数控铣床铰孔
第9章_《铣工技术》钻孔、铰孔、镗孔
第9章_《铣⼯技术》钻孔、铰孔、镗孔铣⼯技术4.孔表⾯粗糙度值⼤在铣床上铰出的孔表⾯粗糙度值⼤的主要原因如下：（1）铰削退⼑时铰⼑反转。
（2）铰削余量选⽤不当。
（3）铰削速度⾼，产⽣积屑瘤，粘有积屑瘤的铰⼑使容屑槽中切屑过多。
（4）切削液选择不当或浇注不充分。
避免孔表⾯粗糙度值⼤的预防措施如下：（1）保证铰⼑正转退⼑。
（2）在铰削时要选择合理的铰削余量、铰削速度和切削液，避免积屑瘤的产⽣镗削是镗⼑做旋转主运动，⽽⼯件或镗⼑做进给运动的切削加⼯⽅法，⽤镗削的⽅法来扩⼤⼯件上已加⼯的孔称为镗孔。
镗孔可以分别在镗床上、铣床上和车床上进⾏，它根据⼯件的情况具体确定。
在铣床上镗孔⽐在车床上容易保证孔与孔之间的中⼼距，但是铣床上的镗孔精度和⽣产效率要⽐镗床上低⼀些。
在铣床上镗孔，孔的精度⼀般可达IT8～IT7，表⾯粗糙度可达Ra3.2～0.8µm。
另外，孔距精度可控制在0.05mm左右。
9.3镗孔图9-9整体式镗⼑和机械固定式镗⼑9.3.1镗⼑、镗⼑柄和镗⼑盘1.镗⼑镗孔所⽤的⼑具称为镗⼑，常⽤的有整体式镗⼑和机械固定式镗⼑。
所谓双刃镗⼑，是指两端都有切削刃的镗⼑。
如图9-10所⽰为浮动式镗⼑，多⽤于孔的精加⼯，当精镗时，镗⼑块通过作⽤在两端的切削刃上⼤⼩相等、⽅向相反的切削抗⼒，保持⾃⾝的平衡状态，实现⾃动定⼼。
图9-10双刃镗⼑2.镗⼑柄镗⼑柄是装在机床主轴孔中，⽤来夹持镗⼑头的杆状⼯具。
根据结构不同可分为简易式镗⼑柄、微调式镗⼑柄等形式。
1）简易式镗⼑柄简易式镗⼑柄如图9-11所⽰。
安装镗⼑的⽅形孔（或圆形孔）可做成直孔或斜孔，在斜孔中安装镗⼑可镗通孔、台阶孔和不通孔，在直孔中安装镗⼑只能镗通孔和台阶孔。
孔径尺⼨控制⼀般⽤敲⼑法来调整。
图9-11简易式镗⼑柄2）微调式镗⼑柄镗孔中使⽤的微调镗⼑柄有多种，结构各不相同，下⾯介绍⼏种形式。
（1）⼑头垂直式微调镗⼑柄。
如图9-12（2）圆柱形⼑头微调镗⼑柄。
数控铣床加工中心编程及加工教学教案—铰孔加工
任务二铰孔加工[教学目标]1.了解数控铣床/加工中心铰削加工的加工过程。
2.掌握数控铣床/加工中心铰削编程基础知识。
[教学重点]铰孔的编程指令及方法[教学难点]铰孔的编程指令及方法[教学过程]新课教学一、铰孔概述钻孔是在实体材料中钻出一个孔，而铰孔是扩大一个已经存在的孔。
铰孔和钻孔、扩孔一样都是由刀具本身的尺寸来保证被加工孔的尺寸的，但铰孔的质量要高得多。
铰孔时，铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小其表面粗糙度值。
铰孔是孔的精加工方法之一，常用作直径不很大、硬度不太高的工件孔的精加工，也可用于磨孔或研孔前的预加工。
机铰生产率高，劳动强度小，适宜于大批大量生产。
直径在100 mm以内的孔可以采用铰孔，孔径大于100 mm时，多用精镗代替铰孔。
铰孔加工精度可达IT9～IT7级，表面粗糙度一般达Ra1.6～0.8μm。
这是由于铰孔所用的铰刀结构特殊，加工余量小，并用很低的切削速度工作的缘故。
二、铰刀1. 铰刀的结构在加工中心上铰孔时，多采用通用的标准机用铰刀。
通用标准铰刀有直柄、锥柄和套式三种。
直柄铰刀直径为φ6mm～φ20mm，小孔直柄铰刀直径为φ1 mm～φ6mm，锥柄铰刀直径为φ10mm～φ32mm，套式铰刀直径为φ25mm～φ80mm。
铰刀分H7、H8、H9三种精度等级。
如图5-10所示，整体式铰刀工作部分包括切削部分与校准部分。
铰刀刀头开始部分称为刀头倒角或“引导锥”，方便刀具进入一个没有倒角的孔。
一些铰刀在刀头设计一段锥形切削刃，为刀具切削部分，承担主要的切削工作，其切削半锥角较小，一般为10～150，因此，铰削时定心好，切屑薄。
校准部分的作用是校正孔径、修光孔壁和导向。
校准部分包括圆柱部分和倒锥部分。
圆柱部分保证铰刀直径和便于测量。
刀体后半部分呈倒锥形可以减小铰刀与孔壁的摩擦。
图5-10 铰刀结构图2. 铰刀直径尺寸的确定铰孔的精度主要决定于铰刀的尺寸精度。
由于新的标准圆柱铰刀直径上留在研磨余量，且其表面粗糙度也较差，所以在铰削IT8级精度以上孔时，应先将铰刀的直径研磨到所需的尺寸精度。
钳工铰刀铰孔的方法有哪些
钳工铰刀铰孔的方法有哪些钳工在工作中经常需要用到铰刀来进行铰孔的操作。
铰孔是将钻孔的孔径扩大并调整为具有平滑表面和精确尺寸要求的工艺。
下面将介绍一些常见的钳工铰刀铰孔方法。
1. 手动铰孔法：这是最基本的铰孔方法，通过手动操作铰刀来完成铰孔工作。
操作时需要将铰刀放置在孔口，用手旋转铰刀进行铰孔。
手动铰孔方法适用于小孔径、低精度和工件数量较少的情况。
缺点是操作繁琐，难以保证铰孔的质量和精度。
2. 列补铰孔法：这是一种比较常用的机械铰孔方法。
使用列补机床来自动进行铰孔操作。
列补机床可以精确控制铰刀的进给量和工作速度，保证铰孔的质量和精度。
列补铰孔方法适用于大孔径和多孔铰孔的情况。
但是，需要专用的列补机床来完成这种铰孔操作。
3. 数控铣床铰孔法：数控铣床是一种通过程序控制运动轨迹和加工参数的铣床。
通过编程控制数控铣床进行铰孔操作。
数控铣床可以实现高速铰孔操作，提高工作效率和铰孔质量。
同时，数控铣床还可以实现复杂的铰孔形状和尺寸要求。
数控铣床铰孔法适用于大批量和高精度要求的铰孔工作。
4. 镗铤铰孔法：镗铤是一种通过旋转刀具进行铰孔操作的加工方法。
镗铤可以实现高速和高精度的铰孔操作。
镗铤适用于大孔径和高精度要求的铰孔工作。
由于镗铤操作比较复杂，需要相应的设备和技术支持，因此一般用于专业铰孔加工。
5. 铰孔刀铰孔法：铰孔刀是一种专门用于铰孔操作的刀具。
铰孔刀一般由多刃刀片组成，可以实现高速和高精度的铰孔操作。
铰孔刀适用于各种孔径和尺寸要求的铰孔工作。
同时，铰孔刀还可以实现不同形状和角度的铰孔加工。
6. 内外复合铰孔法：内外复合铰孔是一种通过内外两个铰孔刀进行铰孔操作的加工方法。
通过内外复合铰孔可以实现同时铰削内外两侧的铰孔加工，提高工作效率和铰孔质量。
内外复合铰孔法适用于需要同时加工内外铰孔的工件。
7. 其他特殊铰孔法：还有一些特殊铰孔方法，如刀座铰孔法、补偿铰孔法、动力铰孔法等。
这些方法一般用于特殊的铰孔工艺和特殊的工件加工要求。
数控机床操作与编程：十一 钻、铰孔(面)编程与加工
➢➢➢ ➢ ➢ ➢
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任务11.1 带孔座板零件工装选择、刀具选择 和加工工艺卡的制作
11.1.3零件加工工装、刀具和加工工艺卡
1.工装 采用机用虎钳装夹工件。先将机用虎钳安装在铣床工作台面中心上，然后找正、固定。根据工
件的高度情况，在钳口内放入形状合适和表面质量较好的垫铁后，再放入工件。工件的基准面朝下， 与垫铁面紧靠，然后拧紧钳口。机用虎钳外观及各主要组成部分如图10-11 所示。
11.3.2程序录入、程序轨迹检查及首件试切
新建带孔座板加工程序O0003的步骤如下： 编辑 → PROG →输入行输入： O0003 → INSERT →打开O0003程序编程界面。
打开程序O0003的步骤如下： 编辑 → PROG →输入行输入： O0003 → ↓ 或 ［O检索］ →打开O0003程序（屏幕右上角显示 O0003）。
11.1.2零件编程指令
1.孔加工固定循环指令编程格式 孔加工固定循环功能指令见表11-2。
任务11.1 带孔座板零件工装选择、刀具选择 和加工工艺卡的制作
项目11 钻、铰孔(面)数控编程与数控加工操作
❖ 11.1.2 零件编程指令
11.1.3 零件加工工装、刀具和加工工艺卡 ❖ 1.工装 ❖ 采用机用虎钳装夹工件。
❖ 2.刀具
❖ 3.加工工艺卡
任务11.2 带孔座板零件数控加工程序的编制
❖ 11.2.1 数控加工程序的编制思路
❖ 11.2.2 零件数控加工程 1、识读零件图纸并对尺寸公差进行数学处理的能力； ❖ 2、根据图纸要求选择数控加工铣床、铣削刀具及确定件
装夹方案的能力；
❖ 3、根据图纸要求和刀具情况合理制订外圆柱面数控铣削 加工工艺方案的能力；
❖ 4、根据数控加工工艺方案运用FANUC Series 0i MateMC系统提供的快速点定位（G00）、直线插补指令 （G01）、钻孔加工循环指令（G81）、S功能、F功能、 M功能和T功能进行数控加工程序编制与修改的能力；
项目11 钻、铰孔（面）数控编程与数控 加工操作
任务11.1 带孔座板零件工装选择、 1 刀具选择和加工工艺卡的制作
任务11.2 带孔座板零件数控加工程序 2 的编制
3 任务11.3 带孔座板零件数控加工操作
4
巩固练习
项目导读
❖ 在数控铣床上除了可以铣削平面外，选用合适的刀 具还可以进行孔加工。内孔表面的加工方法有钻孔、 扩孔、铰孔、镗孔、攻丝及铣孔等，应根据被加工 孔的尺寸、加工要求、生产条件、批量大小及毛坯 上是否有预制孔等因素合理制定加工工艺并编写数 控加工程序。
❖ 5、利用FANUC Series 0i Mate-MC数控铣床进行数控程 序输入与修改、程序检验(模拟加工)及实操加工的能力；
❖ 6、利用FANUC Series 0i Mate-MC数控铣床进行对刀操 作的能力。
任务11.1 带孔座板零件工装选择、刀具选择 和加工工艺卡的制作
在铣床上钻孔、铰孔和镗孔
铰刀的种类很多，以刀具材料分有高速钢铰刀和硬质合金钢铰刀 两种。
图6-8 铰刀 a)机用铰刀 b)手用铰刀
第二节 在铣床上铰孔
1.高速钢铰刀(见图6-8) (1)整体圆柱机用铰刀 铰刀由工作部分、颈部和柄三部分组成 (见图6-8a)。 (2)手用铰刀 手用铰刀的切削部分比机用铰刀的要长，校准部分 只有一段倒锥部分。 铰孔的切削余量很小，所以铰刀的前角对切屑变形影响不大，一 般铰刀前角o=0°，铰削近于刮削，可减小孔壁的表面粗糙度值。
第一节 在铣床上钻孔
4)进给量过大使钻头产生弯曲变形。 5.钻孔呈多角形 1)钻头后角太大。 2)钻头两主切削刃长短不一，角度不对称。 6.钻头工作部分折断 1)钻头用钝仍继续钻孔。 2)钻孔时未经常退钻排屑，使切屑在钻头螺旋槽内堵塞。 3)孔将钻通时没有减小进给量。
第一节 在铣床上钻孔
4)进给量过大。 5)工件未夹紧，钻孔时产生松动。 6)在钻黄铜一类软金属时，钻头后角太大，前角又没有修磨小， 造成扎刀。
第一节 在铣床上钻孔
图6-4 按划线钻孔 1—錾槽校准钻偏的孔 2—钻偏的孔坑
3—被钻孔的控制线
第一节 在铣床上钻孔
图6-5 用靠刀法移距确定孔的中心位置
第一节 在铣床上钻孔
(3)用分度头或回转工作台装夹工件钻孔 在盘类工件上钻削圆周 等分孔时，可在分度头或回转工作台上装夹工件钻孔。 1)在分度头上分度钻孔(见图6-6) 直径不大的盘类工件可安装在 分度头上分度钻孔。 2)在回转工作台上装夹工件钻孔(见图6-7) 工件尺寸较大时，可 将工件用压板装夹在回转工作台上钻孔。
图6-6 用分度头装夹工件钻孔
第一节 在铣床上钻孔
图6-7 在回转工作台上装夹工件钻孔 1—钻头 2—工件 3—三爪自定心卡盘 4—压板
教 案(六 在铣床上钻孔、铰孔和镗孔)
教案课程名称：《铣工工艺与技能训练》课程名称：《铣工工艺与技能训练》课程名称：《铣工工艺与技能训练》教学过程及内容提要时间分配及备注钻孔方法在实体材料上用钻头加工孔的方法称为钻孔。
在铣床上，一般使用麻花钻来钻削中、小型工件上的孔和相互位置不太复杂的孔系。
1.孔加工刀具1）麻花钻麻花钻是一种形状复杂的孔加工刀具，如图9-1所示。
它的应用十分广泛，常用来钻削精度较低和表面粗糙度要求不高的孔。
用高速钢钻头加工的孔精度可达IT13～IT11，表面粗糙度可达Ra2.5~6.3μm；用硬质合金钻头加工的孔精度可达IT11～IT10，表面粗糙度可达Ra12.5~3.2μm。
标准麻花钻主要由切削部分、导向部分和刀柄三部分组成。
钻头切削部分由它的切削刃和横刃作为刀具在起切削作用。
导向部分在切削过程中能保持钻头正直的钻削方向，同时具有修光孔壁的作用，并且是切削的后备部分。
刀柄用来夹持和传递钻孔时所需的扭矩和轴向力。
麻花钻上的沟槽起排屑的作用。
2）中心钻中心钻用于孔加工的预制精确定位，引导麻花钻进行孔加工，可以减小误差。
中心钻有A型和B型两种型式。
A型是不带护锥的中心钻，B型是带护锥的中心钻。
加工直径d=1~10 mm的中心孔时，通常采用不带护锥的中心钻，即A型。
A型中心孔只有60°锥孔；工序较长、精度要求较高的工件，一般采用带护锥的中心钻，即B型。
B型中心孔外端有120°锥面，又称保护锥面，用以保护60°锥孔的外缘不被碰坏。
课程名称：《铣工工艺与技能训练》教学过程及内容提要时间分配及备注3）深孔钻一般情况下，孔深与孔径的比值为5～10的孔称为深孔。
加工深孔可用深孔钻。
常用的深孔钻主要有外排屑深孔钻（如枪钻，见图9-3）和内排屑深孔钻（如喷吸钻等等），这里不具体介绍。
深孔加工时会产生以下不利因素：1 不易观测刀具切削情况，只能用听声音及看切屑等手段来判断刀具磨钝情况。
2 切削热不易传散，须采用有效冷却方式。
数控铣床及加工中心编程与应用项目5铰孔加工
项目5铰孔加工5.1知识准备5.1.1铰孔加工铰孔是利用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和表面粗糙度值的加工方法。
铰孔往往作为中小孔钻、扩后的精加工，也可以用于磨孔或研孔前的预加工。
铰孔精度可达到IT9～IT7级，表面粗糙度值R a为1.6～0.8μm，适用于孔的半精加工及精加工。
直径在80mmm以内的孔可以采用铰孔；直径较大的孔多采用精镗加工。
对于小于12mmm 的孔，由于镗孔非常困难，一般先用中心钻定位，然后钻孔（扩孔）、最后铰孔，以保证孔的加工精度。
铰孔不能修正孔的直线度和孔的位置度误差，因此铰孔前孔的直线度和孔的位置精度应符合要求。
一般来说，对于IT8级精度的孔，只要铰削一次就能达到要求；IT7级精度的孔应铰两次，先用小于孔径0.05～0.02mm的铰刀粗铰一次，再用符合孔径公差的铰刀精铰一次。
铰一般孔时，采用直齿铰刀即可；铰不连续孔时，则应采用螺旋齿铰刀；铰通孔时应选用左旋铰刀，切屑向前排出；铰不通孔时，选用右旋铰刀，以使切屑向后排出，但应注意防止“自动进刀”现象引起的振动。
1.铰刀的结构铰刀是对中小直径孔进行半精加工和精加工的刀具，刀具齿数多，槽底直径大、导向性及刚性好。
铰削时，铰刀从工件的孔壁上切除微量的金属层，使被加工孔的精度和表面质量得到提高。
根据铰刀的结构不同，可分为圆柱孔铰刀和锥孔铰刀；根据铰刀制造材料不同可分为高速钢铰刀和硬质合金铰刀。
铰刀的结构如图5-1所示，它是由工作部分、颈部和柄部三部分组成，工作部分包括导锥、切削部分和校准部分。
图5-1 铰刀2.铰刀的装夹铰削的功能是提高孔的尺寸精度和表面质量，而不能提高孔的直线度和孔的位置精度。
铰孔时要求铰刀与机床主轴要有很好的同轴度要求。
采用刚性装夹并不理想，若同轴度误差大，则会出现孔不圆、喇叭口、扩张量大等现象。
因此最好采用浮动装夹装置。
机床或夹具只传递运动和动力，而依靠铰刀的校准部分自我导向。
3.铰削的工艺特点（1）因为采用浮动装夹，铰孔的精度和表面粗糙度主要不是取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度、铰刀的安装方式、加工余量、切削用量和切削液等条件。
加工中心铰刀铰孔转速参数
加工中心铰刀铰孔转速参数随着工业技术的不断发展，加工中心在工业生产中的应用越来越广泛，成为现代工业生产的重要设备之一。
加工中心的工作过程中，铰孔是一种常见的加工操作，铰刀铰孔转速参数的选择对于加工质量和效率有着重要的影响。
本文将从铰孔的定义、铰刀的分类、铰刀铰孔的原理、铰刀铰孔转速参数的选择等方面进行详细介绍。
一、铰孔的定义铰孔是一种加工操作，将切削刃具铰刀放在工件上，通过旋转和进给的方式，将工件上的孔洞加工成所需的形状和尺寸。
铰孔的加工对象通常是圆形孔洞，也可以加工其他形状的孔洞。
二、铰刀的分类铰刀按照切削刃数目的不同可以分为单刃铰刀和多刃铰刀。
单刃铰刀只有一条切削刃，适用于小孔和软材料的加工；多刃铰刀有多条切削刃，适用于大孔和硬材料的加工。
铰刀按照刃部形状的不同可以分为直柄铰刀和锥柄铰刀。
直柄铰刀的刃部直接连接在铰刀柄上，锥柄铰刀的刃部与铰刀柄之间有一段锥形连接部分。
三、铰刀铰孔的原理铰孔的加工过程中，铰刀的切削刃具有旋转和进给两个运动状态。
铰刀的旋转运动是切削刃对工件的切削运动，旋转速度决定了铰孔的加工效率和切削质量；铰刀的进给运动是铰刀在孔洞内向前推进的运动，进给速度决定了铰孔的进给量和加工深度。
四、铰刀铰孔转速参数的选择铰刀铰孔转速参数的选择是铰孔加工中非常重要的一环，直接关系到铰孔的加工效率和加工质量。
铰刀铰孔转速参数的选择需要考虑以下几个因素：1、工件材料和孔洞尺寸：不同的工件材料和孔洞尺寸需要不同的铰刀铰孔转速参数。
一般来说，硬材料需要较低的转速，而软材料需要较高的转速；大孔需要较低的转速，小孔需要较高的转速。
2、铰刀类型和刃数：不同类型和刃数的铰刀需要不同的转速参数。
多刃铰刀需要较低的转速，单刃铰刀需要较高的转速。
3、切削刃材料和刃磨状态：不同的切削刃材料和刃磨状态需要不同的转速参数。
切削刃材料越硬，需要的转速越低；刃磨状态越好，需要的转速越低。
4、切削液类型和使用状态：不同类型和使用状态的切削液需要不同的转速参数。
教 案(六 在铣床上钻孔、铰孔和镗孔)
教案课程名称：《铣工工艺与技能训练》课程名称：《铣工工艺与技能训练》课程名称：《铣工工艺与技能训练》教学过程及内容提要时间分配及备注钻孔方法在实体材料上用钻头加工孔的方法称为钻孔。
在铣床上，一般使用麻花钻来钻削中、小型工件上的孔和相互位置不太复杂的孔系。
1.孔加工刀具1）麻花钻麻花钻是一种形状复杂的孔加工刀具，如图9-1所示。
它的应用十分广泛，常用来钻削精度较低和表面粗糙度要求不高的孔。
用高速钢钻头加工的孔精度可达IT13～IT11，表面粗糙度可达Ra2.5~6.3μm；用硬质合金钻头加工的孔精度可达IT11～IT10，表面粗糙度可达Ra12.5~3.2μm。
标准麻花钻主要由切削部分、导向部分和刀柄三部分组成。
钻头切削部分由它的切削刃和横刃作为刀具在起切削作用。
导向部分在切削过程中能保持钻头正直的钻削方向，同时具有修光孔壁的作用，并且是切削的后备部分。
刀柄用来夹持和传递钻孔时所需的扭矩和轴向力。
麻花钻上的沟槽起排屑的作用。
2）中心钻中心钻用于孔加工的预制精确定位，引导麻花钻进行孔加工，可以减小误差。
中心钻有A型和B型两种型式。
A型是不带护锥的中心钻，B型是带护锥的中心钻。
加工直径d=1~10 mm的中心孔时，通常采用不带护锥的中心钻，即A型。
A型中心孔只有60°锥孔；工序较长、精度要求较高的工件，一般采用带护锥的中心钻，即B型。
B型中心孔外端有120°锥面，又称保护锥面，用以保护60°锥孔的外缘不被碰坏。
课程名称：《铣工工艺与技能训练》教学过程及内容提要时间分配及备注3）深孔钻一般情况下，孔深与孔径的比值为5～10的孔称为深孔。
加工深孔可用深孔钻。
常用的深孔钻主要有外排屑深孔钻（如枪钻，见图9-3）和内排屑深孔钻（如喷吸钻等等），这里不具体介绍。
深孔加工时会产生以下不利因素：1 不易观测刀具切削情况，只能用听声音及看切屑等手段来判断刀具磨钝情况。
2 切削热不易传散，须采用有效冷却方式。
铰孔时孔呈多边形主要问题零件数控铣削加工教学模块四孔加工一
产生原因
钻头后角太大
钻削进给量太大 切屑液供给不足，切削液性能差
切屑堵塞钻头的螺旋槽
钻头后角太大
钻孔产生 振动
钻头左、右切削刃不对称，摆差大
主轴轴承松动 工件夹紧不牢 工件表面不平整
零件数控铣削加工
教学模块四 孔加工
一、钻孔加工的常见问题
常见问题
钻头的钻尖已磨钝
钻头左、右切削刃不对称，摆差大
单元12：钻、扩与铰孔加工的项目实施
主讲教师：袁洞明
零件数控铣削加工
教学模块四 孔加工
零件图样
零件数控铣削加工
教学模块四 孔加工
主要问题
1、钻、扩、铰孔时孔径误差过大
2、钻、扩、铰孔时孔壁表面粗糙度过大
3、钻孔时产生振动
4、钻孔时孔发生了歪斜 5、钻孔过程中钻头折断 6、锪孔时孔底面不平 7、铰孔时孔呈多边形
常见问题
切削速度太高
孔底面 不平
产生原因
工件或刀具装夹不牢固
锪钻切削刃不对称 锪钻切削刃与刀杆旋转轴线不垂直
前角太大，有扎刀现象
选用切削液不当
表面粗糙 切削速度选择不合适 度差 刀具磨损 刀已钝，刃带严重磨损
零件数控铣削加工
教学模块四 孔加工
三、铰孔加工的常见问题
常见问题
进给量或铰削余量过大 切削速度太高，铰刀热膨胀 切削液选用不当或没加切削液
孔歪斜
产生原因
钻头横刃太长 钻头在切削时振动 工件表面倾斜 切削用量选择不当 钻头崩刃
钻头横刃太长
钻头折断 钻头已钝，刃带严重磨损 切削液供应不足 切屑堵塞钻头的螺旋槽，或切屑卷在钻头上，使切屑液不能进入孔内 R平面距工件太近，快速行程转向工件进给时误差大
1_第六章 在铣床上钻孔、铰孔和镗孔解析
第三节
在铣床上镗孔
五、镗平行孔系
具有平行孔系的零件，除孔的本身有精度要求外，还具有孔的轴
第一节
在铣床上钻孔
(4)孔的表面粗糙度 麻花钻钻孔，孔的表面粗糙度Ra值可达6. 3～12.5μm。
2.钻削用量(见图6-1)
图6-1 钻削用量
第一节
在铣床上钻孔
(1)切削速度vc
vc=πdn/1000（6⁃1）
(2)进给量f 麻花钻每回转一转，麻花钻与工件在进给方向(麻花 钻轴向)上的相对位移量，称为每转进给量f(单位为mm/r)。 (3)背吃刀量ap 一般指通过切削刃基点并垂直于工作平面方向上 测量的吃刀量，即已加工表面与待加工表面间的垂直距离。 钻孔时，切削速度vc的选择主要根据被钻孔工件的材料和所钻孔 的表面粗糙度要求及麻花钻的寿命来确定。
2)钻孔不圆，使铰孔时铰刀发生弹跳现象。 3)机床主轴振摆太大。
第三节
在铣床上镗孔
一、镗刀和镗刀杆及镗刀架
表6-2 镗刀的类型
1.镗刀 镗刀有单刃镗刀、双刃和多刃镗刀之分，在铣床上大多用单刃镗
刀镗削，有时也用双刃镗刀镗削。
第三节
在铣床上镗孔
(1)单刃镗刀 镗刀和刀杆一体的长刀杆镗刀(见图6-10a)，这种镗 刀一般直接安装在可调节镗刀架上，借助镗刀架的调节来控制孔
(2)选择镗刀杆和镗刀架截面尺寸 为了保证镗刀杆和镗刀架有足
够的刚性，被加工孔的直径在30～120mm范围内时，镗刀杆的直 径一般为孔径的0.7～0.8倍；镗刀杆上方孔的边长(或圆柱孔的直 径)约为镗刀杆直径的0.2～0.4倍。
第三节
在铣床上镗孔
镗削如图6⁃16所示的工件时，因孔的深度尺寸不大，工件形状较
4.微调式镗刀和刀杆
数控铣削加工技术与技能任务二3课件
任务二 铰孔加工
铰孔常用的指令是粗镗孔循环指令G85，也可用G81指令。 1.粗镗孔削循环指令G85 指令功能：刀具以指定的主轴转速和进给速度切削至孔底，然后退刀时仍以切 削进给速度退回。 固定循环指令格式： G98/G99 G85 X Y Z R F； G80； 说明：X Y 为孔中心点坐标； 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）即孔的深 度； G85: 粗镗孔循环指令； G98/G99：表示刀具切削后刀具返回时到达的平面； R：从初始位置到R点位置的距离； F：切削进给速度； G80：取消循环。
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任务二 铰孔加工
任务分析
1、图样分析 如图纸所示，零件材料为铝，硬度低，切削力小，铰孔的深度要特别注意修改， 在编写程序加工时要引起重视，同时铰孔的切削用量也要注，在实际加工时，可 在铰刀上涂普通的机油，促进润滑。 根据铰孔练习图制定加工工艺，选择合适的刀具，运用G81、G85等常用指令对平 面进行点孔、扩孔、钻孔、铰孔，并选择合适的量具对工件进行检测。 2、工艺分析 （1）零件装夹方案的确定 毛培备料为80mm×80mm×30mm的正方形铝料，四面已精加工，具有较高的精度， 可采用精密平口钳装夹，选择合适的等高垫铁，夹持10mm左右，工件伸出钳口 20mm左右，使用杠杆百分表找正上表面。 （2）刀具工量具的确定
程序说明 程序号
程序初始化 快速移动到下刀点 Z轴安全高度（测量） 转速S200，进给F50 刀具Z向快速定位 G85粗镗孔固定循环铰孔
铰孔后抬刀 取消固定循环 刀具Z向快速抬刀 主轴停转 程序结束
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课堂小结
数控铣床上研磨铰刀方法
产能经济365数控铣床上研磨铰刀方法洪展钦 佛山市三水区理工(技工)学校摘要：铰刀在机械加中应用较多的一种刀具，铰刀的精度、表面粗糙度要求高，通常需要再次研磨才能达到加工上的要求，本文将介绍一种成本低，效率高铰刀研磨方法。
关键词：数控；研磨；铰刀中图分类号：TG547 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2016)034-000365-01一、前言在数控铣床加工中，经常会遇到精度要求高的￠6H7、￠8H7、￠10H7、￠12H7圆孔加工，这个时候利用铣刀螺旋加工铣圆的话尺寸很难保证也容易将圆铣成椭圆；所以最方便和最精准的方法就是采用铰刀铰孔的方式去加工。
铰孔粗铰尺寸等级能达到IT8-IT7、表面粗糙度Ra 值为1.6-0.8μm；精绞尺寸等级能达到IT7-IT6、表面粗糙度为0.8-0.4μm 。
但是，现在市面上直接买回来的铰刀无论尺寸还是表面粗糙度都是很难达到零件要求的H7、Ra0.8的要求,普遍买回来之后还需通过进一步的研磨才能达到要求，下面将介绍一种高效率、低成本的铰刀研磨方法。
二、研磨铰刀工具1.数控铣床1台(利用数控设备的主轴刚性好、反复上下移动一致性高，自动程度高来降低机床对研磨过程的影响，降低人员劳动强度)。
2.￠12H7铰刀1把(通过实际铰孔后，尺寸(或通止规检测不合格)、表面粗糙度达不到￠12H7()、Ra0.8的要求)。
3.￠11.8的麻花钻(钻出来的孔径不能大于11.8，要给铰孔时留有足够的加工余量)。
4.￠100×80的球墨铸铁1块(考虑到￠12的铰刀工作部分为45mm，再加上给予研磨用的孔预留20mm 的空间和其它预留余量，所以选择80mm 长的球墨铸铁)。
5.金刚石研磨膏(W3.5)1支(根据现有条件选择，研磨膏的规格越小，研磨出来的铰刀刃越均匀，铰孔光洁度越好，但研磨效率越慢)6.普通平口钳2个(直接装上数控铣床工作台，只需锁紧，无需校正。
7.2道数控程序(一道用于研磨铰刀，其中程序将F 设为4000主要是为了控制每分钟研磨的次数在20次左右；另一道用于检验研磨效果)。
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② 固定循环功能表
G指令 G73 G74 G76 G80 G81
G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89
加工动作Z向 间歇进给 切削进给 切削进给
切削进给
切削进给 间削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给
在孔底部的动作
主轴正转 主轴定向停止
间。
⑥ G80：取消固定循环；该指令能取消固定循环，同时R 点和Z点也被取消。
2．数控铣床钻孔循环指令编程与加工技能
（1）一般钻孔（中心孔）循环 指令编程与加工技能（G81）。 格式： G98（G99）G81 X_ Y_ Z_ R_ F_
（2）带停顿的钻孔循环编程与加工技能（G82）。 格式： G98（G99）G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ （3）高速深孔加工循环指令编程与加工技能（G73）。 格式： G98（G99）G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ K_ F_ L_（华中数控系 统） G98（G99）G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ （FANUC数控系统） （4）深孔加工循环指令编程与加工技能（G83）。
任务四编制孔类零件的加工程序
1
知识准备
2
任务实施
3
知识拓展
一、准备知识
1．数控铣床固定循环指令编程的概述 （1）固定循环指令的含义。
数控加工中，某些加工动作循环已经典型化。例 如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速引进、工 作进给、快速退回等，这样一系列典型的加工动作已经 预先编好程序，存储在内存中，可用包含G代码的一个程 序段调用，从而简化编程工作。这种包含了典型动作循 环的G代码称为循环指令。
暂停
主轴反转
主轴停止 主轴停止 暂停、主轴停止
暂停
回退动作Z向 快速进给 切削进给 快速进给
快速进给
快速进给 快速进给 切削进给 切削进给 切削进给 手动或快速 手动或快速 切削进给
用途 高速钻深孔 反转攻螺纹
精镗循环 取消回定循环
定点钻循环
忽孔 深孔钻 攻螺纹 镗循环 镗循环 反镗循环 镗循环 镗循环
4．实训设备和器材
项目 设备 夹具
刀具
量具 工具 材料 其他
名称 数控铣床 平口虎钳 中心钻 钻头 钻头 铰刀 丝锥 镗刀 卡尺 测量棒 螺丝 分中棒 Z向对刀器 铝材或钢材 毛刷、扳手、平行板等
规格 M600或M650（华中或FANUC） 6寸 3mm 8.5mm 19mm 9.8mm M10mm 16mm 带表卡尺150mm 10mm M10mm 机械偏心式寻边器（10mm） 机械式Z向对刀器（带表Z50mm） 98mm 98mm 10mm 配套
G73、G83动作示意图
3．数控铣床铰孔、镗孔循环指令编程与加工技能
（1）铰孔循环指令编程与加工技能（G85）。 格式：G98 (G99) G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ （2）精镗孔循环指令编程与加工技能（G76）。 格式：G98（G99）G76 X_ Y_ Z_ R_ P_ I_ J_ F_ （3）镗孔循环指令编程与加工技能（G86）。 格式： G98（G99）G86 X_ Y_ Z_ R_ F_
（4）使用循环指令注意事项。
① 固定循环指令均为模态指令。 ② 固定循环中定位方式取决于上次是G00还是G01，因此 如果希望快速定位，则在上一行或本语句开头加G00。 ③ 在固定循环指令前应使用M03或M04指令使主轴回转。 ④ 在固定循环程序段中，X，Y，Z，R数据应至少指令一 个能进行。 ⑤ 应在各孔的加工动作之间插入G04指令，以获得时
精镗孔循环示意图
注意：该指令退刀 前没有让刀动作， 退回时可能划伤已 加工表面，因此只 用于粗镗孔。
（4）镗孔循环指令编程与加工技能（G89）。 格式：G98（G99）G89 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ （5）反镗孔循环指令编程与加工技能（G87）。 格式：G98（G99）G87 X_ Y_ Z_ R_ I_ J_ F_
二、任务实施
1．实训课题及任务
（1）课题：数控铣床孔类编程与加工技能。 （2）任务：零件钻孔、铰孔、镗孔、攻丝的编程与加工 技能。
2．实训课时 2学时 3．实训目的及要求
（1）理解数控铣床固定循环编程的含义。 （2）掌握数控铣床固定循环编程的格式和运用技能。 （3）掌握零件钻孔、铰孔、镗孔、攻丝的编程与加工技 能。
③ 固定循环的指令格式。
数据形式、返回点平面、孔加工方式、孔位置数据、 孔加工数据和循环次数。 固定循环的程序格式： G98（G99）G_ X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_F_L_
④ 固定循环指令参数说明。
● X、Y为孔位数据，指被加工孔的位置。
● Z为R点到孔底的距离（G91时）或孔底坐标（G90时）。 ● R为初始点到R点的距离（G91时）或R点的坐标值
如果Z的移动量为 零，该指令不执 行，如图
4．数控铣床螺纹加工循环指令编程与加工技能
（1）左旋攻螺纹循环指令 编程与加工技能（G74）。 格式： G98（G99）G74 X_ Y_ Z_ R_ F_
4．数控铣床螺纹加工循环指令编程与加工技能
（2）右旋攻螺纹循环指令编程与 加工技能（G84）。 格式： G98（G99）G84 X_ Y_ Z_ R_ F_
（G90时）。 ● Q指定每次进给深度（G73或G83时），是增量值，Q<0。 ● K指定每次退刀（G73或G83时刀具位移增量），K>0。
● I、J指定刀尖向反方向的移动量（分别在X、Y轴向上）。
● P指定刀具在孔底的暂停时间，单位为ms。 ● F为切削进给速度，L指定固定循环的次数。 ● G73、G74、G76和G81～G89是模态指令。 ● G80、G01、G03等代码可以取消固定循环。
一、准备知识（2）固定循环作组成。① X、Y轴快速定位到孔中心位置。 ② Z轴快速运行到靠近孔上方的安全高度平面R点（参考
点）。 ③ 孔加工（工作进给）。 ④ 在孔底做需要的动作。 ⑤ 退回到安全平面高度或初始平面高度。 ⑥ 快速返回到初始点位置。
固定循环动作示意图
一、准备知识
（3）固定循环的数据形式、功能表、指令格式及参数说 明如下。 ① 固定循环