资源简介

数控铣削（加工中心）技术训练理实一体课教案
项目六 孔加工
任务 任务二 镗孔加工
授课时间 年 月 日 授课班级
教学方法 讲授、讨论、提示启发、归纳总结法 授课时数 课时
教学用具 多媒体 教学资源 多媒体课件、教材
课前准备 1.实训设备、实习任务书、评分标准及多媒体课件的准备；2.学生工位分配。
教学目标 知识目标： 1. 了解孔类零件的特征及技术要求。 2. 掌握选用孔类零件刀具的方法。 3. 掌握孔类零件刀具参数的计算方法。 4. 掌握孔类零件的编程方法。 技能目标： 1. 能对孔类零件进行工艺分析。 2. 能熟练使用镗孔等孔类加工指令编程。
教学重点 1.镗孔的技术要求 2.镗孔刀具 3.镗孔加工方法 4.镗孔切削用量 5.镗孔加工编程指令
教学难点 能熟练使用镗孔加工指令编程
教学过程 1.镗孔的技术要求 2.镗孔刀具 3.镗孔加工方法 4.镗孔切削用量 5.镗孔加工编程指令
实施环节 教学内容 导学方法
组织教学 1.检查学生出勤情况并做好记录。2.调整学生的注意力，为上课作准备。 互动交流
复习提问 简述钻孔加工编程指令有哪些。 提问导思
导入 孔是机械零件上最常见的特征之一，根据用途可以分为定位孔、基准孔、装配孔、工艺孔等，孔的精度和要求也大不一样。孔加工传统的方法以钻削为主，然而随着加工中心的应用，孔加工的方式、工艺、刀具等也随之而变，孔的加工不再以钻削加工为主，取而代之的是工艺集中的复合加工工艺。本项目将主要介绍在加工中心上加工孔的方法。 启发学习积极性
讲授新课 一、镗孔的技术要求镗孔加工有较高的尺寸精度、位置精度和较低的表面粗糙度。一般配合孔的尺寸 精度为 IT6～IT9，孔距间误差为 IT8， 表面粗糙度为 Ra3.2～0.4 μm。二、镗孔刀具1. 单刃镗刀单刃镗刀如图 6-13（a）所示，刀刚性差，切削时易引起振动，所以镗刀的主偏角选得较大，以减小径向力。镗孔径的大小要靠调整刀具的悬伸长度来保证，调整麻烦，效率低，只能用于单件小批生产。但单刃镗刀结构简单，适应性较广，粗、精加工都适用。镗孔的精加工，一般选用微调镗刀，如图 6- 13（b）。这种镗刀的刀头径向尺寸可以在一定范围内进行微调，调节方便， 且精度高。2. 双刃镗刀双刃镗刀结构如图 6- 14 所示，双刃镗刀的两刀刃在两个对称方向同时切削，故可消除由径向力对镗杆的作用而造成的加工误差。这种镗刀切削时，孔的直径尺寸是由刀具保证的， 刀具外径是根据工件孔径确定的，结构比单刃镗刀复杂。刀片和刀杆制造较困难，但生产率较高，所以，使用于加工精度要求较高，生产批量大的场合。三、镗孔加工方法孔的镗削加工往往要经过粗镗、半精镗和精镗。1. 粗镗粗镗主要是对工件的毛坯孔（铸、锻孔）或对钻、扩后的孔进行预加工，为下一步半精镗、精镗加工做准备，并能及时发现毛坯的缺陷（裂纹、夹砂、砂眼等）。粗镗 后一般留单边 2 ～ 3 mm 作为半精镗和精镗的余量。2. 半精镗半精镗是精镗的预备工序，主要是解决粗镗时残留下来的余量不均问题。对精度 要求高的孔，半精镗一般分两次进行。第一次主要是去掉粗镗时留下的余量不均匀的 部分；第二次是镗削余量，以提高孔的尺寸精度、形状精度及减小表面粗糙度。半精镗后一般留精镗余量为 0.2 ～ 0.4 mm（单边），对精度要求不高的孔，粗镗后可直接进行精镗，不必设半精镗工序。3. 精镗精镗是在粗镗和半精镗的基础上，用较高的切削速度、较小的进给量，切去粗镗或半精镗留下的较少余量，准确地达到图纸规定的内孔表面。粗镗后应将夹紧压板松一下，再重新进行夹紧，以减少夹紧变形对加工精度的影响。通常精镗背吃刀量大于等于 0.01 mm，进给量大于等于 0.05 mm/r。四、镗孔切削用量镗孔切削用量见表 6-6。五、镗孔加工编程指令1. 粗镗孔（G85 、G86） 指令格式：G85 指令主要用于精度要求不太高的镗孔加工，镗孔时， 刀具到达孔底后主轴不停转，然后向上以 F 速度退刀，G85 粗镗孔的动作如图 6- 15（a）所示。G86 指令与 G85 指令功能相同，但在孔底时，主轴停止后，然后快速退刀。G85 粗镗孔动作如图 6- 15（b）所示。2. 精镗孔（G76、G87）指令格式：执行 G76 精镗孔时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移动，然后快速退刀。刀尖反向位移量用地址 I 、J 指定，其值为正值，I、J 值均为模态代码，位移方向由装刀时确定。这种带有让刀的退刀不会划伤已加工表面，保证了镗孔的精度和表面质量，G76 指令动作如图 6- 16 所示。3. 反镗孔（G87）指令格式：G87 动作如图 6-17 所示，X 轴和 Y 轴定位后，主轴在孔顶定向停止后，向刀尖反方向移动，然后快速定位到孔底。在该位置刀具按原偏移量返回，然后主轴正转，沿着 Z轴正向加工到 Z点。主轴定向停止后，刀尖反方向快速移动，然后快速退回到初始点。注意： 此功能不能使用 G99 指令，如使用则提示“固定循环格式错误”报警。4. 手镗（G88）指令格式：G88 指令在镗孔前系统先记忆了初始点或 R点的位置， 当镗刀自动加工到孔底后机床停止运行，手动将工作方式转换成“手动”模式，通过手动操作使刀具抬到 R点 或初始点的上方。然后将工作方式转换成“自动”模式，再执行循环程序。此种方式虽然相应地提高了孔的加工精度，但加工效率较低， G88 动作如图 6- 18 所示。5. 镗孔循环（G89）指令格式：G89 动作与 G85 动作基本类似，不同的是 G89 动作在孔底增加了暂停，如图 6- 19 所示。因此该指令常用于阶梯孔的加工。六、镗孔加工实例如图 6-20 所示，零件的外形表面是已加工面，毛坯尺寸为 100 mm ×50 mm ×30 mm，材料为 45 号钢，请根据图纸要求在数控铣床上使用镗孔指令编写加工程序。1.工艺分析图 6-20 所示，零件的加工内容是两个直径为 30 mm 的通孔和两个直径为 40 mm 的台阶孔。从图样中分析通孔的孔径、孔距和粗糙度都有一定的要求，因此，选用钻、扩、镗的方法来保证孔的要求；盲孔没有尺寸和粗糙度要求，加工时可以直接使用粗镗指令加工到尺寸。（1）选择刀具如图 6-20 所示，通孔的直径为 30 mm，应采用钻、扩、镗的形式进行孔加工。选用直径为 10 mm 的钻头钻孔；选用直径为 16 mm 的平底铣刀扩孔；选用直径为 30 mm 的镗刀镗通孔；选用直径为 40 mm 的镗刀加式盲孔。（2）确定刀具路径① 刀具路径。工件编程原点位于零件上表面的中心，如图 6-21 所示。加工时，刀具快速定位到 1 点先加工孔 1，然后提刀至 R 平面后，快速移动到 2 点，再加工孔 2，最后提刀至初始平面。各基点的坐标见表 6-7 所示。② 扩孔刀具路径。扩孔刀具路径及编程原点如图 6-22 所示。采用子程序方式编程，刀具从1点下刀至深度，由1点到2点建立刀具半径左补偿，以半径 10 mm 圆弧切入到3点， 然后执行轮廓加工，由3点到4点以圆弧半径 10 mm 切出，最后由4点到1点取消刀具半径补偿。各基点的坐标见表 6-8 所示。2.程序编制（1）钻孔参考程序（2）扩孔加工参考程序① 扩孔加工主程序。② 扩孔加工子程序。（3）粗镗 φ40 盲孔加工参考程序（4）精镗 φ30 通孔加工参考程序3.加工操作过程评价 镗孔加工是指将工件上原有的孔进行扩大或精化，以获得精确的孔的位置，取得高精度的圆度、圆柱度和表面光洁度。所以，镗孔加工作为一种高精度加工法往往被安排在最后一道工序。镗孔所用刀具为镗刀。镗刀种类很多，按切削刃数量可分为单刃镗刀和双刃镗刀两大类。粗镗、半精镗、精镗工序的选择，决定于所镗孔的精度要求、工件的材质及工件的具体结构等因素。镗孔加工编程指令1. 粗镗孔（G85 、G86） 2. 精镗孔（G76、G87）3. 反镗孔（G87）4. 手镗（G88）5. 镗孔循环（G89）镗孔加工实例
课堂小结 1.镗孔的技术要求 2.镗孔刀具 3.镗孔加工方法 4.镗孔切削用量 5.镗孔加工编程指令
课后作业
教学后记

展开更多......

收起↑