1.1　任务引入

零件如图5-1所示，材料为45钢，未注倒角均为C1mm毛坯尺寸为ϕ65mm×80 mm，编写相应的数控加工程序。

1.2　工艺知识

1.孔加工方法 孔加工方法很多，在数控车床上常用的有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔等。

（1）钻孔：指在实体材料上加工孔的方法，如图5-2a所示。它属于粗加工，其尺寸精度一般可达IT11～IT12，表面粗糙度Ra为12.5～50μm。对于精度要求不高的孔，直接可以用麻花钻钻出；对于精度要求较高的孔，钻孔后还要经过车削、扩孔或铰孔才能完成。在选用麻花钻时应留出下道工序的加工余量。

（2）扩孔：指用扩孔钻对工件上已钻出、铸出或锻出的孔进行扩大加工的方法，如图5-2b所示。扩孔可在一定程度上校正原孔轴线的偏斜。扩孔常用做铰孔前的预加工。对于质量要求不高的孔，扩孔也可做孔加工的最终工序。

常用的扩孔刀具有麻花钻和扩孔钻等。一般精度要求低的孔可用麻花钻扩孔，精度要求高的孔的半精加工也可用扩孔钻。用扩孔钻加工，生产效率较高，加工质量较好，精度可达IT10～IT11，表面粗糙度Ra达6.3～12.5μm。

（3）铰孔：指用铰刀从被加工孔的孔壁上切除微量金属，使孔的精度和表面质量得到提高的加工方法，如图5-2c所示。铰孔是较普遍应用的对中小直径孔进行精加工的方法之一，其精度可达到IT7～IT9，表面粗糙度Ra可达0.4μm。铰孔一般在孔半精加工（扩孔或半精镗）后进行。

（4）镗孔：指用镗刀在已加工孔的工件上使孔径扩大并达到精度和表面粗糙度要求的加工方法。镗孔不但能校正原有孔轴线偏斜，而且能保证孔的位置精度。镗孔是在半精加工的基础上对孔进行的一种精加工方法。镗孔加工精度一般可IT8～IT6，表面粗糙度Ra可达6.3～0.8μm。

2.内孔车刀 根据不同的加工情况，内孔车刀主要有通孔车刀和盲孔车刀两种，如图5-3所示。

（1）通孔车刀：如图5-3a所示，其切削部分的几何形状基本上与外圆车刀相似。为了减小径向切削抗力、防止车孔时振动，通孔车刀主偏角应取得大些，一般为60°～75°，副偏角一般为15°～30°。为了防止内孔车刀后刀面和孔壁的摩擦，通孔车刀一般磨成两个后角，如图5-3c所示。

（2）盲孔车刀：用来车削盲孔或阶台孔，其切削部分的几何形状基本上与偏刀相似。它的主偏角大于90°，一般为92°～95°（图5-3b），后角的要求和通孔车刀一样。盲孔车刀夹在刀杆的最前端，刀尖到刀杆外端的距离小于孔半径R，否则无法车平孔的底面。

（3）常用的机夹式车刀：如图5-4所示。

3.注意事项

（1）钻孔前必须将工件端面车平，端面中心处不允许有凸台。否则，钻头不能自动定心，这会使钻头折断。

（2）当钻头将要穿透工件时，其横刃首先穿出，轴向阻力大大减小。此时主轴进给速度必须减小，否则钻头容易被工件卡死，造成锥柄在尾座套筒内打滑，损坏锥柄和锥孔。

（3）钻小孔或较深孔时，由于切屑不易排出，必须经常退出钻头排屑，否则容易因切屑堵塞而使钻头“咬死”或折断。

（4）钻小孔时主轴转速应选得快一些，否则钻削时钻头受到的阻力大，容易产生孔位偏斜和钻头折断。

（5）精车内孔时应保持刀刃锋利，否则容易产生让刀（刀杆刚性差），把孔车成锥形。

（6）车平底孔时刀尖必须严格对准工件旋转中心，否则底平面无法车平。

1.3　相关编程指令（HNC—21/22T数控系统）

内孔加工编程指令主要有直线插补指令G01、内外径车削固定循环指令G80等。

例5-1 零件如图5-5所示，加工ϕ30mm内孔（零件上有ϕ29mm底孔），分别用G01或G80指令编写数控加工程序。

解　（1）用G01指令编程如下：

%1901

N10 T0101； 选择1号刀

N20 M03 S700； 启动主轴

N30 G95 G00 X55 Z5； 快进至进刀点

N40 X30 Z2； 快进至镗孔起始点(www.daowen.com)

N50 G01 Z-46 F0.1；G01 指令镗孔

N60 G00 X28； X轴方向退刀

N70 G00 Z100； Z轴方向退刀

N80 X100； X轴方向退刀

N90 M30； 程序结束

（2）用G80指令编程如下：

%1901

N10 T0101； 选择1号刀

N20 M03 S700； 启动主轴

N30 G00 X55 Z5； 快进至进刀点

N40 X26 Z2； 快进至镗孔起始点

N50 G80 X30 Z-46 F0.1； G01指令镗孔

N60 G00 Z100； Z轴方向退刀

N70 X100； X轴方向退刀

N80 M30； 程序结束

1.4　任务实施

1.4.1　工艺分析

1.零件图分析 该零件由外圆、倒角、通孔等表面组成，其中ϕ60 mm外圆和ϕ50 mm内孔的尺寸精度和表面粗糙度要求较高。

2.零件的装夹及夹具的选择 采用机床三爪自动定心卡盘，零件伸出三爪卡盘外80 mm，以外圆定位并夹紧。

3.加工方案的确定 根据零件尺寸精度及技术要求，零件从内到外加工，将粗、精加工分开。

4.加工工序的确定 见表5-1。

表5-1 数控加工工序卡

5.刀具的确定 见表5-2。

表5-2 数控加工刀具卡

1.4.2　编制加工程序

1.建立坐标系 以工件右端面与轴线的交点为编程原点建立工件坐标系。

2.参考程序 见表5-3。

表5-3 直通孔数控加工参考程序

续表