镗孔]

6．7 镗孔工艺、编程

6．7．1 镗孔加工概述

1．镗孔加工要求

镗孔是加工中心的主要加工内容之一，它能精确地保证孔系的尺寸精度和形位精度，并纠正上道工序的误差。

通过镗削上加工的圆柱孔，大多数是机器零件中的主要配合孔或支承孔，所以有较高的尺寸精度要求。一般配合孔的尺寸精度要求控制在IT7～IT8，机床主轴箱体孔的尺寸精度为IT6，精度要求较低的孔一般控制在IT11。

对于精度要求较高的支架类、套类零件的孔以及箱体类零件的重要孔，其形状精度应控制在孔径公差的1／2～1／3。镗孔的孔距间误差一般控制在±0.025～0.06 mm，两孔轴心线平行度误差控制在0.03～0.10 mm。镗削表面粗糙度，一般是Ra1.6～0.4 μm。

2．镗孔加工方法

孔的镗削加工往往要经过粗镗、半精镗、精镗工序的过程。粗镗、半精镗、精镗工序的选择，决定于所镗孔的精度要求、工件的材质及工件的具体结构等因素。

⑴粗镗

粗镗是圆柱孔镗削加工的重要工艺过程，它主要是对工件的毛坯孔(铸、锻孔)或对钻、扩后的孔进行预加工，为下一步半精镗、精镗加工达到要求奠定基础，并能及时发现毛坯的缺陷(裂纹、夹砂、砂眼等)。

粗镗后一般留单边2～3 mm作为半精镗和精镗的余量。对于精密的箱体类工件，一般粗镗后还应安排回火或时效处理，以消除粗镗时所产生的内应力，最后再进行精镗。

由于在粗镗中采用较大的切削用量,故在粗镗中产生的切削力大、切削温度高，刀具磨损严重。为了保证粗镗的生产率及一定的镗削精度，因此要求粗镗刀应有足够的强度，能承受较大的切削力，并有良好的抗冲击性能；粗镗要求镗刀有合适的几何角度，以减小切削力,并有利于镗刀的散热。

⑵半精镗

半精镗是精镗的预备工序，主要是解决粗镗时残留下来的余量不均部分。对精度要求高的孔，半精镗一般分两次进行：第一次主要是去掉粗镗时留下的余量不均匀的部分；第二次是镗削余下的余量，以提高孔的尺寸精度、形状精度及减小表面粗糙度。半精镗后一般留精镗余量为0.3～0.4 mm(单边)，对精度要求不高的孔，粗镗后可直接进行精镗，不必设半精镗工序。

⑶精镗

精镗是在粗镗和半精镗的基础上，用较高的切削速度、较小的进给量，切去粗镗或半精镗留下的较少余量，准确地达到图纸规定的内孔表面。粗镗后应将夹紧压板松一下，再重新进行夹紧，以减少夹紧变形对加工精度的影响。通常精镗背吃刀量大于等于0.01 mm，进给量大于等于0.05 mm/r。

6．7．2 镗刀及选用

图6-7-1 单刃镗刀a)通孔镗刀b)阶梯孔镗刀c)盲孔镗刀

l、调节螺钉2、紧固螺钉

加工中心用的镗刀，就其切削部分而言，与外圆车刀没有本质的区别，但在加工中心上进行镗孔通常是采用悬臂式的加工，因此要求镗刀有足够的刚性和较好的精度。为适应不同的切削条件，镗刀有多种类型。按镗刀的切削刃数量可分为单刃镗刀和双刃镗刀。

1．单刃镗刀

大多数单刃镗刀制成可调结构。图6-7-1a、b和c所示分别为用于镗削通孔、阶梯孔和盲孔的单刃镗刀，螺钉1用于调整尺寸，螺钉2起锁紧作用。单刃镗刀刚性差，切削时易引起振动，所以镗刀的主偏角选得较大，以减少径向力。上述结构通过镗刀移动来保证加工尺寸，调整麻烦，效率低，只能用于单件小批生产。但单刃镗刀结构简单，适应性较广，因而应用广泛。

2．双刃镗刀

简单的双刃镗刀就是镗刀的两端有一对对称的切削刃同时参与切削，其优点是可以消除径向力对镗杆的影响，可以用较大的切削用量，对刀杆刚度要求低，不易振动，所

图6-7-3微调镗刀

图6-7-4 G85、G89固定循环路线图

以切削效率高。图6-7-2所示为近年来广泛使用的双刃机夹镗刀，其刀片更换方便，不需重磨，易于调整，对称切削镗孔的精度较高。同时，与单刃镗刀相比，每转进给量可提高一倍左右，生产率高。 大直径的镗孔加工可选用可调双刃镗刀，其镗刀头部可作大范围的更换调整，最大镗孔直径可达1000mm 。

3．微调镗刀

加工中心常用图6-7-3所示的精镗微调镗刀。这种镗刀的径向尺寸可以在一定范围内调整，其读数值可达0.01mm 。调整尺寸时，先松开拉紧螺钉，然后转动带刻度盘的调整螺母，待刀头调至所需尺寸，再拧紧螺钉。此种镗刀的结构比较简单，精度较高，通用性强，刚性好。

6．7．3 镗孔循环

常用的粗镗孔循环有G85、G86、G88、G89 、G76、G87六种，其指令格式与钻孔循环指令格式基本相同。

1．指令格式：

⑴ G85 X ～Y ～Z ～R ～F ～； ⑵ G89 X ～Y ～Z ～R ～P ～F ～； ⑶ G86 X ～Y ～Z ～R ～P ～F ～； ⑷ G76 X ～Y ～Z ～R ～Q ～P ～ F ～； ⑸ G88 X ～Y ～Z ～R ～P ～F ～； ⑹ G87 X ～Y ～Z ～R ～Q ～F ～；

2．镗孔加工动作：

⑴ G85循环

如图6-7-4所示。执行G85循环，刀具以切削进给方式加工到孔底，然后仍以切削进给方式返回到R 平面或初始平面。因此该指令除可用于较精密的镗孔外，还可用于铰孔、扩孔的加工。

⑵ G89循环

G89动作与G85动作基本类似，不同的是G89动作在孔底增加了暂停，因此该指令常用于阶梯孔的加工。

⑶ G86循环

如图6-7-5所示，执行G86循环，刀具以切削进给方式加工到孔底，然后主轴停转，刀具快速退到R 点平面或初始平面后，主轴正转。由于刀具在退回过程中容易在工件表面

划出条痕，所以该指令常用于精度或粗糙度要求不高的镗孔加工。

⑷ G76循环

如图6-7-5所示，G76指令主要用于精密镗孔加工。执行G76循环，刀具以切削进给方式加工到孔底，实现主轴准停，刀具向刀尖相反方向移动Q，使刀具脱离工件表面，保证刀具不擦伤工件表面，然后快速退刀至R平面或初始平面，主轴正转。

图6-7-5 G86、G76、G88固定循环路线图

⑸ G88循环

如图6-7-5所示，执行G88循环，刀具以切削进给方式加工到孔底，刀具在孔底暂停后主轴停转，这时可通过手动方式从孔中安全退出刀具，主轴恢复正转。此种方式虽能相应提高孔的加工精度，但加工效率较低。

（6）G87循环

G87循环比较特殊，是从下向上反向镗削，称为反镗循环。如图6-7-6所示，执行G87循环，可分八个动作：

①刀具在XY平面内定位后，主轴准停；

②刀具向刀尖相反方向偏移Q；

③刀具快速移动到R点，注意R点的

位置；

④刀具向刀尖方向移动Q值；

⑤主轴正转并切削进给到孔底；

⑥主轴准停，并沿刀尖相反方向偏移Q；

⑦快速提刀至初始平面，该循环不能用

G99进行编程；图6-7-6 G87固定循环路线图