数控机床加工零件学习项目三任务一孔系零件加工课件

1、项目三 加工中心加工零件任务一 孔系零件加工数控机床加工零件学习目标 1、掌握加工中心的加工特点和编程方法。 2、掌握孔加工工艺特点，正确分析孔的加工工艺。 3、掌握孔类零件的工艺编制方法。 4、掌握孔类零件的手工编程方法。 任务一 孔系零件的加工任务描述在加工中心上完成下图某塑料模具上的垫板上的所有孔的编程与加工。任务一 孔系零件的加工加工要素： 9拉杆孔、4x 7、8x11螺栓过孔、 4x 14导柱孔加工要求： 9拉杆孔、4x 7、8x11螺栓过孔要求一般、4x 14导柱孔加工精度高需绞孔加工设备：MVC400 工件材料： 45钢任务描述任务一 孔系零件的加工一、加工中心概述 1. 加工中

2、心主要功能 攻螺纹等（1）（2）（3）（4） 钻削 镗削 铣削任务一 孔系零件的加工立式卧式主要技术参数主要技术参数主要技术参数高速加工中心加工中心机床的类型任务一 孔系零件的加工立式加工中心主要技术参数项目 型号 VMC-850 工作台面积 1000 x500 mm左右行程 (X 轴) 800 mm前后行程 (Y 轴) 500 mm 上下行程 (Z 轴) 610 mm主轴锥度 BT-40CAT-40, HSK A63(选配)主轴转速 608000 rpm 7.5/5 kW X-Y-Z 快速进给 30 / 30 / 20 m/min 切削进给率 112000 mm/min 刀具选择模式 双向任

3、意式，最短距离选刀 储刀数 圆盘式 24 机械手式 24/32 (选配) 最大刀具直径 100 mm 最大刀具长度 300 mm 最大刀具重量 10 kg 工作台荷重 600 kg 机床净重 5500 kg机床尺寸 (LxWxH) 2350 x3200 x2698 mm 卧式加工中心主要技术参数项目 型号 VHMC-630工作台面积 630 x 630 mm 工作台最大负载 1200 kg X 轴行程 1000 mm Y 轴行程 800 mm Z 轴行程 950 mm 主轴锥度 BT-50 / CAT-50 主轴转速 206000 rpm X-Y-Z 切削进给率 112000 mm/min X

4、-Y-Z 快速进给 18 / 10 / 18 m/min 储刀数 60 (80, 120 选配) 最大刀具直径 x 长度 75 x 320 最大刀具重量 10 kg 刀具选择模式 双向任意式 , 最短距离选刀换刀时间 9 sec 主轴电动机 15 kW工作台旋转分度 1 (0.001 选配) 工作台数目 2 (6, 12 选配) 交换时间 (自动交换工作台) 15 sec 机床尺寸 (LxWxH) 5305x3200 x3550 mm 机床重量 21000 kg 高速加工中心主要技术参数工作范围纵向长度:X400 mm 横向长度:Y450 mm 垂直高度:Z350 mm 工作主轴30000 m

5、in-1S612.5 kW S110.0 kW 工作主轴42000 min-1S613.0 kW S110.0 kW 工作主轴60000 min-1S68.5 kW S16.5 kW 进给驱动进给速度 X, Y, Z 40 m/分 加速度 X, Y, Z 17 m/秒 工作台工作台面积 320 x 320 工作台承重 200 kg 自动控制系统刀库位置18 - 76 机上激光对刀仪 标准 工件托盘转换装置 位置7, 20, 48 红外工件测头 可选 重量包括工件托盘交换装置 6500 kg 高速加工三轴加工实例加工模具示意图技术数据粗加工 半精加工 精加工 工步使用刀具rpm进给率加工时间粗加

6、工66 XR885020058min半精加工32x R0.51850252032min精加工10 球头65002000130min刀库结构圆盘式刀库 斗笠式刀库 伞式刀库 链式刀库 无机械手换刀无机械手换刀过程机械手换刀自动换刀工作过程 （1）刀套下转90 （2）机械手转75 （3）刀具松开 （4）机械手拔刀 （5）交换两刀具位置 （6）机械手插刀 （7）刀具夹紧 （8）液压缸复位 （9）机械手反转75 （10）刀套上转 90 机械手换刀二、加工中心的常用指令1、刀具的选择 刀具的选择是指把刀库上指令了刀号的刀具转到换刀的位置，为下次换刀做好准备。这一动作的实现，是通过选刀指令T功能指令实现的

7、。T功能指令用Txx表示。若刀库装刀总容量为24把，编程时，可用T01T24来指令24把刀具。在刀库刀具排满时，如果再在主轴上装一把刀，则刀具总数可以增加到25把，即T00T24。此外，也可以把T00作为空刀定义。 任务一 孔系零件的加工二、加工中心的常用指令任务一 孔系零件的加工程序格式 M06 T01（将当前主轴刀具更换为刀库一号位置刀具）或者 T01 M06 （将当前主轴刀具更换为刀库一号位置刀具） 刀具交换是指刀库上位于换刀位置的刀具与主轴上的刀具进行自动换刀。这一动作的实现是通过换刀指令M06实现的。 2、刀具的交换3、返回参考点检查（G27） 数控机床通常是长时间连续运转，为了提高

8、加工的可靠性及保证工件尺寸的正确性，可用G27指令来检查工件原点的正确性。指令格式为：G90(G91)G27X_ Y_ Z_ ； 其中：在G90方式下X、Y、Z值指机床参考点在工件坐标系的绝对值坐标；在G91方式下X、Y、Z表示机床参考点相对刀具目前所在位置的增量坐标 4、自动返回参考点（G28） 该指令可使坐标轴自动返回参考点。 指令格式为：G28 X_ Y_ Z_ ； 其中X、Y、Z为返回参考点时所经过的中间点坐标。指令执行后，所有受控轴都将快速定位到中间点，然后再从中间点到参考点。 G91方式编程为： G91 G28 X100.0 Y1500； G90方式编程为： G90 G54 G28

9、 X300.0 Y2500； 三、孔系零件的加工工艺1、孔的加工方法任务一 孔系零件的加工三、孔系零件的加工工艺任务一 孔系零件的加工三、孔系零件的加工工艺2.加工阶段的划分 （2）半精加工阶段（4）光整加工阶段（1）粗加工阶段（3）精加工阶段任务一 孔系零件的加工3、加工顺序应遵循的原则先基准，后其他先面后孔AB先主后次D先粗后精C任务一 孔系零件的加工 最短进给路线设计 准确定位进给路线设计任务一 孔系零件的加工4.孔的加工路线三、孔系零件的加工工艺 最短进给路线设计 准确定位进给路线设计任务一 孔系零件的加工4.孔的加工路线三、孔系零件的加工工艺任务一 孔系零件的加工四、孔加工固定循环指

10、令孔加工固定循环通常包含以下6个动作，如图3-7所示。动作1：X轴和Y轴定位，刀具快速定位到孔位坐标（X，Y），B即为循环起点，Z向进至起始高度。动作2：快进到R点平面。刀具自起点沿Z轴方向快速进给到R点平面。动作3：孔加工过程（如钻孔、镗孔、攻螺纹等），以切削进给的方式执行孔加工的动作。动作4：孔底的动作（如进给暂停、刀具偏移、主轴准停、主轴反转等）。动作5：刀具快速返回R点平面。继续孔的加工而又可以安全移动刀具时选择R点。动作6：刀具快速返回到起点。孔加工完成后一般应选择起点 图3-7 孔加工6个动作 说明如下： 初始平面：初始平面是为安全下刀而规定的一个平面。初始平面到零件表面的距离可以

11、任意设定在一个安全的高度上，当使用同一把刀具加工若干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完毕时，才使用G98指令使刀具返回到初始平面上的起点。 R点平面：R点平面又叫做R参考平面，这个平面是刀具下刀时快进转为工进的高度平面，距工件表面的距离（又称刀具切入距离）主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可取25mm。使用G99指令时，刀具将返回到该平面上的R点。 孔底平面：加工不通孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度，加工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离（又称刀具切出距离），主要是保证全部孔深都加工到尺寸，钻削加工时还应考虑钻头钻尖对孔深的影响。任务一 孔系零件的加工 定位平面：由平面选择指令G1

12、7、G18或G19决定。定位轴是除了钻孔轴以外的轴。 数据形式：固定循环指令中R与Z的数据指定与G90或G91的方式选择有关，选择G90或G91时的坐标计算方法。选择G90方式时R与Z一律取其终点坐标值，选择G91方式时则R是指自起点到R点的距离，Z是指自R点到孔底平面上Z点的距离。如图所示。 G90/G91对孔加工固定循环指令的影响示意图 任务一 孔系零件的加工 返回点平面指令G98、G99：由G98或G99两个模态指令控制刀具在孔加工完成后返回时到达的平面。在G98模态下孔加工完成后，刀具返回到初始平面，在G99模态下，则返回到R点平面。如图所示。G98/G99对孔加工固定循环指令的影响示

13、意图任务一 孔系零件的加工2常用孔加工固定循环指令格式指令格式：G90(G91)G98(G99)GX_Y_Z_R_Q_P_F_K _；G为孔加工方式，对应于具体的固定循环指令。孔加工固定循环指令参数及其含义见表参 数含 义X、YX、Y值为孔位置数据，刀具以快进的方式到达（X，Y）点ZZ值为孔深。G90方式，Z值为孔底的绝对值；G91方式，Z值是R点平面到孔底的距离RR值用来确定安全平面（R点平面），如图4-10所示。R点平面高于工件表面。G90方式，R值为绝对值；G91方式，R值为从起始平面（B点平面）到R点平面的增量QQ值在G73或G83方式下，规定分步切深；在G76或G87方式中规定刀具退

14、让值PP值规定在孔底的暂停时间，单位为ms，用整数表示FF值为进给速度，单位为mm/minKK值为循环次数，执行一次可不写。如果是K 0，则按系统存储加工数据执行加工任务一 孔系零件的加工固定循环指令是模态指令，可用G80取消循环。此外G00、G01、G02、G03等同组代码也起取消固定循环指令的作用。3各循环指令格式及应用（1）深孔往复排屑钻循环指令G73、G83指令格式：G73 X Y Z R Q FK；G83 X Y Z R Q FK；说明如下。 G73指令用于高速深孔钻，它执行间歇切削进给直到孔的底部，同时从孔中排除切屑。动作步骤如图所示。Q为每次切削进给的背吃刀量，K为重复次数。任务

15、一 孔系零件的加工高速深孔钻循环G73指令动作步骤任务一 孔系零件的加工 G83指令用于深孔钻，执行间歇切削进给到孔的底部，钻孔过程中从孔中排除切屑。动作步骤如图4-12所示。深孔钻循环G83指令动作步骤任务一 孔系零件的加工 G83与G73指令不同之处是：每次刀具间歇进给后回退至R点平面。在第二次及以后的切削进给中执行快速移动到上次钻孔结束之前的一点，距离由系统参数来设定。当要加工的孔较深时可采用此方式。参数意义同G73指令。 深孔的界定。孔的深度大于3倍孔径的孔称为深孔。从便于排屑的角度考虑，有时孔的深度并没有达到上述比例，也采用深孔加工指令。（2）钻孔循环指令G81、G82指令格式：G8

16、1 X Y Z R FK；G82 X Y Z R P F K；说明如下。 G81指令用于正常钻孔，切削进给执行到孔底，然后刀具从孔底快速移动退回，动作步骤如图所示。参数意义同前 任务一 孔系零件的加工钻孔循环G81指令动作步骤任务一 孔系零件的加工 G82 指令用于正常钻孔，切削进给执行到孔底，暂停，然后刀具从孔底快速移动退回，动作步骤如图所示。该指令除了要在孔底暂停外，其他动作与G81指令相同。参数意义同前。 钻孔循环G82指令动作步骤任务一 孔系零件的加工（3）镗孔循环指令G76、G85、G86、G87、G88、G89指令格式：G76 X Y Z R Q P FK；G85 X Y Z R

17、FK；G86 X Y Z R FK；G87 X Y Z R Q PFK；G88 X Y Z RPFK；G89 G X Y Z R P F；说明如下。 精镗孔循环指令G76用于镗削精密孔，当到达孔底时主轴停止切削，刀具离开工件的被加工表面，并返回，动作步骤如图所示。 任务一 孔系零件的加工精镗孔循环G76指令动作步骤任务一 孔系零件的加工 Q为在孔底的偏移量，是在固定循环内保存的模态值，必须小心指定。因为它也用作G73和G83的背吃刀量。参数意义同前。 G85指令主要适用于精镗孔等情况，动作步骤如图所示。参数意义同前。 精镗孔循环G85指令动作步骤任务一 孔系零件的加工 镗孔循环指令G86指令与

18、G85指令的区别是：在到达孔底位置后，主轴停止，并快速退出，动作步骤如图所示。参数意义同前。镗孔循环G86指令动作步骤任务一 孔系零件的加工 反镗孔循环指令G87用于精密镗孔。动作步骤如图所示。参数意义同G76指令。反镗孔循环G87指令动作步骤任务一 孔系零件的加工 镗孔循环指令G88用于镗孔，当镗孔完成后，执行暂停；然后主轴停止，刀具从孔底Z点手动返回到R点，在R点主轴正转，并且执行快速移动到初始位置，动作步骤如图所示。参数意义同G76指令。镗孔循环G88指令动作步骤任务一 孔系零件的加工 精镗阶梯孔循环指令G89指令与G85指令的区别是：在到达孔底位置后，进给暂停，动作步骤如图所示。参数意义同前。精镗阶梯孔循环指令G89指令动作步骤任务一 孔系零件的加工（4）攻螺纹循环指令G74、G84指令格式：G74 X Y Z R P FK；G84 X Y Z R P FK；说明如下。 G74循环执行攻左旋螺纹。当到达孔底时主轴顺时针旋转。该指令的动作步序如图所示。P为暂停时间。参数意义同前。攻左旋螺