在數控加工中常遇到孔的加工,如定位銷孔、螺紋底孔、挖槽加工預鉆孔等。采用立式加工中心和數控銑床進行孔加工是最普通的加工方法。但深孔加工,則較為困難,在深孔加工中除合理選擇切削用量外,還需解決三個主要問題:排屑、冷卻鉆頭和使加工周期最小化。本文將從編程方面討論解決有關深孔加工的主要問題。
一、深孔加工的編程指令及自動編程
1.深孔加工指令格式
大多數的數控系統都提供了深孔加工指令,這里以FANUC系統為例來進行敘述。FANUC系統提供了G73和G83兩個指令:G73為高速深孔往復排屑鉆指令,G83為深孔往復排屑鉆指令。其指令格式為:
{G98G99G73G83X—Y—Z—R—Q—F—
式中X、Y——待加工孔的位置;
Z——孔底坐標值(若是通孔,則鉆尖應超出工件底面);
R——參考點的坐標值(R點高出工件頂面2~5mm);
Q——每一次的加工深度;
F——進給速度(mm/min);
G98——鉆孔完畢返回初始平面;
G99——鉆孔完時返回參考平面(即R點所在平面)。
2.深孔加工的動作
深孔加工動作是通過Z軸方向的間斷進給,即采用啄鉆的方式,實現斷屑與排屑的。雖然G73和G83指令均能實現深孔加工,而且指令格式也相同,但二者在Z向的進給動作是有區別的,圖1和圖2分別是G73和G83指令的動作過程。
從圖1和圖2可以看出,執行G73指令時,每次進給后令刀具退回一個d值(用參數設定);而G83指令則每次進給后均退回至R點,即從孔內完全退出,然后再鉆入孔中。深孔加工與退刀相結合可以破碎鉆屑,令其小得足以從鉆槽順利排出,并且不會造成表面的損傷,可避免鉆頭的過早磨損。
G73指令雖然能保證斷屑,但排屑主要是依靠鉆屑在鉆頭螺旋槽中的流動來保證的。因此深孔加工,特別是長徑比較大的深孔,為保證順利打斷并排出切屑,應優先采用G83指令。
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