钻孔与镗孔加工的分析介绍

孔加工模组是机械加工中使用较多的一个工序，包括钻孔、镗孔、攻丝、铰孔等加工。过去钳工在普通钻床上加工时，要先进行画线和打样冲孔，然后手工钻孔。而数控机床钻孔就简单多了，只要在计算中绘制图形、编制孔的刀具路径和输出NC程序就可以在数控机车上进行加工了，加工的精度比钳工要精确得多。

孔加工模组有其特有的参数设置，几何模型的选取与前面的各模组有很大的不同。

1.点的选择

在钻孔时使用的定位点为孔的圆心。用户可以选取绘图区已有的点，也可以构建一定排列方式的点。选择“刀具路径（Toolpaths）”→“钻孔...（Drill Toolpath）”命令，打开“选取钻孔的点（Drill Point Selection）”对话框，如图6-44所示。对话框中提供了多种选择钻孔中心点的方法。

图6-44　“选取钻孔的点”对话框

（手工选取）：手工方法输入钻孔中心。

“自动选取（Automatic）”：顺序选择第一个点、第二个点和最后一个点后，系统将自动选择已存在和一个系列点作为钻孔中心。

“选取图素（Entities）”：将已选择的几何对象端点作为钻孔中心。

“窗选（Window Points）”：用两个对角点形成的矩形框内所包容的点作为钻孔中心点。

“限定圆弧（Mask on arc）”：将圆或圆弧的圆心作为钻孔中心点。

“选择上次（Last）”：使用上一次选择的点及排列方式。

“排序（Sorting...）”：用来设置钻孔中心点的排序方式，系统提供了17种二维排序，如图6-45所示，12种旋转排序，如图6-46所示，16种交叉断面排序方式，如图6-47所示。

“编辑（Edit...）”：对已选择的点进行编辑，重新设置参数，单击此按钮，系统返回图形区并提示选择点，当用户选择点后弹出“编辑钻孔点（Drill change at point）”对话框，如图6-48所示，在该对话框中可进行点的编辑。

图6-45　二维排序

图6-46　旋转排序

图6-47　交叉断面排序

图6-48　“编辑钻孔点”对话框

2.钻孔参数

选择点后，单击按钮，打开“简单钻孔”对话框，如图6-49所示。

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图6-49　“简单钻孔”对话框

1）刀尖补偿（Drill tip compensation）

钻头与平铣刀不同，它有个钻尖，这部分的长度是不能作为有效钻深的，所以一般钻孔深度是有效钻深加上钻尖长度。单击此按钮，打开“钻头尖部补偿”对话框，在其中可设置补偿深度，如图6-50所示。单击按钮，系统将自动进行钻尖补偿。

图6-50　“钻头尖部补偿”对话框

2）钻孔循环（Cycle）

钻孔模组共有20种钻孔循环方式，包括7种标准方式和13种自定义方式。其中常用的7种标准钻孔循环方式如下。

（1）标准钻孔（Drill/Counterbore）：钻孔或镗盲孔，其孔深一般小于刀具直径的3倍。

（2）深孔啄钻（Peck Drill）：钻深度大于3倍刀具直径的深孔，循环中有快速退刀动作，退刀至参考高度，以便强行排去铁屑和强行冷却。

（3）断层式钻孔（Chip Break）：钻深度大于3倍刀具直径的深孔，循环中有快速退刀动作，退回一定距离，但并不退至参考高度，以便断屑。

（4）攻丝（Tap）：攻左旋或右旋内螺纹。

（5）镗孔#1（Bore #1）：用正向进刀→反向进刀方式镗孔，该方法常用于镗盲孔。

（6）镗孔#2（Bore #2）：用正向进刀→主轴停止让刀→快速退刀方式镗孔。

（7）高级镗孔［Fine bore（shift）］：用于精镗孔，在孔的底部停转并可以让刀。

3）自定义钻孔循环（Custom Cycle）

自定义钻孔循环参数设置如图6-51所示。

图6-51　自定义钻孔循环参数设置

（1）“1st peck”：首次钻孔深度，即第一次步进钻孔深度。

（2）“Subsequent peck”：以后各次钻孔步进增量。

（3）“Peck clearance”：每次孔加工循环中刀具快进的增量。

（4）“Retract amount”（退刀量）：每次孔加工循环中刀具快退的高度，退刀量通常是一个负值，不是一个绝对高度的Z值。

（5）“Dwell”（暂停）：刀具暂时停留在孔底部的时间，停留一会可以提高孔的精度和光洁度。

（6）“Shift”（让刀）：设定镗孔刀具在退刀前让开孔壁的距离，以防止刀具划伤孔壁，该选项仅用于镗孔循环。