数控车床编程与操作（广数系统） 教学课件 ppt 作者 崔兆华 第五章 内轮廓加工.ppt

第五章 内轮廓加工,第一节 简单内轮廓加工 第二节 复杂内轮廓加工,,,第一节 简单内轮廓加工,一、孔加工工艺,1．钻孔,用麻花钻钻孔,2. 车孔 （1）内孔车刀种类,内孔车力 a) 通孔车刀 b) 不通孔车刀 c) 两个后角,内孔车刀的结构 a) 整体式车刀 b) 通孔车刀 c) 不通孔车刀,（2）车孔的关键技术 1）增加内孔车刀的刚度 ①尽量增大刀柄的截面积 ②尽可能缩短刀柄的伸出长度，以增加车刀刀柄刚度，减小切削过程中的振动可调节刀柄长度的内孔车刀 a）刀尖位于刀柄中心 b) 刀尖位于刀柄上面 c）刀柄伸出长度 d) 内孔车刀,2）控制切屑流向,典型内孔车刀 a) 前排屑通孔车刀 b) 后排屑不通孔车刀,（3）内孔车刀的安装 1）刀尖应与工件中心等高或稍高 2）刀柄应基本平行于工件轴线，否则在车削到一定深度时刀柄后半部容易碰到工件孔口 3）不通孔车刀装夹时，内偏刀的主刀刃应与孔底平面成3° ~5°角，并且在车平面时要求横向有足够的退刀余地4）工件的装夹 车孔时，工件一般采用三爪自定心卡盘装夹；对于较大和较重的工件可采用四爪单动卡盘装夹加工直径较大、长度较短的工件（如盘类工件等），必须找正外圆和端面。

一般情况下先找正端面再找正外圆，如此反复几次，直至达到要求为止二、数控车床上孔加工编程,1．中心线上钻孔加工编程 （1）主运动模式 （2）刀具趋近运动工件的程序段 N10 T0200 M42; N20 G97 S300 M03; N30 G00 Z5 M08; N40 X0; ……,（3）刀具切削和返回运动程序段 N50 G01 Z -30 F30; N60 G00 Z2; 程序段N50 为钻头的实际切削运动，切削完成后执行程序段N60，钻头沿Z 向退出工件钻孔时, 从孔中返回的第一个运动总是沿Z 轴正方向的运动4）啄式钻孔循环指令G74 （深孔钻削循环指令） 1）啄式钻孔循环指令格式 G74 R (e); G74 Z (W) Q (Δk) F_ ; 式中，e：每次轴向（Z 轴）进刀后的轴向退刀量; Z（W）：Z 向终点坐标值（孔深）； Δk：Z 向每次的切入量, 无正负号, 单位为0. 001mm2）G74 加工路线,G74 指令加工轨迹示意图,3）示例,G74 指令加工示例,2. 数控车削内孔的编程 （1）用G01 指令加工内孔,G01 指令加工内孔示例,（2）G90 加工内孔 1）用G90 指令加工内孔动作 ①A→B 快速进刀。

②B→C 刀具以指令中指定的F 值进给切削 ③C→D 刀具以指令中指定的F 值进给退刀 ④D→A 快速返回循环起点G90 指令加工内孔轨迹,2）示例加工如图所示工件的台阶孔，已钻出ϕ18 mm 的通孔，用G90 指令编写加工程序G90 指令加工台阶孔示例,（3）用G71、G73 指令加工内孔 1）粗车循环指令G71、G73, 在加工外径时精车余量U 为正值, 但在加工内轮廓时精车余量U 应为负值 2）加工内孔轮廓时, 切削循环的起点、切出点的位置选择要慎重, 要保证刀具在狭小的内结构中移动而不干涉工件 3）加工内孔时, 若有锥体和圆弧, 精加工需要对刀尖圆弧半径进行补偿, 补偿指令与外圆加工有区别4）示例加工如图所示工件的台阶孔，已钻出ϕ20 mm 的通孔，编写加工程序G71 指令加工台阶孔示例图,三、实训练习,加工如图 所示的零件，毛坯尺寸为ϕ48 mm ×65 mm，材料为45 钢孔加工实训图,1. 确定加工工艺 （1）工艺分析 1）对图样上台阶孔尺寸, 编程时取其中值 2）由于毛坯去除余量不是太大, 可按照工序集中的原则确定加工工序其加工工序为:手动车右端面、钻中心孔→用ϕ26 mm 钻头手动钻内孔→粗、精车外圆和C2 mm 倒角→粗、精镗台阶孔→车左端外倒角、切断。

2）确定刀具,2. 编制加工程序,3. 工件加工 将编写的程序校验无误后，输入机床数控系统，对刀，加工出合格的零件 四、内孔加工质量分析,,第二节 复杂内轮廓加工,一、内圆锥的加工,1.加工内圆锥注意事项 （1）为了便于观察与测量，装夹工件时应尽量使锥孔大端直径位置在外端 （2）为保证锥度的尺寸精度，加工需要进行刀尖半径补偿 （3）内圆锥加工中一定需要注意刀尖的位置方向 （4）多数内圆锥的尺寸需要进行计算，掌握良好的计算方法，可以提高工艺制定效率5）车削内圆锥时的切削用量的选用应比车削外圆锥小10% ~30% （6）车削内圆锥时装刀必须保证刀尖严格对准工件旋转中心, 否则会产生双曲线误差内圆锥车削的双曲线误差,（7）车削内圆锥时必须保证有充足的切削液进行冷却，以保证内孔的表面粗糙度与刀具耐用度 （8）加工高精度的内圆锥时，最好在精车前增加一道检测工步 （9）内圆锥精加工时，需要注意防止铁屑划伤内孔表面，此时对切削用量的选择需综合考虑，一般可以考虑减小背吃刀量与进给速度2. 示例 加工如图所示零件，已钻出ϕ18 mm 通孔，试编写内圆锥加工程序内圆锥加工示例,二、内圆弧的加工,1. 加工内圆弧注意事项 （1）根据走刀方向，正确判断圆弧的顺逆，确定是应用G02 还是G03 编程。

（2）加工内圆弧时，为保证圆弧的尺寸精度，加工时需要进行刀尖半径补偿 （3）应用刀尖圆弧半径补偿时，要正确设置刀尖圆弧半径和刀尖的位置方向2. 示例 加工如图所示的零件，试编制其内孔轮廓加工程序内圆弧加工,三、薄壁件的加工,1.影响薄壁件加工精度的因素 （1）受力变形 （2）受热变形 （3）振动变形,2. 减少薄壁件变形的措施 （1）根据薄壁件的形状和特点，选择和制定合理工艺方案和加工路线 （2）为了防止薄壁件装夹变形，装夹时，尽量增加辅助支撑面，提高薄壁件在切削过程中的刚度，减少变形3）合理选择刀具几何角度 （4）合理选用切削参数合理选用切削参数，就能减小切削力，从而降低变形量 （5）在车削时使用适当的切削液（如煤油），能减少受热变形，使加工表面更好地达到要求3. 示例 如图所示的薄壁套筒零件, 毛坯为铸件, 材料HT200, 切削余量为3 mm试制定加工工序, 并编写数控加工程序薄壁套筒零件,（1）零件图工艺分析 该零件形状比较简单，主要由内外圆柱面组成，但由于工件较薄，刚度较小，如果采用常规的切削加工方法，受切削力和热变形的影响，工件会出现弯曲变形，很难达到技术要求，产品合格率极低。

2）确定加工工序 1）用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）用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，心轴夹紧, 精车外圆、小端面3）确定编程原点 1）粗、精车内孔及大端面，以工件小端面中心线交点为工件原点 2）粗、精车外圆及小端面，以工件大端面中心线交点为工件原点4）确定加工刀具,（5）程序编制 1）粗车内孔及大端面,2）粗车外圆及小端面,3）精车内孔、大端面,4）精车外圆及小端面,四、实训练习,加工如图所示的零件, 毛坯尺寸为ϕ55 mm ×80 mm, 材料为45 钢复杂孔类零件实训图,1.工艺分析 （1）对图样上的给定尺寸, 编程时全部取其中值 （2）由于毛坯去除余量不太大，可按照工序集中的原则确定加工工序 2. 锥体长度计算,3. 确定刀具,4. 编制加工程序 （1）外轮廓加工程序,（2）内轮廓加工程序,（3）左端面加工,5. 工件加工 将编写的程序校验无误后，输入机床数控系统，对刀设置刀具偏置参数，加工出合格的零件。