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1、第7章 孔加工,孔加工（Drilling）指刀具先快速移动到指定的加工位置上，再以切削进给速度加工到指定的深度，最后以退刀速度退回的一种加工类型。UG孔加工能编制出数控机床（铣床或加工中心）上各种类型的孔程序。如中心孔、通孔、盲孔、沉孔、深孔等，其加工方式可以是锪孔、钻孔、铰孔、镗孔、攻丝等。,7.1 孔加工基础,为了简化编程工作，数控系统对典型的加工中的几个固定连续的动作，本需要多个程序段指令完成的加工动作，使用一个指令来执行。这个指令就是孔加工固定循环指令。,7.1.1 孔加工固定循环,孔加工固定循环指令有G73、G74、G76、G80G89等，它们通常由下述6个动作构成，如图7.2所示，
2、图中实线表示切削进给，虚线表示快速进给。孔加工固定循环指令代码含义如表7.1所示，动作1：X、Y轴定位。动作2：快速运动到R点（参考点）。动作3：孔加工。动作4：在孔底的动作。动作5：退回到R点（参考点）。动作6：快速返回到初始点。,7.1.2 固定循环的程序格式,固定循环的程序格式包括数据表达形式、返回点平面、孔加工方式、孔位置数据、孔加工数据和循环次数。其中数据表达形式可以用绝对坐标G90和增量坐标G91表示。如图7.3所示，其中a是采用G90的表达形式，b是采用G91的表达形式。,7.1.3 孔加工循环类型,在NX6.0当中，钻孔加工提供的各循环类型如图7.4所示。各类型说明如下所示：,
3、7.2 孔加工公共选项,孔加工操作的子类型比较多、有标准钻、标准攻丝标准背镗等，如图7.15所示。各个类型的设置方法里面都有很多的公共选项，如几何体、刀具、刀轨设置等，这里集中讲解。,7.2.1 几何体,孔加工和平面铣相比，几何体的设置比较简单。主要是选择要加工的孔和底面。打开【几何体】选项卡，如图7.16所示。一共有4项：几何体、指定孔、指定部件表面和指定底面。,7.2.2 指定孔,指定孔的作用是选择孔、移除孔以及优化加工路径等。单击指定孔图标，进入点到点几何体对话框，如图7.17所示。一共有11项，对各按钮说明如下：1选择2附加 3忽略4优化 5显示点6避让7反向 8圆弧控制 9Rapto
4、 10Planning Complete 11显示校核 循环 参数组,7.2.3 循环选择与参数设置,以标准钻为例，进入操作对话框之后，指定参数组对话框，选定加工循环类型后，进入循环参数对话框就可以设置各项参数，具体步骤如下所示。（1）单击【循环类型】按钮，弹出【循环类型】选项，如图7.24所示。（2）单击【循环】下拉列表框，选择标准钻选项。（3）单击编辑图标，弹出【指定参数组】对话框，输入参数编号，如图7.25所示。（4）单击【确定】按钮，弹出循环参数设置对话框。进入【Cycle参数】对话框，一共有6个选项，如图7.26所示。各按钮含义如下所示。,7.2.4 其他参数设置,1最小安全距离孔加
5、工的最小安全距离等同于平面铣的安全平面。指的是从工件表面偏置一定距离的作为移刀的安全平面。这一点刀具进给速度将发生变化，由快速进给速度变化到切削速度。2深度偏置单击【Depth-offsets】标签，弹出Depth-offsets选项卡。一共有2项：通孔安全距离、盲孔余量，如图7.30所示。具体含义如下：通孔安全距离：刀具穿过工件底面的的距离。盲孔余量：孔底留下的精加工余量。,7.3 孔加工实例,如图7.31所示，实例是一个油箱盖毛坯，已铸造成型。本例的加工工序是对钻出零件4个直径为12的通孔。,7.3.1 加工工艺分析,油箱盖比较薄，加工油箱盖时进给速度要慢，以免速度过快造成零件弹性变形影响
6、加工精度。其次，孔加工的R点需抬到足够高度避开岛屿。具体的加工工艺如下所示。装夹：专用夹具。刀具：直径10的麻花钻。量具：游标卡尺。循环类型：标准钻。切削用量：主轴转速600r/min，进给速度300mm/min。,7.3.2 CAM设置,油箱盖要加工孔，那么要进入的加工模板为钻加工模板。具的步骤如下所示。（1）启动NX6.0，打开油箱盖实例文件（光盘Examplech77.3yx.prt）。（2）单击【开始】|【加工】按钮，弹出【加工环境】对话框，如图7.32所示。（3）在【CAM会话配置】列表框选择cam_general（一般机床），在【要创建的CAM设置】列表框中选择drill（钻加工）
7、模板。（4）单击【确定】按钮，进入加工界面。,7.3.3 机床坐标系,在钻加工中刀具的轨迹比较简单，因此钻加工可以设置加工模拟所需要的切削几何体。油箱盖操作需要设置机床坐标系。具体的步骤如下所示。（1）右击导航器内空白处，弹出下拉列表框。切换视图为几何视图。（2）双击操作导航器内MCS_MILL按钮，打开【机床坐标系】对话框。（3）单击坐标系图标。弹出CSYS对话框。如图7.33所示。（4）已默认的动态模式。单击零件左端孔，坐标系移动到指定位置。（5）单击【确定】按钮，完成退出【机床坐标系】对话框，如图7.34所示。,7.3.4 创建刀具,孔加工比较特殊，刀具只沿着刀轴方向切削，因此加工孔的大
8、小理论上完全由刀具直径决定，跟加工方法关系不大。本例需要创建直径为10的普通麻花钻。具体的步骤如下所示。（1）单击插入工具条创建刀具图标，弹出【创建刀具】对话框。（2）单击铣刀图标。在名称文本框中输入dr10，如图7.35所示。（3）单击【确定】按钮，进入【钻刀】对话框。刀具的参数按照图7.36所示设置。（4）单击【确定】按钮，完成退出【钻刀】对话框。,7.3.5 创建操作,本例需要创建一般钻加工子类型，完成加工内容。具体步骤如下所示。（1）单击插入工具条创建操作图标，弹出【创建操作】对话框。（2）单击选择钻加工图标，各操作父节点的位置参照图7.37所示。（3）单击【确定】按钮，进入【钻】对话
9、框。如图7.38所示。,7.3.6 设置操作参数,孔加工时只有在机床的Z轴才有切削运动。孔加工的操作参数设置比较简单，设置的主要内容为孔加工位置与速度的控制。其中要设置的有几何体、循环类型、深度偏置和刀轨设置。1几何体2循环类型与深度偏置3进给和速度,7.3.7 操作,刀轨设置完毕需要生成刀具轨迹，具体步骤如下所示。（1）单击【操作】标签，弹出【操作】选项卡。（2）单击生成图标，软件计算出刀具的运动轨迹，如图7.45所示。（3）单击【确定】按钮，完成退出【钻】对话框。,7.4 垫块实例,如图7.46所示，实例是一个检查仪器上的垫块，材料为45钢。毛坯尺寸为1007850。其中要加工的是4个直径
10、为10的埋头孔和2个直径为10的通孔。,7.4.1 加工工艺分析,垫块材料为45钢，切削性能好，埋头孔的精度要求不高，可以一次钻削完成。定位孔为通孔精度比较高采用钻、铰。垫块孔加工路线为：先钻埋头孔的4个盲孔，然后倒角；接下来钻定位孔的2个通孔，最后铰孔。具体的工艺如下所示。1钻盲孔2倒角3钻通孔4铰孔,7.4.2 CAM设置,垫块要加工孔，使用的的加工模板为钻加工。具体步骤如下。（1）启动NX6.0，打开垫块实例文件（光盘Examplech77.4dk.prt）。（2）单击【开始】|【加工】按钮，弹出【加工环境】对话框，如图7.47所示。（3）单击【CAM会话配置】下拉列表，选择cam_ge
11、neral（一般机床），单击【要创建的CAM设置】下拉列表，选择drill（钻加工）模板。（4）单击【确定】按钮，进入加工界面。,7.4.3 机床坐标系,垫块的孔加工操作需要设置的几何体只有机床坐标系（MCS_MILL）。坐标系的位置处于上表面中心，具体步骤如下所示。（1）打开操作导航器，切换视图为几何视图。（2）双击机床坐标系图标，弹出Mill Orient对话框，如图7.48所示。（3）单击自动判断图标，弹出下拉列表框。选择坐标系的方式为对象的坐标。（4）鼠标移动到工作区，单击零件上表面，软件自动对零件四面分中。（5）单击【确定】按钮，完成退出Mill Orient对话框，位置如图7.49
12、所示。,7.4.4 创建刀具,垫块孔加工需要的刀具有四把：直径为9.6、10的麻花钻；90倒角刀和直径为10的铰刀。1麻花钻2倒角刀3铰刀,7.4.5 钻盲孔,本节需要创建的是一般钻孔子类型，加工工序为钻盲孔，钻出实例4个盲孔，如图7.56所示。具体内容如下所示。1创建操作2设置几何体3设置循环类型4进给和速度5操作,7.4.6 倒角,倒角和钻孔一样都是固定循环，在孔加工里面任意的子类型，都可以调整循环类型得到其他一种子类型，本例倒角可以复制盲孔操作，使用之前的部分参数以节省时间。1创建操作2修改刀具3循环类型4进给和速度5操作,7.4.7 钻通孔,本节需要创建的是一般钻孔操作，加工工序为钻通孔。钻通实例的2个通孔，具体内容如下所示。1创建操作2设置几何体3修改刀具4循环类型5进给和速度6操作,7.4.8 铰孔,铰孔操作和标准钻操作相比，只是使用刀具不同而已。本节操作只需要在通孔的基础上做少量修改就可以完成铰孔，具体步骤本节不再详述。主要的步骤如下：（1）复制通孔操作。（2）切换刀具为直径10的铰刀。（3）重新设置进给和速度。（4）生成操作。,7.5 练习题,1孔加工类型有那几类？叙述各孔加工类型的特点。2简述UG孔加工的几个步骤？3如图7.87所示固定支架（光盘Examplech77.5zj.prt）。要对其孔进行加工（不包含圆柱体上的孔）一共是4个。,
