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1、8.7內孔加工8.7.1數(shù)控車床上孔加工工藝圖8-7-1麻花鉆鉆孔圖8-7-2硬質合金可轉位刀片鉆頭鉆孔很多零件如齒輪、軸套、帶輪等,不僅有外圓柱面,而且有內圓柱面,在車床上加工內結構加工方法有鉆孔、擴孔、鉸孔、車孔等加工方法,其工藝適應性都不盡相同。應根據(jù)零件內結構尺寸以及技術要求的不同,選擇相應的工藝方法。1.麻花鉆鉆孔如圖8-7-1,鉆孔常用的刀具是麻花鉆頭(用高速鋼制造),孔的主要工藝特點如下:鉆頭的兩個主刀刃不易磨得完全對稱,切削時受力不均衡;鉆頭剛性較差,鉆孔時鉆頭容易發(fā)生偏斜。通常麻花鉆頭鉆孔前,用剛性好的鉆頭,如用中心孔
2、鉆鉆一個小孔,用于引正麻花鉆開始鉆孔時的定位和鉆削方向。麻花鉆頭鉆孔時切下的切屑體積大,鉆孔時排屑困難,產(chǎn)生的切削熱大而冷卻效果差,使得刀刃容易磨損。因而限制了鉆孔的進給量和切削速度,降低了鉆孔的生產(chǎn)率。可見,鉆孔加工精度低(IT2~13)、表面粗糙度值大(Ra12.5),一般只能作粗加工。鉆孔后,可以通過擴孔、鉸孔或鏜孔等方法來提高孔的加工精度和減小表面粗糙度值。2.硬質合金可轉位刀片鉆頭鉆孔如圖8-7-2,CNC車床通常也使用硬質合金可轉位刀片鉆頭。可轉位刀片的鉆孔速度通常要比高速鋼麻花鉆的鉆孔速度高很多。刀片鉆頭適用于鉆孔直徑范圍
3、為16~80mm的孔。刀片鉆頭需要較高的功率和高壓冷卻系統(tǒng)。如果孔的公差要求小于±0.05,則需要增加鏜孔或鉸孔等第二道孔加工工序,使孔加工到要求的尺寸。用硬質合金可轉位刀片鉆頭鉆孔時不需要鉆中心孔。3.擴孔擴孔是用擴孔鉆對已鉆或鑄、鍛出的孔進行加工,擴孔時的背吃刀量為0.85~4.5mm范圍內,切屑體積小,排屑較為方便。因而擴孔鉆的容屑槽較淺而鉆心較粗,刀具剛性好;一般有3~4個主刀刃,每個刀刃的切削負荷較??;棱刃多,使得導向性好,切削過程平穩(wěn)。擴孔能修正孔軸線的歪斜,擴孔鉆無端部橫刃,切削時軸向力小,因而可以采用較大的進給量和切削速
4、度。擴孔的加工質量和生產(chǎn)率比鉆孔高,加工精度可達ITl0,表面粗糙度值為Ra6.3~3.2μm。采用鑲有硬質合金刀片的擴孔鉆,切削速度可以提高2~3倍,大大地提高了生產(chǎn)率。擴孔常常用作鉸孔等精加工的準備丁序:也可作為要求不高孔的最終加工。4.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),導向可靠性好,刀刃的切削負荷均勻。鉸刀制造精度高,其圓柱校準部分具有校準孔徑和修光孔壁的作用。鉸孔時排屑和冷卻潤滑條件好,
5、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IT6~IT8;表面粗糙度值為Ra1.6~0.4μm。鉸孔的進給量一般為0.2~1.2mm/r,約為鉆孔進給的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。5.鏜孔鏜孔一般用于將已有孔擴大到指定的直徑,可用于加工精度、直線度及表面精度均要求較高的孔。鏜孔主要優(yōu)點是工藝靈活、適應性較廣。一把結構簡單的單刃鏜刀,既可進行孔的粗加工,又可進行半精加工和
6、精加工。加工精度范圍為ITl0以下至IT7~IT6;表面粗糙度值Ra為12.5μm至0.8~0.2μm。鏜孔還可以校正原有孔軸線歪斜或位置偏差。鏜孔可以加工中、小尺寸的孔,更適于加工大直徑的孔。鏜孔時,單刃鏜刀的刀頭截面尺寸要小于被加工的孔徑,而刀桿的長度要大于孔深,因而刀具剛性差。切削時在徑向力的作用下,容易產(chǎn)生變形和振動,影響鏜孔的質量。特別是加工孔徑小、長度大的孔時,更不如鉸孔容易保證質量。因此,鏜孔時多采用較小的切削用量,以減小切削力的影響。8.7.2數(shù)控車床上孔加工編程1.中心線上鉆、擴、鉸孔加工編程車床上的鉆、擴、鉸加工時,
7、刀具在車床主軸中心線上加工。即X值為0。⑴主運動模式CNC車床上所有中心線上孔加工的主軸轉速都以G97模式,即每分鐘的實際轉數(shù)(r/min)來編寫,而不使用恒定表面速度模式(CSS)。⑵刀具趨近運動工件的程序段首先將Z軸移動到安全位置,然后移動X軸到主軸中心線,最后將Z軸移動到鉆孔的起始位置。這種方式可以減小鉆頭趨近工件時發(fā)生碰撞的可能性。N36T0200M42;N37G97S700M03;N38G00Z5M08;N39X0;N40···⑶刀具切削和返回運動N40G01Z-30F30;N41G00Z2;程序段N40為鉆頭的實際切削運動,
8、切削完成后執(zhí)行程序段N41,鉆頭將Z向退出工件。刀具的返回運動時,從孔中返回的第一個運動總是沿Z軸方向的運動。⑷啄式鉆孔循環(huán)(深孔鉆循環(huán)):①啄式鉆孔循環(huán)格式G74R~G74Z~Q~F~;式中:R~:每次啄