如何编写台阶轴的数控加工程序及优化技巧

做一做：

根据表3-5-1端盖孔数控加工工序卡，编写端盖孔的数控加工程序，与小组同学比较一下，然后利用仿真软件检验你编写的程序。程序清单如表 3-5-6 所示。在表 3-5-6 中只列出了第1个工步的加工程序，请同学们按照学习的指令，编写第2～8工步的加工程序。

表3-5-6　端盖孔数控加工程序清单

新视野

数控技术的发展趋势之五：交互网络化

一、知识巩固

端盖类零件加工程序编制工作流程如图3-5-19所示。

图3-5-19　端盖类零件加工程序编制工作流程

二、拓展任务

多学一点：

（一）镗孔循环（G89、G86、G88、G76、G87）

1. 镗锪孔、阶梯孔循环（G89）

G89动作与G85动作基本相似，不同的是，G89动作在孔底增加暂停，因此，该指令常用于阶梯孔的加工。

指令格式：G89 X_ Y_ Z_ R_ P_F_；

2. 快速退刀的粗镗循环（G86）

G86指令与G81相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。该循环动作如图3-5-20所示。

指令格式：G86 X_ Y_ Z_ R_F_；

背镗孔（G87）

3. 背镗孔（G87）

刀具运动到孔中心位置后，主轴定向停止，向刀尖的相反方向偏移Q值，然后快速运动到孔底位置，接着返回前面的位移量回到孔中心，主轴正转，刀具向上进给运动到Z点，主轴又定向停止，然后向刀尖的相反方向偏移Q值，快退。刀具返回到初始平面，再返回一个位移量，回到孔中心，主轴正转，继续执行下一段程序。G87循环动作如图3-5-21所示。

指令格式：

G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_；

图3-5-20　G86循环动作

图3-5-21　G87循环动作

4. 镗循环，手动退回（G88）

G88指令在镗孔到底后主轴停止，通过手动方式返回，所以可使刀具做微量的水平移动（刀尖离开孔壁）后沿轴向上升，克服了G86指令在镗孔结束返回时镗刀刀尖在孔壁划出刻痕的问题，适用于对孔壁质量要求较高的场合。该循环动作如图3-5-22所示。(www.xing528.com)

图3-5-22　G88循环动作

指令格式：G88 X_ Y_ Z_ R_F_；

（二）铰孔方法

1. 铰削余量

铰孔前所留的铰削余量是否合适，将直接影响到铰孔后的精度和粗糙度。余量过大，铰削时吃刀太深，孔壁不光，而且铰刀容易磨损；余量太小，上道工序留下的刀痕不易铰去，达不到铰孔的要求。一般情况下的铰削余量见表3-5-7。

表3-5-7　铰孔余量　mm

通常对于IT9～IT8级的孔可一次性铰出；对IT7级以上的孔应分两次铰出（粗铰和精铰）；对于孔径大于20 mm的孔，可先钻孔，再扩孔，然后再进行铰孔。

2. 机铰孔的要点

（1）适当选择切削速度vc和进给量f，并注意冷却，切削速度应尽量小，一般用高速钢铰刀铰削钢件：vc=4～8 m/min。

（2）铰完孔后，必须把铰刀退出孔后再停车，否则会把孔壁拉毛。铰通孔时，铰刀的校准部分不能伸出孔外，否则孔的下端会被刮坏。

（3）机铰时，要注意机床主轴、铰刀和工件上要铰的孔三者之间的同轴误差是否符合要求。

3. 铰孔时的切削液

铰孔时，为了减少铰刀与孔壁摩擦并降低刀刃和工件的温度，同时将粘在刀刃以及孔壁和铰刀刃带之间的切屑及时冲掉，必须使用切削液，其切削液可根据铰孔的材料选用，工件材料为钢，切削液可选择10%～20%乳化液、30%工业植物油加70%浓度为3%～5%的乳化液或者工业植物油。

做一做：

根据所学代码完成图3-5-23～图3-5-26所示零件数控加工程序的编制。

操作提示：

（1）本次任务只完成图示零件孔加工程序的编制。

（2）编程时要考虑孔的加工顺序，以减小位置误差。

（3）精加工时要考虑如何保证尺寸精度，即对有公差要求的尺寸采用中值编程。

（4）程序编制完成后，要利用仿真软件检验程序。

图3-5-23　孔加工编程拓展任务一

图3-5-24　孔加工编程拓展任务二

图3-5-25　孔加工编程拓展任务三

图3-5-26　孔加工编程拓展任务四