编程时刀具中心轨迹与零件轮廓

在机械设备上常见有各种轴承套、齿轮及带轮等一些内腔零件，因支撑、连接配合的需要，一般都将它们做成带圆柱的孔、内锥、内沟槽和内螺纹等一些形状，此类件称为内套、内腔类零件。

（1）一般都要求具有较高的尺寸精度、较小的表面粗糙度值和较高的形位精度。在车削安装套类零件时关键是要保证位置精度要求。

（2）内轮廓加工刀具回旋空间小，刀具进退刀方向与车外轮廓时有较大区别，编程时进退刀尺寸必要时须仔细计算。

（3）内轮廓加工刀具由于受到孔径和孔深的限制，刀杆细而长，刚性差。对于刀削用量的选择，较切外轮廓时略小。

（4）内轮廓进刀时切削液不易进入加工面，切屑不易排出，切削温度可能会较高，镗深孔时可以采用工艺性退刀，以促进切屑排出。

（5）内轮廓切削时切削区域不易观察，加工精度不易控制，需多次进行测量。

（1）中空工件的刚性一般较差，装夹时应选好定位基准，控制夹紧力大小，以防止工件变形，保证加工精度。

（2）换刀点的位置要考虑镗刀刀杆的方向和长度，以免换刀时刀具与工件、尾座发生干涉。

（3）因内孔切削条件差于外轮廓切削，故内孔切削用量较切削外轮廓时选取小些。

内镗刀可以作为粗加工刀具，也可以作为精加工刀具。内镗刀可分为通孔刀和盲孔刀两种，那么在主偏角的选择上就很重要，为了防止后刀面与孔壁摩擦又不使后角磨得太大，一般磨成两个后角。

（1）一次装夹车削完成。

（2）二次装夹即调头后用软卡爪或开缝同心轴套装夹车削完成。

图5-6 套类零件

在数控车床上加工如图5-6所示带螺纹的轴类零件，该零件由外圆柱面、外螺纹、内圆锥面、圆弧面、内台阶孔及槽构成。选择毛坯尺寸为ϕ40×80的圆棒料，且内孔已经在普车上钻好ϕ17的孔，材料为45号钢。

这是一个盘形零件，并且零件的壁厚很大，所以采用工件的左端面和ϕ40外圆作为定位基准。使用普通三爪自定心卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为工件坐标系的原点。在一次装夹中即可完成全部加工。

根据零件的加工要求，选用45°外圆车刀、93°菱形车刀、内孔镗刀、60°螺纹刀、切断刀。刀具的编号依次为01、02、03、04、05，该零件的数控加工刀具卡见表5-11，数控加工工序卡见表5-12。

表5-11 数控加工刀具卡

表5-12 加工工序卡

%0006；

N1 G95 T0101 M08； 确定工件坐标系

M03 S450； 主轴正转，转速450r/min

N2 G00 X42 Z2； 循环加工起点

N3 G81 X0 Z0 P0.1； 循环车削端面

G00 X100 Z100； 回换刀点

T0202 S600； 换2号刀

G00 X42 Z2； 循环加工起点

N4 G71 U2 R1 P6 Q10 XO.2 Z0.1 FO.3；

外径粗车复合循环加工

N5 S800 F0.1； 主轴转速800r/min，进给量0.1mm/r

N6 G00 X24； 精加工开始

G01 X29.9 Z-1； 加工C1倒角

Z-25； 精加工螺纹大径

N7 X30； 加工端面

N8 G03 X38 Z-29 R4； 加工R4圆弧

N9 G01 Z-52； 加工φ38外圆

N10 X42； 退出加工表面精加工轮廓结束ϕ

N11 G00 X100 Z100； 换刀点回

N12 T0505 S450； 换5号切断刀

N13 G00 X38 Z-25； 快速移动到切槽起始点

N14 G01 X26 F0.1； 切槽

N15 G04 P2； 暂停2s

N16 G01 X31； X向退刀

X30 Z-23

N17 X26 Z-25； 加工C2倒角

N18 G00 X100； X向退刀回换刀点

Z100； Z向回换刀点

N19 T0404 S700； 换4号刀，转速700r/min

N20 G00 X32Z2； 快进到螺纹循环起始点

N21 G82 X29.5 Z-22 F0.75； 螺纹切削循环

G82 X29.3 Z-22 F0.75；

G82 X29.2 Z-22 F0.75；

G82 X29.1 Z-22 F0.75；

G82 X29.025 Z-22 P0.75；

N22 G00 X100 Z100； 回换刀点

N23 T0303 S500； 换3号刀，转速500r/min

N24 G00 X16 Z2； 快移到内孔加工循环起点

N25 G71 U1 R1 P27 Q30 X-0.2 ZO.1 F0.1；

循环粗车内台阶孔

N26 M03 S800； 精车内台阶孔

N27 G00 X30；

G01 X24.0 4Z-1；

Z-4.1；

N28 X20；

N29 X18 Z-50 N30 X16；

N21 G00 Z100；

X100；

N22 T0505 S450； 换5号切断刀

N23 G00 X42 Z-54； 快移到切断起点

N24 G01 X16 FO.1； 切断

N25 G00 X100 Z100； 回换刀点

N26 T0101 M09； 换1号刀，切削液关

N27 M05； 主轴停转

N28 M30； 主程序结束并复位

（1）在车内轮廓时为提高车刀的刚性，只要不影响加工，车刀刀杆尽可能短，保证足够的刚性。

（2）用内镗孔刀车内台阶时，为了正常车削，通常选择较大的主偏角，建议在93°～95。之间。

（3）车内锥时，因直径较小，可选择较高的转速来提高表面质量。

（4）用镗孔刀循环车削内轮廓时，起刀点很重要，若设置错误会发生碰撞。