壳体类零件孔口倒角加工工艺及程序编制

杨林

【摘 要】对壳体类零件上的孔口倒角进行了分类梳理，对各项尺寸进行参数化，选择合理的刀具和加工工艺，并通过计算各特质参数，统一简化了数控程序，便于加工操作。

【关键词】倒角；加工工艺；刀具；数控程序

壳体类零件是本公司关键基础部件之一，此类零件包含各种规格的孔，用于与内部零件的配合安装，这些孔口都有不同要求的倒角。而在在工艺设计与生产过程中容易忽视倒角，造成加工零件与设计要求不符。因此对公司壳体类零件的孔口倒角特征进行分类，规范加工工艺，合理选择刀具，并编制相应的加工程序，简化编程操作，降低刀具消耗。

1 孔口倒角的功能与型式

壳体类零件上孔口倒角主要存在于各类螺孔、过孔及轴承安装孔上。

图1 倒角类型 图2 倒角刀具

图1为小型孔与大型孔倒角示意图，一般图注标注的主要特征有：倒角孔的直径D；倒角尺寸C；倒角角度A°。

可以根据以上参数计算出倒角大径尺寸Dc=D+2*C*TAN（A），用于编程计算。

2 孔口倒角加工工艺及刀具

孔口倒角加工工艺主要由孔直径决定，根据倒角角度等要求选择合适的加工刀具。

如图2，现有倒角加工工藝主要有两种：

（1）钻孔倒角，刀具使用倒角钻，主要用于小型孔口倒角。

（2）圆弧插补铣倒角，刀具使用倒角铣刀，主要用于大型孔口倒角。

如上图所示，刀具与倒角相关的参数如下：刀具的尺寸D1；刀具刀尖角度A°。这些均可从刀具样本或直接测量获得。

3 加工程序编制

图3 钻孔倒角 图4 圆弧插补铣倒角

钻孔倒角是用倒角钻成型钻尖一次性锪出孔口倒角，属于点位加工，编程时只需要计算出正确的进到深度Z，即可获得正确的倒角。

如图3所示进刀深度：Z=■，带入Dc值，进刀深度为：Z=■+C

通过以上公式，以Φ10孔倒角1X45°角为例，程序段如下：

#101=10；（定义倒角孔的直径D）

#102=1；（定义倒角尺寸C）

#103=45；（定义倒角角度A）

#100=#101/（2*TAN[#103]）+#102；（计算进刀深度Z）

G0X0Y0；（快速定位到孔位置）

Z10；（Z向进刀到安全平面）

G1Z-#100 F1000；（加工进给至进刀深度）

G0Z10；（Z向退回至安全平面）

该程序将倒角尺寸、刀具尺寸参数化，同一规格的刀具，只要输入不同的倒角参数，可以直接计算出进刀深度，完成倒角加工。

圆弧插补铣倒角，是利用数控系统插补铣削功能，用倒角铣刀走一定的运动轨迹，完成孔口倒角。在刀具运动过程中，需要定义刀具进刀深度与插补铣半径值。图4所示，在此处先定义进刀深度Z值，通过计算可以得出插补铣半径值：R=■+（C-Z）*TAN（A）

通过以上公式，以用Φ32铣刀倒Φ200孔1X45°角为例，程序段如下：

#100=5；（定义进刀深度）

#101=200；（定义倒角孔的直径D）

#102=1；（定义倒角尺寸C）

#103=45；（定义倒角角度A）

#104=32；（定义铣刀刀尖直径）

#105=（#101+#104）/2+（#102-#100）*TAN（#103）；（计算插补铣半径R）

G0G90X0Y0；（快速定位到孔中心O点位置）

Z10；（Z向进刀到安全平面）

G1G91Z-#100F2000；（Z向进刀至给定的切削深度）

X[#105/2]Y-[#105/2]；（切削移动到A点位置）

G3X[#105/2]Y[#105/2]R[#105/2]F1000；（圆弧切入到B点位置）

X0Y0I-[#105]；（倒角一周回到B点位置）

X-[#105/2]Y[#105/2]R[#105/2]；（圆弧切出到B点位置）

G0G90X0Y0；（快速定位到孔中心O点位置）

Z10；（Z向退回至安全平面）

该程序将倒角尺寸、刀片尺寸参数化。在刀片使用磨损后，可以改变进刀深度Z值，改变参与切削的刀片部位，提高刀片切削刃的利用率，提高刀片的使用寿命。

4 总结

通过对倒角特征及加工工艺总结归纳，将孔口倒角特征进行分类，规范加工工艺，合理选择刀具，并编制相应的加工程序，简化编程操作，降低了刀具消耗。

【参考文献】

[1]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].机械工业出版社，2002.

[2]彼得·斯密德.FANUC数控系统用户宏程序与编程技巧[M].化学工业出版社，2007.