深腔鏜（táng）孔加（jiā）工的工藝規劃與編程-數控機床（chuáng）市場網

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深腔鏜孔加工的工藝規劃與編程

2017-12-11 來源（yuán）：深圳寶（bǎo）山技工學校作者：劉巧明

【摘要（yào）】深孔鏜孔（kǒng）加工一直（zhí）以來都是機械及模具加工（gōng）中的難題，針（zhēn）對（duì）膠管模（mó）具上的 48×215mm 的深孔進行了詳細的加（jiā）工（gōng）工藝分析和數控（kòng）編程編製，針對在加工過程中（zhōng）出現的各種問題，采取了多種方案分析對比，進而較好的解決直徑 48×215mm的深孔加工過的難題，希望（wàng）對數控（kòng）加工的編程人員提供一些幫助和借鑒作用。

關鍵詞：深孔加工；鏜孔；工藝分析；數控編程

1 、引言

隨著現代（dài）工業的不斷發展，數控機床的應用也越來越普及，數控加工技術在我（wǒ）國得到了不斷（duàn）的提升（shēng）與完善，各種（zhǒng）各樣的產品與模具等數控加工（gōng）紛紛進入中國市場，數（shù）控加（jiā）工企業利用這（zhè）個巨大的市場不（bú）斷加大自身設備的投入與相（xiàng）關技（jì）術人員引進，使得中國在世（shì）界製造業扮演者越來越（yuè）重要（yào）的角色。如（rú）何合（hé）理規範零件（jiàn）的加工（gōng）工藝與降低零件的加工成本顯得尤為重要。技術人員不僅要吃透零件圖紙，還要根據（jù）自身的設備情況訂出合適合理的加工方案（àn），既要保證質量還要保證設備的（de）壽命，所以更深層進行數控程序的編（biān）製顯得非常重要。因此要成為一名合格的編程師，就（jiù）必須具有豐富的實踐經驗和良好的業務技能，才能確保企業在製造行業（yè）的競爭中（zhōng）立於不（bú）敗之地，本文就針對機械加工中經常（cháng）遇到的深孔加工進行分析和編程編製。

2 、零件圖分析與工（gōng）藝規劃（huá）

2.1 、零件圖紙分析

圖 1 所示為膠管模具零件，有 4 個直徑48×215mm 深的孔需要加工。外形尺寸 420×270×250mm，上下左右各（gè）有 4 個凹槽，孔麵有台階，兩側各有斜麵為行位配合（hé）麵。

圖（tú）1 膠管（guǎn）模具零件

零（líng）件尺寸如圖所示，此（cǐ）零件的工藝要求是孔的圓錐度不能超過（guò）0.1mm，表麵粗糙度值為Ra3.2μm，孔距（jù）尺寸公差（chà）不能超過（guò）0.03mm，垂直度為0.03mm，此模具的產品是玻璃膠（jiāo）管，其壁厚隻有 0.8mm，客戶要求超過 0.8mm 的（de）厚（hòu）度不收貨，可謂是越薄越好，就是（shì）為了節省成本。當時，對於這麽高（gāo）難（nán）度的零件確實心裏（lǐ）沒底，雖然本單位隻負責加工深腔鏜孔，其它方麵客戶都可以配合加工。經多次嚐試，研究出一套既簡單又合理的加工方案。

2.2 、工藝規（guī）劃

2.2.1 零件鏜孔前的簡單加工順序（xù）

（1）精料回來後，銑床先加工兩（liǎng）側的凹槽位，如圖1所示B、E處先（xiān）粗後精，加工到數。（2）加工正麵（miàn）的台階開粗，單邊留餘量 0.5mm，如圖1所示A、F處。（3）加工底麵的（de）台階開粗，單邊留餘量 0.5mm，如圖1所示C、D處。（4）然後重（chóng）新裝（zhuāng）夾校（xiào）表，四麵分中，中心鑽加工定位，分步由直徑10mm、直（zhí）徑（jìng）24mm、直徑35mm鑽頭加（jiā）工，最後用直徑44mm鑽頭（tóu）加工鑽穿開粗（cū）。（5）完成後至大（dà）水磨（mó）加工麵和（hé）底，如圖2所示處並磨削到數，保證平行（háng）度為0.03mm。（6）如圖（tú） 1 所示（shì） B、E 側麵磨（mó）削預留 0.3mm 精加工餘量。

2.2.2 零件的的（de）裝夾及定位基準

工件直接裝夾在數控工（gōng）作台上，4 個模腳分別碼緊，校表分（fèn）中（zhōng），誤差控製在0.03mm以內。

3 、零件數控加工（gōng）

3.1 、加（jiā）工前準備工作

自（zì）製鏜刀：先自製一把鏜刀架如圖3所示，材質是837H，先粗車，預留0.5mm餘量，熱（rè）處理後用外圓磨床加工，重點是保證（zhèng）同軸（zhóu）度（dù）。鑲刀片的小刀架購買標準件 10×10mm

，便於更換刀片，保證尺（chǐ）寸。內裝小刀架的傾斜角度（dù）是20°，線割（gē）加（jiā）工，稍緊配合。鏜刀架鑽孔配 M6mm 的內六角螺絲，用內六角螺絲鎖緊小（xiǎo）刀架。標準小刀架裝硬質合（hé）金刀片，主偏角30°，後刀麵避空角度15°，刀片尖角帶R0.3~R0.4mm角，盡量減少接觸麵，以防震（zhèn）動。

圖2 零件尺寸圖

3.2 、加工方（fāng）案確定

3.2.1 孔（kǒng）加工方案1

采用快走絲線（xiàn）割加工，這種方法是最直接簡單，不用開粗，但由（yóu）於尺寸過深有 215mm，加（jiā）工（gōng）時冷卻（què）和衝（chōng）水很難解決，且容易斷線（xiàn），表麵（miàn）粗糙度值達不到要求。

3.2.2 、孔加工方案（àn）2

采用慢走絲加工，由於孔深也容易（yì）斷絲，但每（měi）個（gè）孔的加（jiā）工費約 1,945 元（yuán），總（zǒng）計算模具的線割費用將近7,700元，遠遠超出客戶的成本計算。

3.2.3 孔加工方案（àn）3

數控（kòng）外形銑削加工，用加長刀把裝圓刀粒或菱形合金刀粒，深度分層加工，由於接觸麵積較大，每次進（jìn）刀和退刀加工時聲音（yīn）非常（cháng）大且刺（cì）耳，加工出來的表麵粗（cū）糙度值（zhí）和尺寸精度非常差，中間還不（bú）時有倒扣的凹槽（cáo），僅粗糙度無法控製，遠不達標。

3.2.4 孔加工方案4

數控鏜孔加（jiā）工（gōng），采用機型是（shì）850B型，一般的機（jī）床均可，此機型（xíng）的 Z 軸高度是 500mm,能滿足鏜刀架 230和加工件孔深250mm的加工要求（qiú），且加工時間每孔總共隻需 2h，加工精度高，表麵粗糙度值和尺寸精度均符合圖紙要求。通過對成本和加工精（jīng）度和加工難易程（chéng）度（dù）等方麵對（duì）比，故選擇方案4的孔加工方案。

3.3 數控鏜孔加工過程（chéng）

3.3.1 裝夾找正

工件上機床，碼緊4個角（jiǎo）的位置，校平工件的平行位置和水平度，如超（chāo）過 0.03mm 則要重磨工件的上下麵，否則很難保證孔的垂直（zhí）度。校表公差控製在0.02mm以內，4個麵分中，以第二台階麵為加工（gōng）Z軸的0麵，盡量有足夠的抬刀空間。

3.3.2 裝鏜刀架

第一次粗加工用表卡測量好鏜刀片高於（yú）大刀架的尺寸，粗加工預留單麵（miàn） 0.5mm 左（zuǒ）右，便於半精加工。鏜刀片主偏角 30°，後刀麵避空角度（dù） 15°，刀尖圓角為R0.3~R0.4mm角，盡量減少接觸麵，減（jiǎn）少受力，以防震動產生（shēng）倒扣。鏜（táng）刀尖對（duì）刀工件表麵為（wéi）0麵。

3.3.3 鏜孔（kǒng）程序

指令格式 G76X_Y_Z_R_Q_P_F_;，G76 為精鏜孔（kǒng）指令，X/Y/Z孔的（de）坐標位置，P為孔底有暫停，Q表示刀具加（jiā）工完暫停偏移，抬刀時以防刮傷（shāng）已加工側麵。

3.3.4 粗加工參數設置

轉速S為120轉（zhuǎn）/min，進給F為80mm/min，切削量1.0mm，切（qiē）削油為冷卻液，油的流動性需好，冷卻到位。

3.3.5 半精加工參數（shù）設置（zhì）

粗加工完（wán）畢，進行卡數和檢測，深內孔的尺寸可用內孔測規，通常是會有一定的錐度，轉速 S 為 110轉/min，進給 F 為 70mm/min，切削量 0.6mm，切削油為冷卻液，油的流動性（xìng）需好，冷卻到位來保證（zhèng）精加工的粗糙度。

3.3.6 精加工參數設置

加工每個孔都用新的刀片加工，轉速S為100轉/min，進60mm/min，用千分（fèn）卡測量好刀片的位置，鎖緊小刀架加工。先試孔加工，因為（wéi）工件的頂麵有個 15mm的台階，直到尺寸達（dá）到圖紙要求。

4 、程序的（de）編寫

說明：粗加工，中加工（gōng）和（hé）精加工隻改程序內（nèi）容的F和S的值之即可。

5 、加工總結（jié）

此套加工方（fāng）案經過了數次的現場改良，從外形銑削加（jiā）工方案開始做起，中途要抬刀換多次（cì）的刀粒，每個孔的加工時間大約4h，加工出來的粗糙度值讓客戶（hù）非常頭疼，導致第（dì）二道工序機器省模拋光（guāng）一個孔需要一天（tiān），拋光出來圓孔的圓度還不合格。

圖3 鏜刀架

用鏜孔加工，主要是進給和速度兩項參數的設置，進給速度正常計算 Vc=πDN/1,000，經過多次現場加工，不斷改良，最終總結出精加工轉速 S 為 100 轉/min，進給（gěi）F為

60mm/min，雖然結果簡單，付出不少，但得出中加工/半精加工和精加工各一次就能完成，每個孔的總共加工時間在2h以內，圓柱度和粗糙度值全部達標，減少了客戶的二次加工時間，真正提高了生產效率，獲得了客戶的好評。

6 、結束語

此套最終鏜孔加工方案雖然簡單，但過程（chéng）實不容易（yì），缺少任何一個細節加工出來的效（xiào）果可（kě）能都不一樣，深孔鏜（táng）孔最擔心的就是怕在加工過程中出現震動，受力過（guò）大導致（zhì）倒扣，工件都將報廢。因此在刀片選擇（zé）、注（zhù）意事項等加（jiā）工參數的設置這幾個方麵（miàn），希望能起到一些借鑒和預（yù）防的作用（yòng）

由於本人水平有限，而且經驗（yàn）不足，在本文撰寫過程（chéng）中（zhōng），參考了（le）不少的資料和文獻（xiàn），並得到（dào）了張麗娟（juān）老師的大力協助，且對全文的修改提供了寶貴的意見。曾（céng）福輝老師對（duì）論文進行了悉心的指導，謹此表示誠摯的謝意！

參考文獻[1] 張克慧.注（zhù）塑模設（shè）計（jì）[M]. 西北工業大學出版社，西安，1995.[2] 李偉光. 現代製造技術[M]. 北京：機械工（gōng）業出（chū）版（bǎn）社，2001.[3] 肖詩綱. 切削用量簡（jiǎn）明手[M]. 北京：機械工業出版社，1999.[4] 周明虎. 數控銑床編程與操作實訓教程[M]. 上海交通大學出版社，2010.

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