浅谈在数控车床上钻内孔的改进方法

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浅谈在数控车床上钻内孔的改进方法

周口市联营职业中等专业学校 张中要

摘 要：本文主要就经济型数控车床在批量加工带有内孔类的零件中存在的频繁推动尾座所带来的各种问题，就自己在实际加工中从刀具的选择、工装的设计、加工方法的改进、程序的处理等方面去解决问题作一叙述。

关键词：数控车床 钻孔 刀架 尾座 工装

前 言：数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型普通车床的特点于一身，很好地满足了企业要提高产品质量、降低生产成本、提高经济效益的要求。所以数控车床是国内使用量最大、覆盖面最广的一种机床，特别是在我国沿海及长三角地带，得到了广泛的使用。在数控车床加工中，产品质量和劳动生产率在相当大的程度上受刀具、工装、加工方法等的制约，虽然其加工原理与普通车床基本相同，但由于数控加工的特性，根据所加工零件的实际情况，在有的时候需要用中心钻钻中心孔，或者需要用麻花钻钻内孔，但由于数控车床比普通车床多了安全防护门，在移动尾座期间比较麻烦，钻孔深度不容易控制，甚至有的零件在数控车床上加工还没有在普通车床上的加工效率高，人工劳动强度还非常大，这就没有体现出数控车床的高效率和低劳动强度的优势。正确选择和使用必要的工装是充分发挥数控车床功能和优势、保证加工精度、提高劳动效率、降低工人劳动强度以及控制加工成本的关键因素。

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论文内容：

在我校数控专业生产部所接的一个订单中，企业所要加工的产品如下图所示。企业所提供的原材料为￠22X1000的45#圆钢，产品的精度要求不是很高，形状也不太复杂，但批量比较大（每月5000件），单件工时比较低。我校生产部所使用的为中兴机床厂所生产的CJK6132（经济型）系列数控车床，配备系统为广州数控GSK980TD系列，我校生产部共有5台设备投入生产。

一、 原加工所使用的方法

我校生产部开始接到订单时所采用的加工方法为： 1、 采用三爪卡盘装夹零件，使零件伸出一定长度 2、 片端面，见光

3、 程序暂停，移动尾座钻中心孔（为麻花钻起到引导定位作用） 4、 换￠12麻花钻钻内孔，尾座退回 5、 启动程序加工外圆、切断

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所编写程序如下： O4321; G99M03S700T0101; M08; G00X120Z5; M00; G00X19Z2; G01Z-5F0.2; G00X20Z2; X11S1000; G01Z0F0.15; X17.4; X18Z-0.3; Z-5; X19.4; X20Z-5.3; Z-29; G00X60Z80; M03S400T0202; G00X22Z-28; G01X19F0.08; G00X21; Z-27.2; G01X19.4Z-28; X3; G00X100; Z100; M30; 程序名 给定转速，换外圆刀 打开切削液 定位，给尾座让位 程序暂停，钻中心孔和￠12内孔 运行程序加工外圆各部位为尺寸 退刀 改变转速，换3mm切断刀 切断工件 退刀 程序结束 二、 分析原加工方法所存在的问题

1、 在加工过程中，频繁移动尾座，工人劳动强度非常大

2、 利用尾座进行钻孔，深度不容易控制。若钻孔较浅，零件尺寸没

有到位，产品不合格。若钻孔较深，本次零件虽然合格，但下一个零件在进行重新装夹时具有一定的跳动，中心钻无法对起到对麻花钻的定位作用，所加工出的零件内孔和外圆不同心，零件不合格。

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3、 利用尾座进行钻孔，加工时间非常长（每台机每天约加工120

件），无法做到高效加工，使生产效率降低，生产成本增大，企业效益降低。 三、 改进加工方法的依据

从以上几点可以看出，加工此零件所存在的主要问题就是钻内孔，原来所使用的加工方法需要进行改进，具体考虑如下：

1、 经济型数控车床所采用的是四工位刀架，而以上加工方法才用了

两个工位，还有两个工位可以使用。

2、 中心钻和钻头的直径相对较小，可以做一个工装，就像普通车刀

一样把其安装在刀架上，实现自动钻中心孔和内孔。 四、 改进后的加工方法

如下图所示，是为了在刀架上安装中心钻和钻头所做的一个简易工装。

采用两个工装，分别在1号刀位和2号刀位上安装中心钻和钻头。

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实现钻中心孔和内孔由程序控制，不再利用尾座进行加工。 所编写程序如下： O4321； G99M03S800T0101; M08; G00X0Z2; G01Z-7F0.1; G00Z100; M3S600T0202; G00X0Z2; G01Z-22F0.1; G00Z100; M03S700T0303; G00X19Z2; G01Z-5F0.2; G00X20Z2; X11S1000; G01Z0F0.15; X17.4; X18Z-0.3; Z-5; X19.4; X20Z-5.3; Z-29; G00X60Z80; M03S400T0404; G00X22Z-28; G01X19F0.08; G00X21; Z-27.2; G01X19.4Z-28; X3; G00X100; Z100; M30;

五、 注意事项

1、 直径为12的工装内孔要在数控车床上加工，以保证中心钻和钻头

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程序名 给定转速，换1号刀（中心钻） 打开切削液 钻中心孔 退刀 给定转速，换2号刀（￠12钻头） 钻￠12内孔 退刀 给定转速，换3号刀（外圆刀） 加工外圆 退刀 给定转速，换4号刀（3mm切断刀） 切断工件 退刀 程序结束 技师论文

的中心高度与机床主轴同高。

2、 M6的螺纹是为了锁紧中心钻或钻头，距离要适当，以保证最大的

锁紧力。

3、 中心钻选用为￠5的A型中心钻，否则工装的内孔不能加工为￠12

的。

4、 中心钻和钻头各用一个工装，分别安装在刀架的1号刀位和2号

刀位。

5、 中心钻和钻头在对中心时一定要正确，不能有太大的误差。 六、 结论

1、 经过生产实践证明，改进后的加工方法在保证工件的加工精度的

前提下产出量比原来大大提高，由原来的每台日产120件提高到了每台日产350件，生产效率大大提高。

2、 在加工的过程当中，不用再频繁推动尾座，工人劳动强度大大降

低。

3、 利用程序实现自动钻内孔，内孔的深度尺寸全部一致，产品合格

率由开始的不足85%提高到99%以上，产品的合格率大大得到提高。

参考文献:

1、《数控机床编程与操作》中国劳动社会保障出版社2000年5月出版 2、《GSK980TD数控车床操作说明书》广州数控设备有限公司2006年1月第三版

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的中心高度与机床主轴同高。

2、 M6的螺纹是为了锁紧中心钻或钻头，距离要适当，以保证最大的

锁紧力。

3、 中心钻选用为￠5的A型中心钻，否则工装的内孔不能加工为￠12

的。

4、 中心钻和钻头各用一个工装，分别安装在刀架的1号刀位和2号

刀位。

5、 中心钻和钻头在对中心时一定要正确，不能有太大的误差。 六、 结论

1、 经过生产实践证明，改进后的加工方法在保证工件的加工精度的

前提下产出量比原来大大提高，由原来的每台日产120件提高到了每台日产350件，生产效率大大提高。

2、 在加工的过程当中，不用再频繁推动尾座，工人劳动强度大大降

低。

3、 利用程序实现自动钻内孔，内孔的深度尺寸全部一致，产品合格

率由开始的不足85%提高到99%以上，产品的合格率大大得到提高。

参考文献:

1、《数控机床编程与操作》中国劳动社会保障出版社2000年5月出版 2、《GSK980TD数控车床操作说明书》广州数控设备有限公司2006年1月第三版

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