孔時選擇切削用量的基本原則是；在保證表面粗糙度前提下，在工藝系統(tǒng)強(qiáng)度和剛度的承受范圍內(nèi)，盡量先選較大的進(jìn)給量，然后考慮刀具耐用度、機(jī)床功率等因素選用較大的切削涑度。8.2.1鉆孔8.2內(nèi)孔車削方法與編程

⑴切削深度的選擇：直徑小于30mm的孔一次鉆出；直徑為30～80mm的孔可分為兩次鉆削，先用(0.5～0.7)D的鉆頭鉆底孔(D為要求的孔徑)，然后用直徑為D的鉆頭將孔擴(kuò)大。這樣可減小切削深度，減小工藝系統(tǒng)軸向受力，并有利于提高鉆孔加工質(zhì)量。

⑵進(jìn)給量的選擇：孔的精度要求較高和粗糙度值要求較小時，應(yīng)取較小的進(jìn)給量；鉆孔較深、鉆頭較長、剛度和強(qiáng)度較差時，也應(yīng)取較小的進(jìn)給量。

⑶鉆削速度的選擇：當(dāng)鉆頭的直徑和進(jìn)給量確定后，鉆削速度應(yīng)按鉆頭的壽命選取合理的數(shù)值，孔深較大時，鉆削條件差，應(yīng)取較小的切削速度。78.2.1鉆孔8.2內(nèi)孔車削方法與編程

4．鉆孔時的冷卻和潤滑鉆孔時，由于加工材料和加工要求不一，所用切削液的種類和作用也不一樣。⑴鉆孔一般屬于粗加工，又是半封閉狀態(tài)加工，摩擦嚴(yán)重，散熱困難，加切削液的目的應(yīng)以冷卻為主。⑵在高強(qiáng)度材料上鉆孔時，因鉆頭前刀面要承受較大的壓力，要求潤滑膜有足夠的強(qiáng)度，以減少摩擦和鉆削阻力。因此，可在切削液中增加硫、二硫化鉬等成分，如硫化切削油。⑶在塑性、韌性較大的材料上鉆孔，要求加強(qiáng)潤滑作用，在切削液中可加入適當(dāng)?shù)膭游镉秃偷V物油。⑷孔的精度要求較高和表面粗糙度值要求很小時，應(yīng)選用主要起潤滑作用的切削液。8.2.1鉆孔8.2內(nèi)孔車削方法與編程

8.2.3鉸孔鉸孔是孔的精加工方法之一，鉸孔的刀具是鉸刀。鉸孔的加工余量小(粗鉸為O.15～0.35mm，精鉸為0.05～0.15mm)，鉸刀的容屑槽淺，剛性好，刀刃數(shù)目多(6～12個)，導(dǎo)向可靠性好，刀刃的切削負(fù)荷均勻。鉸刀制造精度高，其圓柱校準(zhǔn)部分具有校準(zhǔn)孔徑和修光孔壁的作用。鉸孔時排屑和冷卻潤滑條件好，切削速度低(精鉸2～5m／min)，切削力、切削熱都小，并可避免產(chǎn)生積屑瘤。因此，鉸孔的精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T8；表面粗糙度值為Ra1.6～0.4μm。鉸孔的進(jìn)給量8.2.3鉸孔8.2內(nèi)孔車削方法與編程8.2.2擴(kuò)孔

8.2.2擴(kuò)孔用擴(kuò)孔工具(如擴(kuò)孔鉆)擴(kuò)大工件鑄造孔和預(yù)鉆孔孔徑的加工方法稱為擴(kuò)孔。用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，可以是為鉸孔作準(zhǔn)備，也可以是精度要求不高孔加工的最終工序。鉆孔后進(jìn)行擴(kuò)孔，可以校正孔的軸線偏差，使其獲得較正確的幾何形狀與較小的表面粗糙度值。擴(kuò)孔的加工經(jīng)濟(jì)精度等級為IT10～I(xiàn)T11，表面粗糙度Ra值為6.3～3.2μm。8.2內(nèi)孔車削方法與編程

3．?dāng)U孔的余量與切削用量擴(kuò)孔的余量一般為孔徑的1／8左右，對于小于φ25mm的孔，擴(kuò)孔余量為1～3mm、較大的孔為3～9mm。擴(kuò)孔時的進(jìn)給量大小主要受表面質(zhì)量要求限制，切削速度受刀具耐用度的限制。8.2.2擴(kuò)孔8.2內(nèi)孔車削方法與編程一般為0.2～1.2mm／r，約為鉆孔進(jìn)給的3～4倍，可保證有較高的生產(chǎn)率。鉸孔直徑一般不大于80mm。鉸孔不能糾正孔的位置誤差，孔與其他表面之間的位置精度，必須由鉸孔前的加工工序來保證。8.2.2擴(kuò)孔8.2內(nèi)孔車削方法與編程

8.3典型內(nèi)孔車削編程項目引入:已知粗車切深為4mm，余量在X軸方向為1.0mm（mm值），Z軸方向為2.0mm，試用粗車循環(huán)加工指令G71完成下圖零件的加工。8.3典型內(nèi)孔車削編程8.3.1程序編寫1、工藝編制（1）車端面（2）粗車內(nèi)孔（3）精車內(nèi)孔（4）切斷2、程序清單8.3.1程序編寫8.3典型內(nèi)孔車削編程

案例導(dǎo)入：8.4薄壁結(jié)構(gòu)零件加工工藝案例導(dǎo)入薄壁工件因為具有重量輕、節(jié)約材料、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，薄壁零件已日益廣泛地應(yīng)用在各工業(yè)部門。但薄壁零件的加工是比較棘手的，原因是薄壁零件剛性差、強(qiáng)度弱，在加工中極容易變形，不易保證零件的加工質(zhì)量。薄壁零件的加工問題，一直是較難解決的。薄壁件目前一般采用數(shù)控車削的方式進(jìn)行加工，為此要對工件的裝夾、刀具幾何參數(shù)、程序的編制等工藝分析方面進(jìn)行試驗，合理的選擇加工方法從而有效地克服了薄壁零件加工過程中出現(xiàn)的變形，保證加工精度。

一、零件圖分析?該零件圖是薄壁套類零件由外圓、內(nèi)孔、外螺紋組成。尺寸標(biāo)注完整，表面粗糙度為1.6，選用毛坯是45號鋼。毛坯尺寸Φ35mm×50mm,表面無熱處理等要求。8.4.1零件圖分析8.4薄壁結(jié)構(gòu)零件加工工藝

二、確定加工方法

三、工件裝夾1、定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)選擇極為重要，他影響到工件加工的尺寸，位置精度從而影響到工件整體的加工質(zhì)量。2、確定零件定位基準(zhǔn)根據(jù)基準(zhǔn)重合原則以工件左端面或者右端面作為定位基準(zhǔn)8.4.3零件圖分析8.4薄壁結(jié)構(gòu)零件加工工藝3、裝夾方式選擇為了防止工件在切削力的作用下，發(fā)生位移偏動。影響工件的位置精度，加工質(zhì)量甚。至損害刀具機(jī)床以及操作安全，合理的裝夾具有重要意義。4、確定裝夾方式裝夾方法：先用三爪自定心卡盤毛坯左端，加工內(nèi)孔工件精度要求。8.4薄壁結(jié)構(gòu)零件加工工藝8.4.3零件圖分析4、確定裝夾方式裝夾方法：先用三爪自定心卡盤毛坯左端，加工內(nèi)孔工件精度要求。四、刀具和切削用量選擇切削用