1、第二节第二节 镗孔加工镗孔加工 镗削是一种用刀具扩大孔或其他圆形轮廓的内径铣削工艺，其应用范围一般从半粗加工到精加工，所用刀具通常为镗刀。一、镗孔加工的技术要求一、镗孔加工的技术要求 镗孔是一种加工精度较高的孔加工方法，一般被安排在最后一道工序。镗孔的尺寸公差等级可以达到IT6IT9；孔径公差等级可以达到IT8级；孔的加工表面粗糙度一般为Ra0.163.2m。二、镗孔刀具二、镗孔刀具 镗刀由刀柄和刀具组成，具有一个或两个切削部分，专门用于对已有的孔进行粗加工、半精加工或精加工的刀具，如下图所示。镗刀可在镗床、车床或铣床上使用。因装夹方式的不同，镗刀柄部有方柄、莫氏锥柄和7:24锥柄等多种形式。
2、在数控铣床上一般采用7:24锥柄镗刀。微调镗刀可以在机床上精确地调节镗孔尺寸，它有一个精密游标刻线的指示盘，指示盘和装有镗刀头的心杆组成一对精密丝杆螺母副机构。当转动螺母时，装有刀头的心杆即可沿定向键做直线移动，借助游标刻度读数精度可达 0.001mm，如下图所示。a）b）图611 镗刀a）微调镗刀 b）双刃镗刀 双刃镗刀由分布在中心两侧同时切削的刀齿所组成，由于切削时产生的径向力互相平衡,镗削振动小，从而在加工过程中可加大切削用量，提高生产效率，如图b所示。镗刀的对刀方式一般分为机内对刀和机外对刀。机内对刀主要是先通过对孔的试切测量出工件的孔径，然后对镗刀进行微调；机外对刀是通过机外对刀仪来
3、调整镗刀的尺寸，如右图所示。图612 机外对刀仪三、镗孔的加工方法三、镗孔的加工方法 镗孔一般为孔加工的最后一道工序，按加工的步骤可以分为钻孔、扩孔（小直径的孔）、铣孔（大直径的孔）和镗孔。四、镗孔切削用量四、镗孔切削用量 对精度和表面粗糙度要求很高的精密镗削,一般用金刚镗床，并采用硬质合金、金刚石和立方氮化硼等超硬材料的刀具，选用很小的进给量(0.020.08mm/r)、切削深度(0.050.1mm)和高于普通镗削的切削速度。精密镗削的加工精度能达到IT7IT6，表面粗糙度为Ra0.630.08m。在精密镗孔之前，预制孔要经过粗镗、半精镗和精镗工序，为精密镗孔留下很薄而均匀的加工余量。常用刀
4、具材料及切削用量见表67。1当采用高精度镗头镗孔时，由于余量较小，直径余量不大于0.2mm，切削速度可提高，铸铁件为100150mm/min；铝合金为200400 mm/min，巴氏合金为250500mm/min。2每转进给量可在0.030.1mm。五、基本编程指令五、基本编程指令1 1镗孔（镗孔（G85G85、G86G86）格式：G85 X_Y_Z_R_ F_；G86 X_Y_Z_R_ P_F_；式中 G85镗孔循环在孔底时主轴不停转，然后快速退刀；如下图a所示。G86镗孔循环在孔底时主轴停止，然后快速退刀；如下图b所示。图613 粗镗孔动作图a）G98 G85动作 b）G98 G86动作2
5、 2精镗孔（精镗孔（G76G76）与反镗孔（）与反镗孔（G87G87）格式：G76 X_Y_Z_R_Q_F_；G87 X_Y_Z_R_Q_F_；式中 G76精镗孔指令；G87反镗孔指令；Q刀具向刀尖相反方向移动距离。精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反向移动，然后快速退刀。这种带有让刀的退刀不会划伤已加工表面，保证了镗孔的精度和表面质量。G76孔加工动作下图a所示。图614精镗孔与反镗孔动作图a）G99 G76动作图 b）G98 G87动作图 G87指令动作如图所示，X轴和Y轴定位后，主轴停止，刀具以与刀尖相反方向按指令Q设定的偏移量位移，并快速定位到孔底。在该位置刀具按原偏移量返回，然后主
6、轴正转，沿Z轴正向加工到Z点。在此位置主轴再次停止后，刀具再次按原偏移量反向位移，然后主轴向上快速移动到达初始平面（只能用G98），并按原偏移量返回后主轴正转，继续执行下一个程序段。如果Z的移动量为零，该指令不执行。3 3镗孔循环（镗孔循环（G88G88、G89G89）格式：G88 X_Y_Z_R_P_F_；G89 X_Y_Z_R_P_F_；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，这时可以通过手动方式从孔中安全退出刀具，再开始自动加工，Z轴快速返回R平面或初始平面，主轴回复正转，如图615a所示。此种方式虽然相应提高了孔的加工精度，但加工效率较低。G89动作与G
7、85动作基本类似，不同的是G89动作在孔底增加了暂停，如图615b所示。因此，该指令常用于阶梯孔的加工。图615 镗孔加工动作图a）G99 G88动作图 b）G98 G89动作图六、镗孔加工实例六、镗孔加工实例 下面以下图所示为例，编写镗孔加工程序。已知毛坯尺寸为100mm80mm30mm。图616 镗孔加工1 1工艺分析工艺分析 如下图所示，孔距公差、孔径公差和表面粗糙度要求较高。为了保证孔的质量，加工16mm孔时，采用钻定位孔钻孔扩孔铰孔的加工工艺；加工30mm孔时，由于孔径较大，采用钻孔铣孔镗孔的加工工艺。2 2选择切削用量选择切削用量 已知加工材料为碳钢，刀具材料为高速钢，刀具齿数为2
8、。（1）中心钻（3mm）主轴转速n=1100r/min，进给速度vf=55mm/min。（2）钻头（10mm）主轴转速n=320r/min，进给速度vf=32mm/min。（3）钻头（15.8mm）主轴转速n=200r/min；进给速度vf=20mm/min。（4）铰刀（16mm、齿数4）主轴转速n=200r/min；进给速度vf=40mm/min。（5）铣刀（16mm、齿数2）主轴转速n=400r/min；进给速度vf=40mm/min。（6）镗刀（30mm）主轴转速n=800r/min；进给速度vf=45mm/min。3 3装夹装夹 采用平口钳配合平行垫铁装夹工件，垫铁应注意摆放位置，避免
9、钻孔时钻头钻入垫铁。4 4填写数控加工工艺卡填写数控加工工艺卡 数控加工工艺卡见表68。5 5程序编制程序编制 加工程序见表69。1编程加工要点 （1）在使用G86固定循环指令时，当连续加工一些孔间距比较小，或者初始平面到R平面的距离比较短的孔时，会出现在进入孔开始切削动作前主轴还没有达到正常转速的情况，遇到这种情况时，应在各孔的加工动作之间插入G04指令，以获得时间。（2）G76/G87程序段中Q代表刀具在轴反向位移增量。（3）G87指令编程时，注意刀具进给切削方向是从工件的下方到工件的上方。（4）为了提高加工效率，在指令固定循环前，应先使主轴旋转。（5）由于固定循环是模态指令，因此，在固定
10、循环有效期间，如果X、Y、Z中的任意一个被改变，就要进行一次孔加工。（6）在固定循环方式中，刀具半径补偿功能无效。2 2数控铣刀装夹要点数控铣刀装夹要点 （1）刀具安装时，要特别注意清洁。镗孔刀具无论是粗加工还是精加工，在安装和装配的各个环节都必须注意清洁。刀柄与机床的装配、刀片的更换等都要擦拭干净，然后再安装或装配，切不可马虎从事。（2）刀具进行预调，其尺寸精度、完好状态必须符合要求。可转位镗刀除单刃镗刀外，一般不采用人工试切的方法，所以加工前的预调就显得非常重要。预调的尺寸必须精确，要调在公差的中下限，并考虑温度等因素，进行修正、补偿。刀具预调可在专用预调仪、机上对刀器或其他量仪上进行。（3）刀具安装后进行动态跳动检查。动态跳动检查是一个综合指标，它反映机床主轴精度、刀具精度以及刀具与机床的连接精度。这个精度如果超过被加工孔要求的精度的 1/2 或 2/3 就不能进行加工，需找出原因并消除后才能进行。这一点操作者必须牢记，并严格执行，否则加工出来的孔不能符合要求。（4）应通过统计或检测的方法确定刀具各部分的寿命，以保证加工精度的可靠性。对于单刃镗刀来讲，这个要求可低一些，但对多刃镗刀来讲，这一点特别重要。可转位镗刀的加工特点是：预先调刀，一次加工达到要求，必须保证刀具不损坏，否则会造成不必要的事故。
