1、加工中心操作工加工中心操作工考級(jí)訓(xùn)練項(xiàng)目教程考級(jí)訓(xùn)練項(xiàng)目教程項(xiàng)目七 加工孔系訓(xùn)練沈曉偉 2015年5月1日【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、知識(shí)目標(biāo)1根據(jù)工藝要求掌握孔系的加工方案。2掌握加工孔的刀具及合理切削用量的選擇。3掌握排孔的簡(jiǎn)化編程方法。二、技能目標(biāo)1熟練掌握各類孔加工刀具的對(duì)刀。2熟練操作數(shù)控機(jī)床，獨(dú)立輸入程序并加工。3能正確使用量具掌握外形輪廓的檢測(cè)方法【項(xiàng)目簡(jiǎn)介】【項(xiàng)目簡(jiǎn)介】本項(xiàng)目完成如圖71所示零件，材料為硬鋁，切削性能較好。零件毛坯為75 mm50 mm20 mm的方料，10課時(shí) 圖圖7-1 零件圖零件圖【相關(guān)知識(shí)】【相關(guān)知識(shí)】一、 深孔鉆削循環(huán)C73、G831、指令格式： 高速

2、深孔鉆循環(huán)：G73 XYZRQF；深孔鉆循環(huán)：G83 XYZRQF；2、孔加工動(dòng)作圖解及說明：圖7-2所示為G73、G83加工動(dòng)作圖解，指令應(yīng)用說明如下： G73指令通過Z軸方向的間歇進(jìn)給可以較容易地實(shí)現(xiàn)斷屑與排屑。指令中的Q值是指每一次的加工深度，為正值。G73中鉆頭退刀距離很小，在510mm之間。G83指令同樣通過Z軸方向的間歇進(jìn)給來實(shí)現(xiàn)斷屑與排屑的目的，但與G73指令不同的是，刀具間歇進(jìn)給后快速回退到R點(diǎn)，再Z向快速進(jìn)給到上次切削孔底平面上方距離為d的高度處，從該點(diǎn)處，快進(jìn)變成工進(jìn)，工進(jìn)距離為Q+d。d值由機(jī)床系統(tǒng)指定，無須用戶指定。此種方式多用于加工深孔。 圖圖7-2 G73與與G83

3、動(dòng)作圖動(dòng)作圖3、斷續(xù)切削特點(diǎn)及應(yīng)用 對(duì)于太深而不能使用一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)加工的孔，通常使用深孔鉆，深孔鉆削的加工方法也可以用于改善標(biāo)準(zhǔn)鉆的工藝技術(shù)。以下是深孔鉆方法在孔加工中的一些可能的應(yīng)用：深孔的鉆削。用于較硬材料的短孔加工時(shí)斷屑。清除堆積在鉆頭螺旋槽內(nèi)的切屑。鉆頭切削刃的冷卻和潤(rùn)滑。在這些情況下，通過指定循環(huán)中的Q地址值，可以很容易編寫G83或G73循環(huán)產(chǎn)生的間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。Q值指定每次進(jìn)給的實(shí)際切削深度，Q值越小所需的進(jìn)給次數(shù)就越多，Q值越大則所需的進(jìn)給次數(shù)就越少。二、粗鏜孔循環(huán)常用的粗鏜孔循環(huán)有G85、G86、G88、G89四種，其指令格式與鉆孔循環(huán)指令格式基本相同。 1）指令格式：G85 X

4、YZRF； G86 XYZRPF；G88 XYZRPRPF；G89 XYZRPRPF； 2）鏜孔加工動(dòng)作如圖7-3所示。執(zhí)行G85循環(huán)，刀具以切削進(jìn)給方式加工到孔底，然后以切削進(jìn)給方式返回到R平面。因此該指令除可用于較精密的鏜孔外，還可用于鉸孔、擴(kuò)孔的加工。圖圖7-3 鏜孔循環(huán)動(dòng)作圖鏜孔循環(huán)動(dòng)作圖執(zhí)行G86循環(huán)，刀具以切削進(jìn)給方式加工到孔底，然后主軸停轉(zhuǎn)，刀具快速退到R點(diǎn)平面后，主軸正轉(zhuǎn)。由于刀具在退回過程中容易在工件表面劃出條痕，所以該指令常用于精度或粗糙度要求不高的鏜孔加工。G89動(dòng)作與G85動(dòng)作基本類似，不同的是G89動(dòng)作在孔底增加了暫停，因此該指令常用于階梯孔的加工。 執(zhí)行G88循環(huán)，

5、刀具以切削進(jìn)給方式加工到孔底，刀具在孔底暫停后主軸停轉(zhuǎn)，這時(shí)可通過手動(dòng)方式從孔中安全退出刀具，再開始自動(dòng)加工，Z軸快速返回R點(diǎn)或初始平面，主軸恢復(fù)正轉(zhuǎn)。此種方式雖能相應(yīng)提高孔的加工精度，但加工效率較低。 3）例試用粗鏜孔加工指令編寫如圖7-4所示兩個(gè)30mm孔的加工程序。O0003；N010 G90 G94 G40 G80 G2l G54； 程序初始化N020 G9l G28 Z0；N030 G90 G00 X-60.Y0；XY平面快速定位N040 G43 Z50 H04 M08；初始平面Z50N050 G98 G85 Z-102.R-27. F60.；通孔用G85，R面在孔表面上方3mmN0

6、60 G98 G89 X60.0 Y0 Z-60.0 R-27.0P1000 F60；臺(tái)階孔用G89N070 G80；N080 G91 G28 Z0：N090 M05；N100 M30：圖圖7-4 鏜兩個(gè)鏜兩個(gè)30孔例圖孔例圖三、精鏜孔循環(huán)G76與反鏜孔循環(huán)G871）指令格式：G76 XYZRQP F； G87 XYZRQF；2）孔加工動(dòng)作如圖7-5所示。G76指令主要用于精密鏜孔加工。執(zhí)行G76循環(huán)，刀具以切削進(jìn)給方式加工到孔底，實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停，刀具向刀尖相反方向移動(dòng)Q，使刀具脫離工件表面，保證刀具不擦傷工件表面，然后快速退刀至R平面或初始平面，主軸正轉(zhuǎn)。圖圖7-5 精鏜孔動(dòng)作圖精鏜孔動(dòng)作圖圖

7、7-6 攻螺紋孔加工動(dòng)作 執(zhí)行G87循環(huán)，刀具在XY平面內(nèi)定位后，主軸準(zhǔn)停，刀具向刀尖相反方向偏移Q,然后快速移動(dòng)到孔底（R點(diǎn)），在這個(gè)位置刀具按原偏移量反向移動(dòng)相同的Q值，主軸正轉(zhuǎn)并以切削進(jìn)給方式加工到Z平面，主軸再次準(zhǔn)停，并沿刀尖相反方向偏移Q，快速提刀至初始平面并按原偏移量返回到XY 平面的定位點(diǎn)，主軸開始正轉(zhuǎn)，循環(huán)結(jié)束。由于G87循環(huán)中，刀尖無須在孔中經(jīng)工件表面退出，故加工表面質(zhì)量較好，所以本循環(huán)常用于精密孔的鏜削加工。該循環(huán)不能用G99進(jìn)行編程。 3）例試用精鏜孔循環(huán)編寫如圖7-4中兩30mm孔的加工程序。00004；N030 G90 G00X0 Y0：N060 G98 G87 X-

8、60.0 Y0 Z-25.0 R-105.0 Q1000F60.0； 通孔 用G87N070 G98 G76 X60.0 Y0 Z-60.0 R-27.0 Q1000 P1000 F60.0；臺(tái)階孔用G76N080 G80 G91 G28 Z0；N090 M05；N100 M30；四、攻左旋螺紋G74與攻右旋螺紋G84 1）指令格式：G74 XYZRPF； G84 XYZRPF； 2）孔加工動(dòng)作如7-6所示。G74循環(huán)用于加工左旋螺紋。執(zhí)行該循環(huán)時(shí)，主軸反轉(zhuǎn)，在XY平面快速定位后快速移動(dòng)到R點(diǎn)，執(zhí)行攻螺紋到達(dá)孔底后，主軸正轉(zhuǎn)退回到R點(diǎn)，主軸恢復(fù)反轉(zhuǎn)，完成攻螺紋動(dòng)作。 G84動(dòng)作與G74基本類似

9、，只是G84用于加工右旋螺紋。執(zhí)行該循環(huán)時(shí)，主軸正轉(zhuǎn)，在G17平面快速定位后快速移動(dòng)到R點(diǎn)，執(zhí)行攻螺紋到達(dá)孔底后，主軸反轉(zhuǎn)退回到R點(diǎn)，主軸恢復(fù)正轉(zhuǎn)，完成攻螺紋動(dòng)作。 攻螺紋時(shí)進(jìn)給量f根據(jù)不同的進(jìn)給模式指定。當(dāng)采用G94模式時(shí)，進(jìn)給量f=導(dǎo)程轉(zhuǎn)速。當(dāng)采用G95模式時(shí)，進(jìn)給量 f=導(dǎo)程。 在指定G74前，應(yīng)先進(jìn)行換刀并使主軸反轉(zhuǎn)。另外，在G74與G84攻螺紋期間，進(jìn)給倍率、進(jìn)給保持均被忽略。 3）例試用攻螺紋循環(huán)編寫如圖7-7中兩螺紋孔的加工程序。O0004； N050 G95 G90 G00 X0 Y0；N060 G99 G84 X-25.0 Y0 Z-15.0 R3.0 F1.75；加工右旋螺

10、紋M12（換左旋螺紋絲錐）N100 M04 S100；N110 G98 G74 X25.0 Y0 Z-15.0 R3.0 F1.75；加工左旋螺紋M12LHN120 G80 G94 G91 G28 Z0；圖7-7 工件中兩螺紋孔【操作訓(xùn)練】【操作訓(xùn)練】一、制定加工工藝1零件圖樣 如圖7-1所示，零件材料為硬鋁，切削性能較好。零件毛坯為75 mm50 mm20 mm的方料，已完成上下平面及周邊的加工，如圖7-8所示。 圖圖7-8毛坯圖毛坯圖 圖圖7-9 路徑圖路徑圖2選擇加工機(jī)床 用立式三坐標(biāo)數(shù)控銑床或加工中心較為合適。機(jī)床型號(hào)：XK6325(FANUC一0i MC系統(tǒng))或VMA600加工中心。

11、3工藝分析 根據(jù)圖樣分析，孔加工一般由中心鉆點(diǎn)鉆定位、鉆頭鉆通、鉸刀鉸孔、鏜孔等組成。而圖樣中由4個(gè)10H7的通孔組成，就只需要前三步就可以完成孔的加工。若孔徑比較大則需要鏜孔完成。因?yàn)橹恍枰淮窝b夾即可完成所有加工內(nèi)容，故確定一道工序、3個(gè)工步完成零件的加工。 工步一為中心鉆點(diǎn)鉆定位。 工步二為選擇比孔徑小的麻花鉆鉆孔。工步三為選擇與孔徑相同的鉸刀鉸孔。4走刀路線 鉆孔加工時(shí)從最左邊第一個(gè)孔開始加工，如圖7-9所示，由于是同一直線上的排孔，故G90、G91合用，外加子程序的方法進(jìn)行孔的簡(jiǎn)化編程。5工件的裝夾 以已加工的底面和側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，在機(jī)用虎鉗上裝夾工件，鉗口高度為50 mm，工件頂面

12、高于鉗口1015 mm，工件底面用墊塊托起，在虎鉗上夾緊前后兩側(cè)面?；Q用T形槽用螺栓固定在銑床工作臺(tái)上。6切削用量的選擇 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可得切削用量。 (1)25中心鉆 n=1 500 rmin F=80 mmmin (2)98鉆頭 n=800 rmin F=120 mmmin (3)10H7鉸刀 n=300 rmin F=30 mmmin數(shù)控加工工藝卡片見表7-1，刀具及其補(bǔ)償見表7-2表表7-1數(shù)控加工工藝卡片數(shù)控加工工藝卡片注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：起動(dòng)機(jī)床回零后，檢查機(jī)床零點(diǎn)位置是否正確。起動(dòng)機(jī)床回零后，檢查機(jī)床零點(diǎn)位置是否正確。 換刀后，應(yīng)對(duì)換刀后，應(yīng)對(duì)z軸對(duì)刀。軸對(duì)刀。 正確操作機(jī)床，注意安

13、全，文明生產(chǎn)。正確操作機(jī)床，注意安全，文明生產(chǎn)。表表7-2數(shù)控加工刀具及其補(bǔ)償數(shù)控加工刀具及其補(bǔ)償注：注：H01H04中的數(shù)值根據(jù)具體對(duì)刀情況而定。中的數(shù)值根據(jù)具體對(duì)刀情況而定。二、編制參考程序1工件坐標(biāo)系的確定 為計(jì)算方便，工件坐標(biāo)系零點(diǎn)設(shè)在毛坯的上表面中心處。利用分中棒(尋邊器)、量塊或z軸設(shè)定器對(duì)刀，確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O。2編程點(diǎn)坐標(biāo)的確定 如圖7-9所示，該孔加工基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算比較簡(jiǎn)單，可直接得出A(-30，0)、B(-15，0)、C(0，0)、D(15，0)、E(30，0)。3編寫加工程序用FANUC Series-0i MC數(shù)控系統(tǒng)的指令及規(guī)則編寫加工程序，如表7-3、4所示。續(xù)表三

14、、加工零件 1加工準(zhǔn)備 閱讀零件圖(圖7-1)，并按毛坯圖檢查坯料的尺寸。 開機(jī)機(jī)床回零操作。 輸入程序并檢查該程序。 安裝夾具，夾緊工件。裝夾時(shí)用平行墊鐵墊起毛坯，零件的底面要保證墊出一定厚度的標(biāo)準(zhǔn)塊，用機(jī)用虎鉗裝夾工件，使毛坯上表面伸出鉗口1015 mm。定位時(shí)要利用百分表調(diào)整工件與機(jī)床X軸的平行度，控制在002 mm內(nèi)。 準(zhǔn)備刀具。本課題共使用3把刀具，安裝時(shí)要嚴(yán)格按照步驟執(zhí)行，并要檢查刀具安裝的牢固程度。 2對(duì)刀，設(shè)定工作坐標(biāo)系 (1)X、Y向?qū)Φ?安裝分中棒。 用MDI方式使主軸旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速不宜過高，在600rmin之內(nèi))，在工件上方將分中棒快速移至工件左方，Z軸下刀到一定深度，在手輪

15、方式下將分中棒與工件側(cè)面接觸(快接近工件側(cè)面對(duì)要降低手輪倍率)，記下此時(shí)機(jī)床X坐標(biāo)值A(chǔ)。 手動(dòng)提刀，Z軸移動(dòng)至工件上方，在相對(duì)坐標(biāo)里將X坐標(biāo)清零此時(shí)X坐標(biāo)值為0。 用MDI方式再次使主軸旋轉(zhuǎn)，在工件上方將分中棒快速移至工件的右方，Z軸下刀至一定的深度，在手輪方式下將分中捧與工件側(cè)面接觸，記下此時(shí)機(jī)床X坐標(biāo)值B。 手動(dòng)提刀，Z軸移動(dòng)至工件上方，再將分中俸移到相對(duì)坐標(biāo)值為(0+B)/2處此位置即為工件X向中心，將該位置對(duì)應(yīng)的X軸機(jī)械坐標(biāo)值存至零點(diǎn)偏至G54G59中。 同樣，可找正Y軸工件中心。 (2)Z軸對(duì)刀 Z軸對(duì)刀需要加工所用的刀具找正?？捎靡阎穸鹊娜?、滾動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)刀柄或Z軸設(shè)定器作為刀具與

16、丁件的中間襯墊，以保護(hù)T件表面。將基準(zhǔn)刀1號(hào)到Z向所對(duì)的零點(diǎn)機(jī)械坐標(biāo)存至零點(diǎn)偏至G54G59中。用對(duì)刀法或?qū)Φ秲x等測(cè)量2號(hào)、3號(hào)刀相對(duì)于基準(zhǔn)刀的長(zhǎng)度，將相對(duì)應(yīng)的數(shù)值輸入到對(duì)應(yīng)的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償單元H02、H03參數(shù)代號(hào)中(基準(zhǔn)刀長(zhǎng)度補(bǔ)償代號(hào)H02值為零)。 3程序模擬與調(diào)試 程序調(diào)試時(shí)，把工件坐標(biāo)系的Z值朝正方向移動(dòng)50 mm，適當(dāng)降低進(jìn)給速度，檢查刀具運(yùn)動(dòng)是否正確。 4工件加工 把工件坐標(biāo)系的Z值恢復(fù)原值，按下起動(dòng)鍵，適當(dāng)調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，保證加工正常。 5尺寸測(cè)量 程序執(zhí)行完畢后，返回到設(shè)定高度；機(jī)床自動(dòng)停止。用內(nèi)徑百分表測(cè)量?jī)?nèi)徑尺寸。利用游標(biāo)卡尺測(cè)量孔的相對(duì)位置是否準(zhǔn)確。 6結(jié)束加工 松開夾具，卸下工件，清理機(jī)床，關(guān)閉數(shù)控系統(tǒng)電源，關(guān)