数控铣床编程与操作项目教程 第4版 电子教案 项目三　孔加工任务四　镗孔

PAGEPAGE6《数控铣床编程与操作项目教程》教案授课班级班级人数授课教师课题序号12授课课型授课课时6课时授课章节名称项目三孔加工任务四镗孔教学目标知识目标1.了解镗孔刀形状、结构、种类；2.掌握镗孔工艺参数选择；3.了解镗孔循环及使用。能力目标1.会进行镗孔尺寸控制及微调镗刀的使用；2.会进行圆柱（盘）类零件的对刀。情感目标1.养成文明生产、安全生产习惯；2.养成优良的劳动态度和职业素养；3.培养团队合作精神。教学重点镗孔指令的使用微调精镗刀的使用教学难点微调精镗刀的使用及精度控制教学方法讲授法、讨论法、演示法、自主学习法、探究法、训练法教学资源网络资源，教学视频，相关PPT，配套练习题、数控铣床及其工艺装备板书设计任务四镗孔[知识学习]一、编程指令1．镗孔循环指令⑴指令功能⑵指令格式法：G85XYZRFK；西：CYCLE86（PL，RP，SC，加工位置，DIR，Z0，Z1，DT，SPOS，退刀模式，DX，DY，DZ）⑶指令使用说明(4)应用示例2．发那科系统精镗孔循环（1）指令功能（2）指令格式G76XYZQPFK；（3）指令使用说明二、加工工艺分析1．工、量、刃具选择3．加工工艺方案三、参考程序编制[任务实施]一、加工准备二、对刀、设定工件坐标系三、程序输入与校核四、零件自动加工及尺寸控制五、任务检测与评价教学过程主要教学内容及步骤教师活动学生活动教学目标【一】导入新课题对于一些孔径比较大并且尺寸精度要求比较高的孔的加工，一般采用镗刀进行镗孔，镗孔用的刀是镗刀，采用专用的镗孔指令进行镗孔。【二】新授任务四镗孔[学习目标]1．知识目标①了解镗孔刀形状、结构、种类；②掌握镗孔工艺参数选择；③了解镗孔循环及使用。2．技能目标①会进行镗孔尺寸控制及微调镗刀的使用；②会进行圆柱（盘）类零件的对刀。[知识学习]一、编程指令1．镗孔循环指令⑴指令功能刀具以编程转速和方向加工至指定深度，停留一定时间后，刀具退刀返回或不退刀返回的孔加工方法，可用于镗孔、铰孔和扩孔等加工。数控系统发那科系统（镗孔循环）西门子系统（镗孔循环）指令格式G85XYZRFK；G80；取消循环CYCLE86(PL，RP，SC，加工位置，DIR，Z0，Z1，DT，SPOS，退刀模式，DX，DY，DZ)加工图例参数含义XY：孔位置数据，即X轴、Y轴坐标Z：孔底的位置坐标（绝对值时），从R点到孔底的距离（增量值时）R：从初始位置到R点位置的距离F：切削进给速度K：重复次数（仅限需要重复时）PL：加工平面，通过键切换RP：返回平面（绝对值）SC：安全距离（相对于参考点的高度，输入时不带正负号）加工位置：有单个位置（在编程的位置上镗孔）和位置模式（带MCALL的位置），通过键切换DIR：主轴旋转方向Z0：参考点Z坐标（绝对值）Z1：最后镗孔深度（绝对值或相对于Z0的深度）DT：最后镗孔深度时的停留时间，单位：转或秒SPOS：主轴停止位置，单位：度退刀模式：有不退刀和退刀返回两种，通过键切换DX：X方向退刀量（仅在退刀时）DY：Y方向退刀量（仅在退刀时）DZ：Z方向退刀量（仅在退刀时）D：退刀量（增量）（仅在退刀时）使用说明（1）调用循环前，应指定主轴转速及转向；（2）G17(XY)平面必须有效（3）如用G98，则刀具退回至初始平面；如用G99，则刀具退回至R平面（4）G85指令为模态有效代码，用G80或01组G(G01、G02、、、)代码取消（1）输入程序时，点击屏幕下方软键，再点击屏幕右侧软键，出现上述加工图例界面，移动光标，按提示输入参数值，最后点调用循环（2）调用循环前，应指定主轴转速，刀具应处于镗孔位置（3）G17(XY)平面必须有效（4）应用示例在XY平面X0Y0处调用循环G85/LCYC85，Z轴为镗孔轴，如图3-4-4所示。不设置停留时间。发那科系统与西门子系统镗孔加工参考程序段号发那科系统西门子系统N10G90G54G0X0Y0T1；规定参数G90G54G00X0Y0T1D1；规定参数N20M3S1000；主轴正转转速S1000M3S1000；主轴转速S1000N30G43Z10H1；刀具快速移动Z10处Z10；刀具移动到Z10处N40G98G85Z-10R5F100；镗孔CYCLE86（10，0，2，，-10，，1，2，，，，45，1，1，12）；调用镗孔循环，最终钻深以相对于参考平面而言G00Z200；刀具退回到Z200处N50G80G0Z200；刀具快速移动到Z200处N60M30；程序结束M30；程序结束2．发那科系统精镗孔循环（1）指令功能当到达孔底时，主轴停止，切削刀具离开工件的被加工表面并返回。其动作过程如图G76（G98、G99）孔底动作示意图精镗孔动作过程（2）指令格式G76XYZQPFK指令使用说明1)Q表示孔底的偏移量，P表示孔底的暂停时间。2)当到达孔底时，主轴在固定的旋转位置停止，刀具先向刀尖的相反方向移动退刀，然后快速退刀，这样既保证加工面不被破坏，又实现了精密和有效的镗削加工。3)刀尖反向位移量用地址Q指定，其值q为正值。位移方向有MDI设定，可为“+X”、“-X”、“+Y”、“-Y”中的任一个。二、加工工艺分析1．工、量、刃具选择（1）工具选择：（2）量具选择：（3）刃具选择：镗孔之前还需安排钻孔（含钻中心孔定心）、扩孔、铣孔等工序，需用到中心钻、麻花钻、铣刀等刀具；最后用镗刀进行加工，其中镗刀分为粗镗刀和精镗刀。粗镗孔刀的结构和形状如图3-4-6所示，其调整精度为每调整一个刻度刀头移动0.01mm。精镗孔刀具的结构和形状如图3-4-7所示，其调整精度每调整一个刻度刀头移动0.002mm。图3-4-6粗镗刀图3-4-7精镗刀表工、量、刃具清单种类序号名称规格数量工具1机用虎钳QH1601个2平行垫铁若干3塑胶榔头1个4呆扳手若干量具1百分表及表座0～10mm1个2千分尺25～50mm1把3内径百分表18～35mm1把4深度游标卡尺0～200mm1把5粗糙度样板N0～N11副刃具1中心钻A51个2麻花钻Φ251个3键槽铣刀Φ201个4微调镗刀(盲孔刀)Φ261把5微调镗刀(盲孔刀)Φ301把3．加工工艺方案⑴加工工艺路线=1\*GB3①用A5中心钻钻中心孔。=2\*GB3②用Φ25麻花钻钻孔深12mm。=3\*GB3③用Φ20键槽铣刀铣Φ26和Φ30盲孔底孔深度至尺寸要求。=4\*GB3④用微调镗刀镗Φ26+0.0210深12mm。=5\*GB3⑤用微调镗刀镗Φ30+0.0210深6mm。⑵合理切削用量选择加工铝件钻孔和粗铣孔速度要低，镗孔精度要求较高，可以减少切削余量，提高主轴转速，降低进给速度，参考切削用量参数见表3-4-5。表3-4-5切削用量选择刀具号刀具规格工序内容F（mm/min）S（r/min）T1A5中心钻钻钻中心孔1001000T2Φ25麻花钻钻孔深12mm100400T3Φ20键槽铣刀铣Φ26和Φ30盲孔100800T4Φ26微调镗刀镗镗Φ26+0.0210深12mm801200T5Φ30微调镗刀镗镗Φ30+0.0210深6mm801200三、参考程序编制1．工件坐标系建立2．参考程序（略）[任务实施]一、加工准备1.检查毛坯尺寸。2.开机、回参考点。3.程序输入4.工件装夹5.刀具装夹二、对刀三、仿真加工四、自动加工及尺寸控制镗孔时孔径尺寸控制方法是通过对镗刀进行调整、试切、试测的步骤实现。具体方法如下：图3-4-8=1\*GB3①松开刀头锁紧螺钉，调节刀头伸出长度后锁紧（见图3-4-8），伸出长度按经验公式计算：图3-4-8l=(d1-d2)/2L=l+d2其中：l-刀头伸出长度。d1-预制孔直径。d2-为镗刀杆直径。L-游标卡尺测量长度（L应比所需尺寸小0.5～0.3mm）。=2\*GB3②试切与试测，用自动方式使主轴到达孔轴线位置，在孔口处试切1-2mm，检验孔的轴线位置是否正确；如果已经切到孔的表面则进行测量，再根据测量尺寸调整刀头伸出长度，仍在孔口处试切1～2mm并测量，直到达到要求。=3\*GB3③试切法调整镗刀一定要遵循“少进多试”的原则，如果镗刀尺寸偏大会出现废品。粗镗刀调整精度可在±0.05mm内，精镗刀一定要调整到精度要求范围内。五、检测与评分[操作注意事项]1．毛坯装夹时，要考虑垫铁与加工部位是否干涉。2．镗孔试切对刀时要准确找正预镗孔的中心位置，保证试切一周切削均匀3．镗孔刀对刀时，工件零点偏置值可以直接借用之前工艺中应用麻花钻或铣刀测量得到的X、Y值，Z值通过试切获得。【三】总结与经验分享【二】作业布置1．简述如何调整镗刀的尺寸？2.发那科系统与西门子系统镗孔循环指令是什么？其指令格式有何区别？3．练一练：编写程序并加工如图3-25所示零件中的成形孔。图3-25教师展示成品，让同学有一个先入为主的印象以及明确的学习目标教师引导学生读懂零件图出示本次课目标讲解镗孔循环指令，举例并引导学生思考如何运用指令编程老师分析、讲解镗孔循环指令格式、参数含义并举例分析其参数选用引导学生了解镗孔循环使用注意事项老师举例分析镗孔循环编程方法按表分析运用精镗孔循环指令动作过程、指令格式引导学生分析本次课用到的工、量、刃具按图分析粗、精镗刀结构引导学生分析课题加工工艺加工路线讲解、分析并引导学生分析工艺引导学生完成课题零件加工程序编写提示安全注意事项，引导学生做好加工准备、对刀工作按图分析精镗刀原理及镗孔精度控制方法指导学生完成零件加工并评分提醒安全生产、文明生产要求引导学生总结与经验分享观看成品，思考理解、思考并记录零件图理解学习目标看图、分析、思考、讨论记录、思考并能运用镗孔循环加工指令看图分析、讨论、思考记录、思考并能运用镗深孔循环加工指令讨论、思考、听讲分组思考讨论、得出结论看图、思考、分析听讲、分分析、思考、讨论讨论、分析、思考并编程程序做好加工准备工作，按前面课题方法对刀听