4.1 简单孔类零件加工

4.1.1 通孔零件加工

编程加工通孔零件如图4-1所示,已知材料为铝,毛坯为ф50mm×40mm,已钻出ф30mm通孔。

图4-1 通孔零件

(1)制定零件加工工艺规程

1)零件分析 该零件为通孔零件,材料为铝,其结构为通孔,全部由直线轮廓组成,由于孔较大且尺寸为非整数,可以采用镗刀镗孔来完成。

2)确定加工工艺路线

①钻ф36mm通孔。

②镗孔至

3)刀具选择 选一把镗刀置于T01号刀位。

4)加工工序卡

5)数值计算 零件生产时,精加工零件轮廓尺寸有偏差存在时,编程应取极限尺寸的平均值。

在本例中,外圆的编程尺寸=38.7+[0+(−0.039)]/2=38.68(mm)

(2)主要指令

该零件加工编程主要应用G00、G01、G90指令。下面介绍单一形状固定循环G90指令。

格式:G90 X(U)__Z(W)__I(或R)__F__;

说明:

①X__Z__表示刀具移动到目标点(P2)的绝对坐标;U__W__表示刀具移动到目标点(P2)相对于刀具移动到起点(P1)的增量。在切削锥面时,I(或R)为切削始点与圆锥面切削终点的半径差;在切削外圆柱面时,I(或R)可以省略。

②刀具执行G90指令后,将按照如图4-2所示轨迹来运行,即为1(R)→2(F)→3(F)→4(R)。其中R表示快速移动,相当于G00指令;F表示按照指定的工件进给速度移动,相当于G01指令。

图4-2 G90外圆切削循环和锥面切削循环

③刀具执行G90指令后的运动轨迹依系统不同而有所不同,因此,要注意该代码在不同系统中的具体含义。

④G90指令主要用于高效切削单一轮廓形状零件,常用于在零件上快速去除较大毛坯余量。

(3)加工程序编制

(4)操作步骤及要点

1)开机,回零点。

①打开机床总电源,然后按下机床电源开关。

②显示器显示报警信号时,旋开急停按钮,等待显示屏显示。

③将旋钮旋到回零下,按X轴键,X轴归零;按下Z轴,Z轴归零。可以在显示屏上现在位置看到X、Z均为0。

2)工件装夹,用三爪自定心卡盘夹持ф40mm外圆,保证工件伸出卡盘长度不小于40mm。

3)装刀具,并对刀,在工件右端面与数控车床主轴轴线的交点处建立工件坐标系。

①在操作面板中,按下手动换刀按钮,旋转刀架至T01号刀位,进行刀具装夹,保证刀具与工件中心同轴。

②旋钮旋到MBI方式,按下PROG按钮。摇动手轮,手动移动刀具,靠近工件的右端面。当刀尖非常接近右端面时(由于扩孔为通孔,所以Z轴对刀不必太精确,也能满足加工要求),在“工件坐标系设定”面板中,输入Z0。

③将刀具退出至换刀点,在操作面板中,按下手动换刀按钮,旋转刀架至2号刀位,进行刀具装夹,保证刀杆中心与工件中心对齐。

④旋钮旋到MBI方式,按下PROG按钮,输入M03,启动主轴。摇动手轮,手动车削内孔,并沿+Z方向退刀,停止主轴。

⑤测量工件内孔直径,按offset键→形状→移动光标至1号刀X处→输入(X直径)→按测量键。

4)对刀完毕,输入编制好的程序。

5)重新回参考点,启动程序,慢慢调节倍率,直到达到所需倍率。完成工件加工并检测。

4.1.2 阶梯孔零件加工

编程加工阶梯孔零件如图4-3所示,已知材料为铝,毛坯为ф40mm×40mm,已预先钻出ф9通孔。

图4-3 阶梯孔零件

(1)制定零件加工工艺规程

1)零件分析 该零件为阶梯孔零件,材料为铝,其结构为阶梯孔,全部由直线轮廓组成。

2)确定加工工艺路线

①钻通孔至ф10mm。

②扩ф16mm阶梯孔。

③扩ф20mm阶梯孔。

3)刀具选择 选ф10麻花钻置于T01号刀位,ф16麻花钻置于T02号刀位,ф20麻花钻置于T03号刀位。

4)加工工序卡

(2)主要指令

该零件加工编程主要应用G00、G01和G04指令。

(3)加工程序编制

(4)操作步骤及要点

1)开机,回零点。

①打开机床总电源,然后按下机床电源开关。

②显示器显示报警信号时,旋开急停按钮,等待显示屏显示。

③将旋钮旋到回零下,按X轴键,X轴归零;按下Z轴,Z轴归零。可以在显示屏上现在位置看到X、Z均为0。

2)工件装夹,用三爪自定心卡盘夹持ф40mm外圆,保证工件伸出卡盘长度不小于40mm。

3)装刀具,并对刀,在工件右端面与数控车床主轴轴线的交点处建立工件坐标系。

①在操作面板中,按下手动换刀按钮,旋转刀架至T01号刀位,进行刀具装夹,保证刀具与工件中心同轴。

②旋钮旋到MBI方式,按下PROG按钮。摇动手轮,手动移动刀具,靠近工件的右端面。当刀尖非常接近右端面时(由于扩孔为通孔,所以Z轴对刀不必太精确,也能满足加工要求),在“工件坐标系设定”面板中,输入Z0。

③在操作面板中,按下手动换刀按钮,旋转工作台至2号刀架,进行刀具装夹,保证刀杆中心与工件中心同轴。

④机床主轴正转,手动移动刀具,试钻孔,量取切削的最小孔深Z1,并记录Z轴的坐标值Z2。调节刀具,移动至Z2−Z1处,在“工件坐标系设定”面板中,输入Z0。

⑤在操作面板中,按下手动换刀按钮,旋转工作台至T03号刀架,进行刀具装夹,保证刀杆中心与工件中心同轴。

⑥机床主轴正转,手动移动刀具,试钻孔,并量取切削的最小孔深Z1,并记录Z轴的坐标值Z2。调节刀具,移动至Z2−Z1处,在“工件坐标系设定”面板中,输入Z0。

4)对刀完毕,输入编制好的程序。

5)重新回参考点,启动程序,慢慢调节倍率,直到达到所需倍率。完成工件加工并检测。

技巧与提示

本案例还可以采用G90来完成,编程会明显缩短,但加工时间会稍长,实际加工中该指令也是常选用的指令。

4.1.3 盲孔零件加工

编程加工套筒零件如图4-4所示,已知材料为铝,毛坯为ф40mm×50mm,已钻孔至ф15mm。

图4-4 盲孔零件

(1)制定零件加工工艺规程

1)零件分析 该零件为套筒零件,材料为铝,其结构为盲孔及内槽,全部由直线轮廓组成,特征较为简单,右边长为26mm这段孔有较高的粗糙度要求,必须进行镗削,才能达到工艺要求。

2)确定加工工艺路线

①粗镗内孔。

②精镗内孔。

③切槽。

3)刀具选择 选两把镗刀分别置于T01和T02刀位,宽为4mm槽刀置于T03号刀位。

4)加工工序卡

(2)主要指令

该零件加工编程主要应用G00、G01、G04指令。

(3)加工程序编制

(4)操作步骤及要点(同前)