第5章-内轮廓加工课件

第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第一节第一节 简单内轮廓加工简单内轮廓加工第二节第二节 复杂内轮廓加工复杂内轮廓加工第一节第一节 简单内轮廓加工简单内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工一、孔加工工艺一、孔加工工艺1 1钻孔钻孔钻孔钻孔 用麻花钻钻孔用麻花钻钻孔第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工2.2.车孔车孔车孔车孔（1）内孔车刀种类）内孔车刀种类内孔车力内孔车力a)通孔车刀通孔车刀b)不通孔车刀不通孔车刀c)两个后角两个后角第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工内孔车刀的结构内孔车刀的结构a)整体式车刀整体式车刀b)通孔车刀通孔车刀c)不通孔车刀不通孔车刀第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（2）车孔的关键技术）车孔的关键技术1）增加内孔车刀的刚度）增加内孔车刀的刚度尽量增大刀柄的截面积。尽量增大刀柄的截面积。尽可能缩短刀柄的伸出长度，以增加车刀刀柄尽可能缩短刀柄的伸出长度，以增加车刀刀柄刚度，减小切削过程中的振动。刚度，减小切削过程中的振动。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工可调节刀柄长度的内孔车刀可调节刀柄长度的内孔车刀a）刀尖位于刀柄中心）刀尖位于刀柄中心b)刀尖位于刀柄上面刀尖位于刀柄上面c）刀柄伸出长度）刀柄伸出长度d)内孔车刀内孔车刀第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工2）控制切屑流向）控制切屑流向典型内孔车刀典型内孔车刀a)前排屑通孔车刀前排屑通孔车刀b)后排屑不通孔车刀后排屑不通孔车刀第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（3）内孔车刀的安装）内孔车刀的安装1）刀尖应与工件中心等高或稍高。）刀尖应与工件中心等高或稍高。2）刀柄应基本平行于工件轴线，否则在车削到一定）刀柄应基本平行于工件轴线，否则在车削到一定深度时刀柄后半部容易碰到工件孔口。深度时刀柄后半部容易碰到工件孔口。3）不通孔车刀装夹时，内偏刀的主刀刃应与孔底平）不通孔车刀装夹时，内偏刀的主刀刃应与孔底平面成面成3 5角，并且在车平面时要求横向有足够的退刀角，并且在车平面时要求横向有足够的退刀余地。余地。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（4）工件的装夹）工件的装夹车孔时，工件一般采用三爪自定心卡盘装夹；对于车孔时，工件一般采用三爪自定心卡盘装夹；对于较大和较重的工件可采用四爪单动卡盘装夹。加工直较大和较重的工件可采用四爪单动卡盘装夹。加工直径较大、长度较短的工件（如盘类工件等），必须找径较大、长度较短的工件（如盘类工件等），必须找正外圆和端面。一般情况下先找正端面再找正外圆，正外圆和端面。一般情况下先找正端面再找正外圆，如此反复几次，直至达到要求为止。如此反复几次，直至达到要求为止。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工二、数控车床上孔加工编程二、数控车床上孔加工编程1 1中心线上钻孔加工编程中心线上钻孔加工编程中心线上钻孔加工编程中心线上钻孔加工编程（1）主运动模式）主运动模式（2）刀具趋近运动工件的程序段）刀具趋近运动工件的程序段N10 T0200 M42;N20 G97 S300 M03;N30 G00 Z5 M08;N40 X0;第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（3）刀具切削和返回运动程序段）刀具切削和返回运动程序段N50 G01 Z-30 F30;N60 G00 Z2;程序段程序段N50 为钻头的实际切削运动，切削完成后为钻头的实际切削运动，切削完成后执行程序段执行程序段N60，钻头沿，钻头沿Z 向退出工件。向退出工件。钻孔时钻孔时,从孔中返回的第一个运动总是沿从孔中返回的第一个运动总是沿Z Z 轴轴正方向的运动。正方向的运动。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（4）啄式钻孔循环指令）啄式钻孔循环指令G74（深孔钻削循环指令）（深孔钻削循环指令）1）啄式钻孔循环指令格式）啄式钻孔循环指令格式G74 R(e);G74 Z(W)Q(k)F_;式中，式中，e：每次轴向（每次轴向（Z 轴）进刀后的轴向退刀量轴）进刀后的轴向退刀量;Z（W）：）：Z 向终点坐标值（孔深）；向终点坐标值（孔深）；k：Z 向每次的切入量向每次的切入量,无正负号无正负号,单位为单位为0.001mm。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工2）G74 加工路线加工路线G74 指令加工轨迹示意图指令加工轨迹示意图3）示例）示例G74 指令加工示例指令加工示例第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工2.2.数控车削内孔的编程数控车削内孔的编程数控车削内孔的编程数控车削内孔的编程（1）用）用G01 指令加工内孔指令加工内孔G01 指令加工内孔示例指令加工内孔示例第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（2）G90 加工内孔加工内孔1）用）用G90 指令加工内孔动作指令加工内孔动作AB 快速进刀。快速进刀。BC 刀具以指令中指定的刀具以指令中指定的F 值进给切削。值进给切削。CD 刀具以指令中指定的刀具以指令中指定的F 值进给退刀。值进给退刀。DA 快速返回循环起点。快速返回循环起点。G90 指令加工内孔轨迹指令加工内孔轨迹第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工2）示例。加工如图所示工件的台阶孔，已钻出）示例。加工如图所示工件的台阶孔，已钻出18 mm 的通孔，用的通孔，用G90 指令编写加工程序。指令编写加工程序。G90 指令加工台阶孔示例指令加工台阶孔示例第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（3）用）用G71、G73 指令加工内孔指令加工内孔1）粗车循环指令）粗车循环指令G71、G73,在加工外径时精车余量在加工外径时精车余量U 为正值为正值,但在加工内轮廓时精车余量但在加工内轮廓时精车余量U 应为负值。应为负值。2）加工内孔轮廓时）加工内孔轮廓时,切削循环的起点、切出点的位切削循环的起点、切出点的位置选择要慎重置选择要慎重,要保证刀具在狭小的内结构中移动而不要保证刀具在狭小的内结构中移动而不干涉工件。干涉工件。3）加工内孔时）加工内孔时,若有锥体和圆弧若有锥体和圆弧,精加工需要对刀尖精加工需要对刀尖圆弧半径进行补偿圆弧半径进行补偿,补偿指令与外圆加工有区别。补偿指令与外圆加工有区别。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工4）示例。加工如图所示工件的台阶孔，已钻出）示例。加工如图所示工件的台阶孔，已钻出20 mm 的通孔，编写加工程序。的通孔，编写加工程序。G71 指令加工台阶孔示例图指令加工台阶孔示例图第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工三、实训练习三、实训练习加工如图加工如图 所示的零件，毛坯尺寸为所示的零件，毛坯尺寸为48 mm 65 mm，材料为，材料为45 钢。钢。孔加工实训图孔加工实训图第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工1.1.确定加工工艺确定加工工艺确定加工工艺确定加工工艺（1）工艺分析）工艺分析1）对图样上台阶孔尺寸）对图样上台阶孔尺寸,编程时取其中值。编程时取其中值。2）由于毛坯去除余量不是太大）由于毛坯去除余量不是太大,可按照工序集中的可按照工序集中的原则确定加工工序。其加工工序为原则确定加工工序。其加工工序为:手动车右端面、钻中手动车右端面、钻中心孔心孔用用26 mm 钻头手动钻内孔钻头手动钻内孔粗、精车外圆和粗、精车外圆和C2 mm 倒角倒角粗、精镗台阶孔粗、精镗台阶孔车左端外倒角、切断。车左端外倒角、切断。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（2）确定刀具）确定刀具第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工2.2.编制加工程序编制加工程序编制加工程序编制加工程序第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工3.3.工件加工工件加工工件加工工件加工将编写的程序校验无误后，输入机床数控系统，对将编写的程序校验无误后，输入机床数控系统，对刀，加工出合格的零件。刀，加工出合格的零件。四、内孔加工质量分析四、内孔加工质量分析第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第二节第二节 复杂内轮廓加工复杂内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工一、内圆锥的加工一、内圆锥的加工1.1.加工内圆锥注意事项加工内圆锥注意事项加工内圆锥注意事项加工内圆锥注意事项（1）为了便于观察与测量，装夹工件时应尽量使锥）为了便于观察与测量，装夹工件时应尽量使锥孔大端直径位置在外端。孔大端直径位置在外端。（2）为保证锥度的尺寸精度，加工需要进行刀尖半）为保证锥度的尺寸精度，加工需要进行刀尖半径补偿。径补偿。（3）内圆锥加工中一定需要注意刀尖的位置方向。）内圆锥加工中一定需要注意刀尖的位置方向。（4）多数内圆锥的尺寸需要进行计算，掌握良好的）多数内圆锥的尺寸需要进行计算，掌握良好的计算方法，可以提高工艺制定效率。计算方法，可以提高工艺制定效率。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（5）车削内圆锥时的切削用量的选用应比车削外）车削内圆锥时的切削用量的选用应比车削外圆锥小圆锥小10%30%。（6）车削内圆锥时装刀必须保证刀尖严格对准工）车削内圆锥时装刀必须保证刀尖严格对准工件旋转中心件旋转中心,否则会产生双曲线误差。否则会产生双曲线误差。内圆锥车削的双曲线误差内圆锥车削的双曲线误差第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（7）车削内圆锥时必须保证有充足的切削液进）车削内圆锥时必须保证有充足的切削液进行冷却，以保证内孔的表面粗糙度与刀具耐用度。行冷却，以保证内孔的表面粗糙度与刀具耐用度。（8）加工高精度的内圆锥时，最好在精车前增）加工高精度的内圆锥时，最好在精车前增加一道检测工步。加一道检测工步。（9）内圆锥精加工时，需要注意防止铁屑划伤）内圆锥精加工时，需要注意防止铁屑划伤内孔表面，此时对切削用量的选择需综合考虑，一内孔表面，此时对切削用量的选择需综合考虑，一般可以考虑减小背吃刀量与进给速度。般可以考虑减小背吃刀量与进给速度。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工2.2.示例示例示例示例加工如图所示零件，已钻出加工如图所示零件，已钻出18 mm 通孔，试编写通孔，试编写内圆锥加工程序。内圆锥加工程序。内圆锥加工示例内圆锥加工示例第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工二、内圆弧的加工二、内圆弧的加工1.1.加工内圆弧注意事项加工内圆弧注意事项加工内圆弧注意事项加工内圆弧注意事项（1）根据走刀方向，正确判断圆弧的顺逆，确定）根据走刀方向，正确判断圆弧的顺逆，确定是应用是应用G02 还是还是G03 编程。编程。（2）加工内圆弧时，为保证圆弧的尺寸精度，加）加工内圆弧时，为保证圆弧的尺寸精度，加工时需要进行刀尖半径补偿。工时需要进行刀尖半径补偿。（3）应用刀尖圆弧半径补偿时，要正确设置刀尖）应用刀尖圆弧半径补偿时，要正确设置刀尖圆弧半径和刀尖的位置方向。圆弧半径和刀尖的位置方向。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工2.2.示例示例示例示例加工如图所示的零件，试编制其内孔轮廓加工程序。加工如图所示的零件，试编制其内孔轮廓加工程序。内圆弧加工内圆弧加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工三、薄壁件的加工三、薄壁件的加工1.1.影响薄壁件加工精度的因素影响薄壁件加工精度的因素影响薄壁件加工精度的因素影响薄壁件加工精度的因素（1）受力变形）受力变形（2）受热变形）受热变形（3）振动变形）振动变形 第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工2.2.减少薄壁件变形的措施减少薄壁件变形的措施减少薄壁件变形的措施减少薄壁件变形的措施（1）根据薄壁件的形状和特点，选择和制定合）根据薄壁件的形状和特点，选择和制定合理工艺方案和加工路线。理工艺方案和加工路线。（2）为了防止薄壁件装夹变形，装夹时，尽量）为了防止薄壁件装夹变形，装夹时，尽量增加辅助支撑面，提高薄壁件在切削过程中的刚度，增加辅助支撑面，提高薄壁件在切削过程中的刚度，减少变形。减少变形。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（3）合理选择刀具几何角度。）合理选择刀具几何角度。（4）合理选用切削参数。合理选用切削参数，）合理选用切削参数。合理选用切削参数，就能减小切削力，从而降低变形量。就能减小切削力，从而降低变形量。（5）在车削时使用适当的切削液（如煤油），）在车削时使用适当的切削液（如煤油），能减少受热变形，使加工表面更好地达到要求。能减少受热变形，使加工表面更好地达到要求。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工3.3.示例示例示例示例如图所示的薄壁套筒零件如图所示的薄壁套筒零件,毛坯为铸件毛坯为铸件,材料材料HT200,切切削余量为削余量为3 mm。试制定加工工序。试制定加工工序,并编写数控加工程序。并编写数控加工程序。薄壁套筒零件薄壁套筒零件第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（1）零件图工艺分析）零件图工艺分析该零件形状比较简单，主要由内外圆柱面组成，该零件形状比较简单，主要由内外圆柱面组成，但由于工件较薄，刚度较小，如果采用常规的切削加但由于工件较薄，刚度较小，如果采用常规的切削加工方法，受切削力和热变形的影响，工件会出现弯曲工方法，受切削力和热变形的影响，工件会出现弯曲变形，很难达到技术要求，产品合格率极低。变形，很难达到技术要求，产品合格率极低。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（2）确定加工工序）确定加工工序1）用三爪自定心卡盘夹持外圆小头，粗车内孔、大端面。）用三爪自定心卡盘夹持外圆小头，粗车内孔、大端面。2）夹持内孔、粗车外圆及小端面。）夹持内孔、粗车外圆及小端面。3）用扇形软卡爪装夹外圆小头，精车内孔、大端面。）用扇形软卡爪装夹外圆小头，精车内孔、大端面。4）以内孔和大端面定位，心轴夹紧）以内孔和大端面定位，心轴夹紧,精车外圆、小端面。精车外圆、小端面。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（3）确定编程原点）确定编程原点1）粗、精车内孔及大端面，以工件小端面中心）粗、精车内孔及大端面，以工件小端面中心线交点为工件原点。线交点为工件原点。2）粗、精车外圆及小端面，以工件大端面中心）粗、精车外圆及小端面，以工件大端面中心线交点为工件原点。线交点为工件原点。第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（4）确定加工刀具）确定加工刀具第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（5）程序编制）程序编制1）粗车内孔及大端面）粗车内孔及大端面第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工2）粗车外圆及小端面）粗车外圆及小端面第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工3）精车内孔、大端面）精车内孔、大端面第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工4）精车外圆及小端面）精车外圆及小端面第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工四、实训练习四、实训练习加工如图所示的零件加工如图所示的零件,毛坯尺寸为毛坯尺寸为55 mm 80 mm,材料为材料为45 钢。钢。复杂孔类零件实训图复杂孔类零件实训图第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工1.1.工艺分析工艺分析工艺分析工艺分析（1）对图样上的给定尺寸）对图样上的给定尺寸,编程时全部取其中值。编程时全部取其中值。（2）由于毛坯去除余量不太大，可按照工序集中）由于毛坯去除余量不太大，可按照工序集中的原则确定加工工序。的原则确定加工工序。2.2.锥体长度计算锥体长度计算锥体长度计算锥体长度计算第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工3.3.确定刀具确定刀具确定刀具确定刀具第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工4.4.编制加工程序编制加工程序编制加工程序编制加工程序（1）外轮廓加工程序）外轮廓加工程序第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（2）内轮廓加工程序）内轮廓加工程序第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工（3）左端面加工）左端面加工第五章第五章 内轮廓加工内轮廓加工5.5.工件加工工件加工工件加工工件加工将编写的程序校验无误后，输入机床数控系统，对刀将编写的程序校验无误后，输入机床数控系统，对刀设置刀具偏置参数，加工出合格的零件。设置刀具偏置参数，加工出合格的零件。