第5章數(shù)控鏜銑床加工工藝及其編程2012

1、1第五章第五章 數(shù)控鏜銑加工工藝與編程數(shù)控鏜銑加工工藝與編程第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控銑床加工的主要對(duì)象；數(shù)控銑床加工的主要對(duì)象；第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控銑床加工工藝制定；數(shù)控銑床加工工藝制定；第三節(jié)數(shù)控銑床編程的基本方法；第三節(jié)數(shù)控銑床編程的基本方法；第四節(jié)數(shù)控銑床加工編程綜合舉例第四節(jié)數(shù)控銑床加工編程綜合舉例2分類：分類：1數(shù)控銑床數(shù)控銑床1）簡(jiǎn)易型數(shù)控銑床：一般只有）簡(jiǎn)易型數(shù)控銑床：一般只有x、Y兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)功能，加工精兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)功能，加工精度也不高，可以加工平面曲線類和平面型腔類零件。度也不高，可以加工平面曲線類和平面型腔類零件。2）普通數(shù)控銑床：可以三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，用于各類復(fù)雜的平面、）普通數(shù)控銑床：可

2、以三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，用于各類復(fù)雜的平面、曲面和殼體類零件的加工，如各種模具、樣板、凸輪和連桿等曲面和殼體類零件的加工，如各種模具、樣板、凸輪和連桿等.33）數(shù)控仿形銑床）數(shù)控仿形銑床 一般包括三個(gè)部分：一般包括三個(gè)部分： (1)數(shù)控功能數(shù)控功能 它類似一臺(tái)數(shù)控銑床具有的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控功能，有三軸聯(lián)動(dòng)功能、它類似一臺(tái)數(shù)控銑床具有的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控功能，有三軸聯(lián)動(dòng)功能、刀具半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償、用戶宏程序及手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入和程刀具半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償、用戶宏程序及手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入和程序編輯等功能。序編輯等功能。 (2)仿形功能仿形功能在機(jī)床上裝有仿形頭，可以選用多種仿形方式，如筆式手動(dòng)、在機(jī)床上裝有仿形頭，可以選用多種仿形方式，

3、如筆式手動(dòng)、雙向鉗位、輪廓、部分輪廓、雙向鉗位、輪廓、部分輪廓、 三向、三向、NTC(Numerical TracerControl數(shù)字仿形數(shù)字仿形)等。等。 (3)數(shù)字化功能數(shù)字化功能在仿形加工的同時(shí)，可以采集仿形頭運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)，并處理在仿形加工的同時(shí)，可以采集仿形頭運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)，并處理成加工所需的標(biāo)準(zhǔn)指令，存入存儲(chǔ)器或其他介質(zhì)成加工所需的標(biāo)準(zhǔn)指令，存入存儲(chǔ)器或其他介質(zhì)(如軟盤如軟盤)，以便以后可以利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，因此要求有大量的以便以后可以利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，因此要求有大量的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)功能。數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)功能。44）數(shù)控工具銑床）數(shù)控工具銑床在普通數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上增加了功能

4、，適宜加工：在普通數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上增加了功能，適宜加工：各種工裝、刀具、各類復(fù)雜的平面、曲面零件的加工。各種工裝、刀具、各類復(fù)雜的平面、曲面零件的加工。5）數(shù)控鉆床）數(shù)控鉆床 鉆削中心鉆削中心主要是點(diǎn)位控制或按平行坐標(biāo)軸的直線移動(dòng)。主要是點(diǎn)位控制或按平行坐標(biāo)軸的直線移動(dòng)。主要加工：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋及連續(xù)輪廓控制主要加工：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋及連續(xù)輪廓控制銑削的數(shù)控機(jī)床銑削的數(shù)控機(jī)床6）數(shù)控龍門鏜銑床）數(shù)控龍門鏜銑床主要用于大中等尺寸、大中等重量之黑色金屬和有色金屬的主要用于大中等尺寸、大中等重量之黑色金屬和有色金屬的各種平面、曲面和孔的加工。各種平面、曲面和孔的加工。56二二 加工

5、中心加工中心立式加工中心立式加工中心臥式加工中心臥式加工中心立臥式加工立臥式加工中心中心功能：它主要用于箱體類零件和復(fù)雜曲面零件的加工，能功能：它主要用于箱體類零件和復(fù)雜曲面零件的加工，能進(jìn)行銑鏜、鉆、攻螺紋等工序。因?yàn)樗哂凶詣?dòng)換刀功能，進(jìn)行銑鏜、鉆、攻螺紋等工序。因?yàn)樗哂凶詣?dòng)換刀功能，工件一次裝夾后，能自動(dòng)地完成或者接近完成工件各面的工件一次裝夾后，能自動(dòng)地完成或者接近完成工件各面的所有加工工序。所有加工工序。 組成：數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)體、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、刀庫(kù)、組成：數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)體、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、刀庫(kù)、換刀機(jī)換刀機(jī)構(gòu)構(gòu)、操作面板、托盤交換系統(tǒng)、操作面板、托盤交換系統(tǒng)(或工作臺(tái)或工作臺(tái))和輔助

6、系統(tǒng)等部分和輔助系統(tǒng)等部分組成組成78根據(jù)加工中心的功能不同，機(jī)床可以由單主軸、雙主軸或三根據(jù)加工中心的功能不同，機(jī)床可以由單主軸、雙主軸或三主軸；主軸；工作臺(tái)形式可以為工作臺(tái)、雙工作臺(tái)托盤交換系統(tǒng)或多工作工作臺(tái)形式可以為工作臺(tái)、雙工作臺(tái)托盤交換系統(tǒng)或多工作臺(tái)臺(tái)托盤交換系統(tǒng)臺(tái)臺(tái)托盤交換系統(tǒng) 刀庫(kù)可以為回轉(zhuǎn)式刀庫(kù)或鏈?zhǔn)降稁?kù)刀庫(kù)可以為回轉(zhuǎn)式刀庫(kù)或鏈?zhǔn)降稁?kù) 按數(shù)控系統(tǒng)控制功能可以分為三軸聯(lián)動(dòng)、四坐標(biāo)三軸聯(lián)動(dòng)、按數(shù)控系統(tǒng)控制功能可以分為三軸聯(lián)動(dòng)、四坐標(biāo)三軸聯(lián)動(dòng)、四軸聯(lián)動(dòng)、五軸聯(lián)動(dòng)等。四軸聯(lián)動(dòng)、五軸聯(lián)動(dòng)等。94.1 數(shù)控銑削加工的主要對(duì)象數(shù)控銑削加工的主要對(duì)象不僅能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面，還

7、能銑削不僅能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面，還能銑削普通銑床不能銑削的、需要普通銑床不能銑削的、需要25坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的各種平面輪廓坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的各種平面輪廓和曲面零件，如凸輪、殼類、模具型腔和葉片等。和曲面零件，如凸輪、殼類、模具型腔和葉片等。根據(jù)數(shù)控銑床的加工特點(diǎn)和工藝范圍，數(shù)控銑削加工的主根據(jù)數(shù)控銑床的加工特點(diǎn)和工藝范圍，數(shù)控銑削加工的主要零件類型有以下要零件類型有以下4種。種。1平面類零件平面類零件 加工面平行或垂直于水平面，或與水平面的夾角為定角加工面平行或垂直于水平面，或與水平面的夾角為定角的零件，如各種蓋板、凸輪等。的零件，如各種蓋板、凸輪等。一般只需用三坐標(biāo)數(shù)控銑床的兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)一般只

8、需用三坐標(biāo)數(shù)控銑床的兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)(即兩軸半坐標(biāo)加即兩軸半坐標(biāo)加工工)就可以加工出來。就可以加工出來。10 2變斜角類零件變斜角類零件 加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件，如飛機(jī)的整體加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件，如飛機(jī)的整體梁、框和肋等，如圖梁、框和肋等，如圖41所示。所示。 這類零件不能展開為平面，但在加工中，加工面與銑刀圓周這類零件不能展開為平面，但在加工中，加工面與銑刀圓周的瞬時(shí)的瞬時(shí)接觸為一條線接觸為一條線。最好采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)數(shù)控銑床擺。最好采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)數(shù)控銑床擺角加工，若沒有上述機(jī)床，也可采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩角加工，若沒有上述機(jī)床，也可采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸

9、半控制的行切法近似加工。軸半控制的行切法近似加工。113曲面類零件曲面類零件 加工面為空間曲面的零件，如模具、葉片和螺旋槳等，如加工面為空間曲面的零件，如模具、葉片和螺旋槳等，如圖圖42所示。這類零件不能展開為平面。所示。這類零件不能展開為平面。加工時(shí)，銑刀與加工面始終為加工時(shí)，銑刀與加工面始終為點(diǎn)接觸點(diǎn)接觸，一般采用，一般采用球頭銑刀球頭銑刀在三坐標(biāo)數(shù)控銑床上加工。在三坐標(biāo)數(shù)控銑床上加工。當(dāng)曲面較復(fù)雜、通道較狹窄、加工時(shí)會(huì)傷及相鄰表面及需當(dāng)曲面較復(fù)雜、通道較狹窄、加工時(shí)會(huì)傷及相鄰表面及需要刀具擺動(dòng)時(shí)，要采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床加工。要刀具擺動(dòng)時(shí)，要采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床加工。1

10、2 4孔類零件孔類零件 可在數(shù)控銑床上進(jìn)行孔及孔系的加工，如鉆、擴(kuò)、鏜孔等?？稍跀?shù)控銑床上進(jìn)行孔及孔系的加工，如鉆、擴(kuò)、鏜孔等。對(duì)于數(shù)量較多、需要頻繁換刀的孔加工，不宜在數(shù)控銑床上對(duì)于數(shù)量較多、需要頻繁換刀的孔加工，不宜在數(shù)控銑床上進(jìn)行，可在加工中心或數(shù)控鉆床上加工。進(jìn)行，可在加工中心或數(shù)控鉆床上加工。13 4.2 數(shù)控銑削加工工藝的制定數(shù)控銑削加工工藝的制定4.2.1 數(shù)控銑削加工內(nèi)容的選擇數(shù)控銑削加工內(nèi)容的選擇 一般情況下，并不是零件的全部工藝過程都適合在數(shù)控銑一般情況下，并不是零件的全部工藝過程都適合在數(shù)控銑床上加工，往往只是其中的一部分適合數(shù)控加工。床上加工，往往只是其中的一部分適合數(shù)

11、控加工。通常數(shù)控銑削加工的主要內(nèi)容包括：通常數(shù)控銑削加工的主要內(nèi)容包括： 由直線、圓弧、非圓曲線及列表曲線構(gòu)成的內(nèi)外輪廓；由直線、圓弧、非圓曲線及列表曲線構(gòu)成的內(nèi)外輪廓； 空間曲線或曲面；空間曲線或曲面； 形狀雖然簡(jiǎn)單，但尺寸繁多，檢測(cè)困難的部位；形狀雖然簡(jiǎn)單，但尺寸繁多，檢測(cè)困難的部位； 用普通機(jī)床加工時(shí)難以觀察、控制及檢測(cè)的內(nèi)腔、箱體用普通機(jī)床加工時(shí)難以觀察、控制及檢測(cè)的內(nèi)腔、箱體內(nèi)部等；內(nèi)部等； 有嚴(yán)格位置尺寸要求的孔或平面；有嚴(yán)格位置尺寸要求的孔或平面； 14能夠在一次裝夾中順帶加工出來的簡(jiǎn)單表面或形狀；能夠在一次裝夾中順帶加工出來的簡(jiǎn)單表面或形狀； 采用數(shù)控銑削加工能有效提高生產(chǎn)率，

12、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的采用數(shù)控銑削加工能有效提高生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。一般加工內(nèi)容。此外，此外，立式數(shù)控立式數(shù)控銑床適于加工箱體、箱蓋、平面凸輪、樣銑床適于加工箱體、箱蓋、平面凸輪、樣板、形狀復(fù)雜的平面或立體零件，以及模具的內(nèi)、外型腔板、形狀復(fù)雜的平面或立體零件，以及模具的內(nèi)、外型腔等；等；臥式數(shù)控銑床臥式數(shù)控銑床適于加工復(fù)雜的箱體類零件、泵體、閥體和適于加工復(fù)雜的箱體類零件、泵體、閥體和殼體等。殼體等。154.2.2 數(shù)控銑削加工零件的工藝性分析數(shù)控銑削加工零件的工藝性分析1零件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 (1)零件圖紙上的尺寸標(biāo)注應(yīng)使編程方便零件圖紙上的尺寸標(biāo)注應(yīng)使編程方便 編

13、程方便與否是衡量數(shù)控工藝性好壞的一個(gè)指標(biāo)。圖紙上編程方便與否是衡量數(shù)控工藝性好壞的一個(gè)指標(biāo)。圖紙上尺寸數(shù)據(jù)的給出要符合編程方便的原則。尺寸數(shù)據(jù)的給出要符合編程方便的原則。 (2)分析零件的變形情況，保證獲得要求的加工精度分析零件的變形情況，保證獲得要求的加工精度 零件在數(shù)控銑削加工時(shí)的變形，不僅影響加工質(zhì)量，而零件在數(shù)控銑削加工時(shí)的變形，不僅影響加工質(zhì)量，而且當(dāng)變形較大時(shí)，將使加工不能繼續(xù)進(jìn)行。且當(dāng)變形較大時(shí)，將使加工不能繼續(xù)進(jìn)行。對(duì)于面積較大的薄板，當(dāng)其厚度小于對(duì)于面積較大的薄板，當(dāng)其厚度小于3 mm時(shí)，應(yīng)考慮采取時(shí)，應(yīng)考慮采取一些必要的工藝措施進(jìn)行預(yù)防?？筛倪M(jìn)裝夾方式、采用合一些必要的工藝

14、措施進(jìn)行預(yù)防?？筛倪M(jìn)裝夾方式、采用合適的加工順序和刀具等適的加工順序和刀具等.16或?qū)︿摷M(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對(duì)鑄鋁件進(jìn)行退火處理，對(duì)不能用或?qū)︿摷M(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對(duì)鑄鋁件進(jìn)行退火處理，對(duì)不能用熱處理方法解決的可考慮采用粗、精加工分開及對(duì)稱去余量熱處理方法解決的可考慮采用粗、精加工分開及對(duì)稱去余量等措施來減小或消除變形的影響。等措施來減小或消除變形的影響。(3)盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸 內(nèi)槽圓角和內(nèi)輪廓圓弧不宜過小。如圖內(nèi)槽圓角和內(nèi)輪廓圓弧不宜過小。如圖137所示。所示。 槽底面圓角半徑不宜過大。如圖槽底面圓角半徑不宜過大。如圖138所示。所示。 零件的外形、內(nèi)

15、腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸，這樣零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)。一般來說，即使不能尋求完全統(tǒng)一，也要可以減少換刀次數(shù)。一般來說，即使不能尋求完全統(tǒng)一，也要力求將數(shù)值相近的圓弧半徑分組靠攏，達(dá)到局部統(tǒng)一，以盡量力求將數(shù)值相近的圓弧半徑分組靠攏，達(dá)到局部統(tǒng)一，以盡量減少銑刀規(guī)格與換刀次數(shù)，并避免因頻繁換刀而增加了零件加減少銑刀規(guī)格與換刀次數(shù)，并避免因頻繁換刀而增加了零件加工面上的接刀，降低表面質(zhì)量。工面上的接刀，降低表面質(zhì)量。1718(4)盡量采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)盡量采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn) 有的零件需要在銑完一面后再重新安裝銑削另一面，往往有的零件需要在銑完一面后

16、再重新安裝銑削另一面，往往會(huì)因?yàn)榱慵闹匦掳惭b而接不好刀。會(huì)因?yàn)榱慵闹匦掳惭b而接不好刀。這時(shí)，最好采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位，因此零件上應(yīng)有合適的這時(shí)，最好采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位，因此零件上應(yīng)有合適的孔作孔作為定位基準(zhǔn)孔為定位基準(zhǔn)孔。如果零件上沒有基準(zhǔn)孔，也可以專門設(shè)置工。如果零件上沒有基準(zhǔn)孔，也可以專門設(shè)置工藝孔作為定位基準(zhǔn)藝孔作為定位基準(zhǔn)(如在毛坯上增加工藝凸臺(tái)或在后續(xù)工序要如在毛坯上增加工藝凸臺(tái)或在后續(xù)工序要銑去的余量上設(shè)基準(zhǔn)孔銑去的余量上設(shè)基準(zhǔn)孔)。19 (1)毛坯應(yīng)有充分、穩(wěn)定的加工余量毛坯應(yīng)有充分、穩(wěn)定的加工余量 根據(jù)零件材料及其性能的要求選擇毛坯類型后，還要根根據(jù)零件材料及其性能的要求選擇毛坯

17、類型后，還要根據(jù)零件的形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各工序的加工余量，確定毛坯據(jù)零件的形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各工序的加工余量，確定毛坯的形狀及尺寸。的形狀及尺寸。一般板料和型材毛坯留一般板料和型材毛坯留23 mm的余量，鑄件、鍛件毛的余量，鑄件、鍛件毛坯要留坯要留56 mm的余量。如有可能，盡量使各個(gè)表面上的的余量。如有可能，盡量使各個(gè)表面上的余量均勻。余量均勻。2零件毛坯工藝性分析零件毛坯工藝性分析 (2)毛坯的裝夾適應(yīng)性毛坯的裝夾適應(yīng)性 主要考慮毛坯在加工時(shí)定位和夾緊的可靠性與方便性，以主要考慮毛坯在加工時(shí)定位和夾緊的可靠性與方便性，以便在一次安裝中加工出較多表面。對(duì)不便于裝夾的零件，可便在一次安裝中加工出較

18、多表面。對(duì)不便于裝夾的零件，可考慮在毛坯上另外增加工藝凸臺(tái)或工藝孔等來定位裝夾?？紤]在毛坯上另外增加工藝凸臺(tái)或工藝孔等來定位裝夾。204.2.3 數(shù)控銑削加工工藝路線的確定數(shù)控銑削加工工藝路線的確定 1 加工方法的選擇加工方法的選擇 (1)平面加工方法平面加工方法 數(shù)控銑床上加工平面時(shí)主要采用面銑刀和立銑刀。數(shù)控銑床上加工平面時(shí)主要采用面銑刀和立銑刀。經(jīng)過粗銑的平面，尺寸精度通?？蛇_(dá)經(jīng)過粗銑的平面，尺寸精度通?？蛇_(dá)1T11ITl 3，表面，表面粗糙度值可達(dá)粗糙度值可達(dá)Ra256.3m；經(jīng)過精銑的平面，尺寸精度可達(dá)經(jīng)過精銑的平面，尺寸精度可達(dá)IT8IT10，表面粗糙度，表面粗糙度值可達(dá)值可達(dá)Ra

19、3.2 1.6m 。21 (2)平面輪廓加工方法平面輪廓加工方法 平面輪廓通常采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半進(jìn)給加工。采平面輪廓通常采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半進(jìn)給加工。采用用粗銑一精銑粗銑一精銑的方案，若余量較大，可進(jìn)行分層銑削，但要的方案，若余量較大，可進(jìn)行分層銑削，但要特別注意刀具的切入、切出及順銑和逆銑的選擇。特別注意刀具的切入、切出及順銑和逆銑的選擇。(3)固定斜角平面加工方法固定斜角平面加工方法 根據(jù)尺寸的大小選擇不同的加工方法。當(dāng)零件尺寸較小時(shí)，根據(jù)尺寸的大小選擇不同的加工方法。當(dāng)零件尺寸較小時(shí)，采用斜墊板墊平后加工，或采用角度銑刀加工；采用斜墊板墊平后加工，或采用角度銑刀加工；當(dāng)

20、零件尺寸較大、斜面角度較小時(shí)，常采用三軸聯(lián)動(dòng)的行當(dāng)零件尺寸較大、斜面角度較小時(shí)，常采用三軸聯(lián)動(dòng)的行切法進(jìn)行加工。切法進(jìn)行加工。22(4)變斜角面加工方法變斜角面加工方法 曲率變化不大的變斜角面，常采用四軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床和立曲率變化不大的變斜角面，常采用四軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床和立銑刀進(jìn)行加工；銑刀進(jìn)行加工；曲率變化較大的變斜角面，常采用五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床進(jìn)曲率變化較大的變斜角面，常采用五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床進(jìn)行加工。行加工。 (5)曲面加工方法曲面加工方法空間曲面的加工可根據(jù)曲面的形狀、刀具的形狀、精度的要空間曲面的加工可根據(jù)曲面的形狀、刀具的形狀、精度的要求等采用不同的銑削加工方法。求等采用不同的

21、銑削加工方法。曲率變化不大、精度要求不高的曲面，在進(jìn)行粗加工時(shí)，可曲率變化不大、精度要求不高的曲面，在進(jìn)行粗加工時(shí)，可采用兩軸半坐標(biāo)行切法加工；采用兩軸半坐標(biāo)行切法加工；23曲率變化較大、精度要求較高的曲面，在進(jìn)行精加工時(shí)，常曲率變化較大、精度要求較高的曲面，在進(jìn)行精加工時(shí)，常采用三軸聯(lián)動(dòng)行切法加工；采用三軸聯(lián)動(dòng)行切法加工；對(duì)于葉片、螺旋槳等復(fù)雜曲面零件，因刀具易與相鄰表面發(fā)對(duì)于葉片、螺旋槳等復(fù)雜曲面零件，因刀具易與相鄰表面發(fā)生干涉，常采用五軸聯(lián)動(dòng)加工。生干涉，常采用五軸聯(lián)動(dòng)加工。2工序的劃分工序的劃分在數(shù)控銑床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序，在數(shù)控銑床上加工的零件，一般按工序集中原

22、則劃分工序，劃分方法詳細(xì)內(nèi)容見第劃分方法詳細(xì)內(nèi)容見第1章章1.3.2小節(jié)。小節(jié)。按安裝次數(shù)劃分工序按安裝次數(shù)劃分工序按所用刀具劃分工序按所用刀具劃分工序按粗、精加工劃分工序按粗、精加工劃分工序按加工部位劃分工序按加工部位劃分工序243加工順序的安排加工順序的安排 零件的加工工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔零件的加工工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序助工序(包括表面處理、清洗和檢驗(yàn)等包括表面處理、清洗和檢驗(yàn)等)，這些工序的順序直，這些工序的順序直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。詳細(xì)內(nèi)容見第詳細(xì)內(nèi)容見第1章章1.3.2小節(jié)

23、。小節(jié)。 切削加工工序切削加工工序先粗后精先粗后精先主后次先主后次先面后孔先面后孔基面先行基面先行熱處理工序熱處理工序退火與正火退火與正火:機(jī)械加工之前機(jī)械加工之前時(shí)效處理時(shí)效處理 :在半精加工后或在每個(gè)加工階段之間在半精加工后或在每個(gè)加工階段之間調(diào)調(diào) 質(zhì)：質(zhì)：安排在粗加工之后安排在粗加工之后25 4進(jìn)給路線的確定進(jìn)給路線的確定 進(jìn)給路線是數(shù)控加工過程中刀具相對(duì)于被加工零件的運(yùn)動(dòng)進(jìn)給路線是數(shù)控加工過程中刀具相對(duì)于被加工零件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。零件的加工精度和表面質(zhì)量與進(jìn)給路線密切相軌跡和方向。零件的加工精度和表面質(zhì)量與進(jìn)給路線密切相關(guān)。關(guān)。 (1)確定進(jìn)給路線的一般原則確定進(jìn)給路線的一般原則 保

24、證被加工零件的加工精度和表面粗糙度；保證被加工零件的加工精度和表面粗糙度； 數(shù)值方便計(jì)算，減少編程工作量；數(shù)值方便計(jì)算，減少編程工作量； 縮短進(jìn)給路線，減少空行程時(shí)間，提高效率；縮短進(jìn)給路線，減少空行程時(shí)間，提高效率； 盡量減少程序段數(shù)，使用子程序。盡量減少程序段數(shù)，使用子程序。26 (2)確定進(jìn)給路線的特殊情況確定進(jìn)給路線的特殊情況 避免避免引入反向間隙引入反向間隙誤差。誤差。加工位置精度要求較高的孔系時(shí)，孔的加工路線的安排就顯加工位置精度要求較高的孔系時(shí)，孔的加工路線的安排就顯得比較重要。若安排不當(dāng)就有可能把坐標(biāo)軸的反向間隙帶得比較重要。若安排不當(dāng)就有可能把坐標(biāo)軸的反向間隙帶入，直接影響孔

25、的位置精度。入，直接影響孔的位置精度。 切入切出切入切出路徑。路徑。用立銑刀的側(cè)刃銑削平面零件的外輪廓時(shí)，銑刀的切入和切用立銑刀的側(cè)刃銑削平面零件的外輪廓時(shí)，銑刀的切入和切出點(diǎn)應(yīng)沿零件輪廓曲線的延長(zhǎng)線出點(diǎn)應(yīng)沿零件輪廓曲線的延長(zhǎng)線切向切向切入和切出零件表面，切入和切出零件表面，而不應(yīng)沿法線直接切入零件，以避免加工表面產(chǎn)生劃痕，保而不應(yīng)沿法線直接切入零件，以避免加工表面產(chǎn)生劃痕，保證零件輪廓光滑。如圖證零件輪廓光滑。如圖144所示所示 27當(dāng)銑削內(nèi)表面輪廓時(shí)，也應(yīng)該盡量遵循從切向切入的方法，當(dāng)銑削內(nèi)表面輪廓時(shí)，也應(yīng)該盡量遵循從切向切入的方法，但若切入、無法外延時(shí)，銑刀只有沿法線方向切入和切出，但若

26、切入、無法外延時(shí)，銑刀只有沿法線方向切入和切出，這時(shí)，切入切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而這時(shí)，切入切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給過程中要避免停頓。且進(jìn)給過程中要避免停頓。 采用采用順銑加工順銑加工方式。方式。通常，數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)采用滾珠絲杠，其運(yùn)動(dòng)間隙很小，并且通常，數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)采用滾珠絲杠，其運(yùn)動(dòng)間隙很小，并且順銑優(yōu)點(diǎn)多于逆銑，所以應(yīng)盡可能采用順銑。順銑優(yōu)點(diǎn)多于逆銑，所以應(yīng)盡可能采用順銑。采用順銑方式，零件的表面質(zhì)量和加工精度較高，可以減少采用順銑方式，零件的表面質(zhì)量和加工精度較高，可以減少機(jī)床的機(jī)床的“顫振顫振。在在精銑精銑內(nèi)外輪廓時(shí)，為了改善表面粗糙度，應(yīng)內(nèi)外

27、輪廓時(shí)，為了改善表面粗糙度，應(yīng)采用順銑采用順銑的進(jìn)的進(jìn)給路線加工方案。對(duì)于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料給路線加工方案。對(duì)于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料來說，建議也采用順銑加工，這對(duì)于降低表面粗糙度值和提來說，建議也采用順銑加工，這對(duì)于降低表面粗糙度值和提高刀具耐用度都有利。高刀具耐用度都有利。28但如果零件毛坯為黑色金屬、鍛件或鑄件，表皮硬而且余但如果零件毛坯為黑色金屬、鍛件或鑄件，表皮硬而且余量一般較大，這時(shí)采用量一般較大，這時(shí)采用逆銑逆銑較為有利。較為有利。293031立體輪廓的加工。立體輪廓的加工。加工一個(gè)曲面時(shí)可能采取沿參數(shù)曲面的加工一個(gè)曲面時(shí)可能采取沿參數(shù)曲面的縱向行切、橫向

28、行切縱向行切、橫向行切和環(huán)切和環(huán)切的的3種進(jìn)給路線。如圖種進(jìn)給路線。如圖43所示所示圖圖43(a)方案的優(yōu)點(diǎn)是便于在加工后檢驗(yàn)型面的準(zhǔn)確度。方案的優(yōu)點(diǎn)是便于在加工后檢驗(yàn)型面的準(zhǔn)確度。對(duì)于對(duì)于直母線類直母線類表面，采用圖表面，采用圖43(b)的方案顯然更有利，每次的方案顯然更有利，每次沿直線走刀，刀位點(diǎn)計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段少，而且加工過程符沿直線走刀，刀位點(diǎn)計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段少，而且加工過程符合直紋面的形成規(guī)律，可以準(zhǔn)確保證母線的直線度。因此，合直紋面的形成規(guī)律，可以準(zhǔn)確保證母線的直線度。因此，實(shí)際生產(chǎn)中最好將以上兩種方案結(jié)合起來。實(shí)際生產(chǎn)中最好將以上兩種方案結(jié)合起來。32圖圖43(c)所示的環(huán)切方案

29、一般應(yīng)用在內(nèi)槽加工中，所示的環(huán)切方案一般應(yīng)用在內(nèi)槽加工中，在型面加工中在型面加工中由于編程麻煩，一般不用由于編程麻煩，一般不用。但在加工螺旋槳槳。但在加工螺旋槳槳葉一類零件時(shí)，由于零件剛度小，采用從里到外的環(huán)切，有葉一類零件時(shí)，由于零件剛度小，采用從里到外的環(huán)切，有利于減少零件在加工過程中的變形。利于減少零件在加工過程中的變形。33內(nèi)槽加工。內(nèi)槽加工。加工平底內(nèi)槽一律使用平底銑刀，刀加工平底內(nèi)槽一律使用平底銑刀，刀具邊緣部分的圓角半徑應(yīng)符合內(nèi)槽的具邊緣部分的圓角半徑應(yīng)符合內(nèi)槽的圖紙要求。圖紙要求。內(nèi)槽的切削分兩步，內(nèi)槽的切削分兩步，第一步切內(nèi)腔，第一步切內(nèi)腔，第二步切輪廓。第二步切輪廓。切削內(nèi)

30、腔時(shí)，切削內(nèi)腔時(shí)，環(huán)切和行切環(huán)切和行切在生產(chǎn)中都在生產(chǎn)中都有應(yīng)用。兩種走刀路線都要保證切凈有應(yīng)用。兩種走刀路線都要保證切凈內(nèi)腔中的全部面積，不留死角，不傷內(nèi)腔中的全部面積，不留死角，不傷輪廓，同時(shí)盡量減少重復(fù)走刀的搭接輪廓，同時(shí)盡量減少重復(fù)走刀的搭接量。從走刀路線的長(zhǎng)短比較，行切法量。從走刀路線的長(zhǎng)短比較，行切法要略優(yōu)環(huán)切法。要略優(yōu)環(huán)切法。但在加工但在加工小面積內(nèi)槽小面積內(nèi)槽時(shí)，環(huán)切的程序時(shí)，環(huán)切的程序量要比行切小。量要比行切小。34切輪廓通常又分為切輪廓通常又分為粗加工和精加工粗加工和精加工兩步。兩步。粗加工時(shí)從內(nèi)槽輪廓線向里平移銑刀半徑粗加工時(shí)從內(nèi)槽輪廓線向里平移銑刀半徑R并且留出精加工余

31、并且留出精加工余量量y。由此得出的多邊形是計(jì)算粗加工走刀路線的依據(jù)，如圖。由此得出的多邊形是計(jì)算粗加工走刀路線的依據(jù)，如圖44所示所示4.2.4 夾具的選擇和裝夾方式的確定夾具的選擇和裝夾方式的確定1數(shù)控銑床夾具選擇數(shù)控銑床夾具選擇在小批量時(shí)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化通用夾具。通用夾具有較大在小批量時(shí)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化通用夾具。通用夾具有較大的靈活性和經(jīng)濟(jì)性，適用范圍廣。的靈活性和經(jīng)濟(jì)性，適用范圍廣。常用夾具有常用夾具有臺(tái)虎鉗、三爪或四爪卡盤和壓板臺(tái)虎鉗、三爪或四爪卡盤和壓板。臺(tái)虎鉗用于裝夾比較規(guī)則的臺(tái)虎鉗用于裝夾比較規(guī)則的中小型塊狀中小型塊狀零件；零件；三爪或四爪卡盤用于裝夾三爪或四爪卡盤用于裝夾軸類或

32、套類軸類或套類零件；零件；壓板用于裝夾壓板用于裝夾板類零件或較大板類零件或較大的零件。的零件。35當(dāng)當(dāng)工作批量較大工作批量較大、精度要求較高時(shí)，為了平衡生產(chǎn)節(jié)拍，可、精度要求較高時(shí)，為了平衡生產(chǎn)節(jié)拍，可以設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)專用夾具專用夾具，或，或采用多工位夾具采用多工位夾具及氣動(dòng)、液壓夾具，但及氣動(dòng)、液壓夾具，但結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。組合夾具在數(shù)控銑床上也常采用，主要結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。組合夾具在數(shù)控銑床上也常采用，主要用于復(fù)雜零件的加工用于復(fù)雜零件的加工2裝夾方式裝夾方式在數(shù)控銑床上加工零件，由于工序較為集中，往往是在一在數(shù)控銑床上加工零件，由于工序較為集中，往往是在一次裝夾中完成全部工序。零件定位、夾緊

33、的部位應(yīng)不妨礙次裝夾中完成全部工序。零件定位、夾緊的部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀具更換以及重要部位的測(cè)量。尤其要避各部位的加工、刀具更換以及重要部位的測(cè)量。尤其要避免刀具與零件、刀具與夾具相撞的現(xiàn)象。免刀具與零件、刀具與夾具相撞的現(xiàn)象。夾緊力應(yīng)盡量靠近主要支撐點(diǎn)或在支撐點(diǎn)所組成的三角形夾緊力應(yīng)盡量靠近主要支撐點(diǎn)或在支撐點(diǎn)所組成的三角形區(qū)域內(nèi)。應(yīng)力求靠近切削部位，并在剛性較好的地方。區(qū)域內(nèi)。應(yīng)力求靠近切削部位，并在剛性較好的地方。36盡量不要在被加工孔徑的上方，以減少零件變形。零件的盡量不要在被加工孔徑的上方，以減少零件變形。零件的裝夾、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性，以減少對(duì)刀時(shí)間，裝夾、定位要

34、考慮到重復(fù)安裝的一致性，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高同一批零件加工的一致性。提高同一批零件加工的一致性。4.2.5 刀具的選擇和對(duì)刀刀具的選擇和對(duì)刀 1刀具的選擇刀具的選擇見第見第1章章1.2.4小節(jié)。小節(jié)。2對(duì)對(duì) 刀刀“對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)是指通過對(duì)刀確定刀具與零件相對(duì)位置的基準(zhǔn)是指通過對(duì)刀確定刀具與零件相對(duì)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)，是數(shù)控加工中刀具相對(duì)于零件的起點(diǎn)。程序也是從這點(diǎn)，是數(shù)控加工中刀具相對(duì)于零件的起點(diǎn)。程序也是從這一點(diǎn)開始執(zhí)行。對(duì)刀點(diǎn)也稱為一點(diǎn)開始執(zhí)行。對(duì)刀點(diǎn)也稱為“程序起點(diǎn)程序起點(diǎn)或或“起刀起刀點(diǎn)點(diǎn)”。37對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則是：對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則是：盡量方便數(shù)學(xué)處理和簡(jiǎn)化程序編制；盡量方便數(shù)學(xué)處理和簡(jiǎn)化程序

35、編制；便于裝夾和找正，便于確定零件的加工原點(diǎn)的位置；便于裝夾和找正，便于確定零件的加工原點(diǎn)的位置；加工過程中便于檢查；加工過程中便于檢查；引起的加工誤差小。引起的加工誤差小。 對(duì)刀點(diǎn)可設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，但必須與零件對(duì)刀點(diǎn)可設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，但必須與零件的定位基準(zhǔn)有已知的準(zhǔn)確關(guān)系。的定位基準(zhǔn)有已知的準(zhǔn)確關(guān)系。為提高加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工為提高加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。對(duì)于以孔定位的零件，可以取孔的中心作為對(duì)藝基準(zhǔn)上。對(duì)于以孔定位的零件，可以取孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)刀點(diǎn)38確定對(duì)刀點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的操作過程稱為對(duì)刀。確定對(duì)刀點(diǎn)在

36、機(jī)床坐標(biāo)系中位置的操作過程稱為對(duì)刀。生產(chǎn)中常使用百分表、中心規(guī)及尋邊器等工具來對(duì)刀。生產(chǎn)中常使用百分表、中心規(guī)及尋邊器等工具來對(duì)刀。無論采用哪種工具對(duì)刀，無論采用哪種工具對(duì)刀，都是使數(shù)控銑床主軸中都是使數(shù)控銑床主軸中心與對(duì)刀點(diǎn)重合。簡(jiǎn)單心與對(duì)刀點(diǎn)重合。簡(jiǎn)單地說，對(duì)刀就是告訴機(jī)地說，對(duì)刀就是告訴機(jī)床零件裝夾在機(jī)床工作床零件裝夾在機(jī)床工作臺(tái)的什么地方。臺(tái)的什么地方。39500-600r/min404.2.6 銑削用量的選擇銑削用量的選擇 1背吃刀量背吃刀量ap，或側(cè)吃刀量，或側(cè)吃刀量ae 背吃刀量為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為背吃刀量為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時(shí)。

37、端銑時(shí)ap為切削層深度，而圓周銑削時(shí)為切削層深度，而圓周銑削時(shí)ap為被加工為被加工表面的寬度。表面的寬度。 側(cè)吃刀量側(cè)吃刀量ae垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時(shí)，。端銑時(shí)，ae為被加工表面寬度，而圓周銑削時(shí)為被加工表面寬度，而圓周銑削時(shí)ae為切削層深度。為切削層深度。 ap或或ae主要由機(jī)床、夾具、刀具、零件的剛度和被加工零主要由機(jī)床、夾具、刀具、零件的剛度和被加工零件的精度要求來決定。件的精度要求來決定。如果零件精度要求不高，在工藝系統(tǒng)剛度允許的情況下，如果零件精度要求不高，在工藝系統(tǒng)剛度允許的情況下，最好一次切凈加工余量，以提高加工效

38、率；如果零件精度最好一次切凈加工余量，以提高加工效率；如果零件精度要求高，為保證表面粗糙度和精度，采用多次走刀加工。要求高，為保證表面粗糙度和精度，采用多次走刀加工。4142當(dāng)零件表面粗糙度值要求為當(dāng)零件表面粗糙度值要求為Ra2512.5m時(shí)，如果圓周銑時(shí)，如果圓周銑削加工余量小于削加工余量小于5 mm，端面銑削加工余量小于，端面銑削加工余量小于6 mm，粗銑，粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但是在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但是在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分為兩次或多次進(jìn)給完成。較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分為兩次或多次進(jìn)給完成。 當(dāng)零件表面粗糙度值要求為當(dāng)零件

39、表面粗糙度值要求為Ra12.53.2m時(shí)，分為粗銑時(shí)，分為粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑時(shí)和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑時(shí)ap或或ae選取同前。粗銑后留選取同前。粗銑后留0.51.0 mm余量，在半精銑時(shí)切除。余量，在半精銑時(shí)切除。 當(dāng)零件表面粗糙度值要求為當(dāng)零件表面粗糙度值要求為Ra3.20.8m時(shí)，應(yīng)分為粗時(shí)，應(yīng)分為粗銑、半精銑和精銑三步進(jìn)行。銑、半精銑和精銑三步進(jìn)行。半精銑時(shí)半精銑時(shí)ap或或ae取取152 mm。精銑時(shí)，圓周銑削。精銑時(shí)，圓周銑削ae取取0.30.5 mm，面銑刀，面銑刀ap取取0.5 1 mm。432進(jìn)給速度進(jìn)給速度 進(jìn)給速度進(jìn)給速度vf是指單位時(shí)間內(nèi)零件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)是指

40、單位時(shí)間內(nèi)零件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移，單位是位移，單位是mmmin。它與銑刀轉(zhuǎn)速它與銑刀轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)、銑刀齒數(shù)z以及每齒進(jìn)給量以及每齒進(jìn)給量fz(mmz)的關(guān)系的關(guān)系為為 vf=fzzn fz的選取主要依據(jù)零件材料的力學(xué)性能、刀具材料、零件表的選取主要依據(jù)零件材料的力學(xué)性能、刀具材料、零件表面粗糙度等因素。零件材料的強(qiáng)度和硬度越高，面粗糙度等因素。零件材料的強(qiáng)度和硬度越高，fz越??；反越??；反之則越大。之則越大。硬質(zhì)合金銑刀的硬質(zhì)合金銑刀的fz高于同類高速鋼銑刀。高于同類高速鋼銑刀。零件表面粗糙度要求越高，零件表面粗糙度要求越高，fz越小。零件剛性差或刀具強(qiáng)度越小。零件剛性差或刀具強(qiáng)度

41、低時(shí)，應(yīng)取較小值。低時(shí)，應(yīng)取較小值。fz的確定可參考表的確定可參考表41選取。選取。44453切削速度切削速度vc 銑削的切削速度銑削的切削速度vc與刀具壽命與刀具壽命T、每齒進(jìn)給量、每齒進(jìn)給量fz、背吃刀量、背吃刀量ap側(cè)吃刀量側(cè)吃刀量ae以及銑刀齒數(shù)以及銑刀齒數(shù)z成反比，而與銑刀直徑成反比，而與銑刀直徑d成正比。成正比?？蓞⒖急砜蓞⒖急?2選取，也可參考有關(guān)切削用量手冊(cè)中的經(jīng)驗(yàn)公選取，也可參考有關(guān)切削用量手冊(cè)中的經(jīng)驗(yàn)公式通過計(jì)算選取。式通過計(jì)算選取。464.3 數(shù)控銑床編程基本方法數(shù)控銑床編程基本方法4.3.1 數(shù)控銑床的編程特點(diǎn)數(shù)控銑床的編程特點(diǎn)在數(shù)控銑床上加工零件時(shí)，通常刀具旋轉(zhuǎn)而工件

42、相對(duì)于刀在數(shù)控銑床上加工零件時(shí)，通常刀具旋轉(zhuǎn)而工件相對(duì)于刀具作具作X，y，Z軸移動(dòng)。主要加工包括軸移動(dòng)。主要加工包括平面平面的銑削加工、的銑削加工、二二維輪廓維輪廓的銑削加工、的銑削加工、平面型腔平面型腔的銑削加工、的銑削加工、鉆孔鉆孔加工、加工、鏜鏜孔孔加工、加工、攻螺紋攻螺紋加工、加工、箱體類箱體類零件的加工以及零件的加工以及三維復(fù)雜型三維復(fù)雜型面面的銑削加工的銑削加工其特點(diǎn)如下：其特點(diǎn)如下： 加工多維復(fù)雜的曲線、曲面，須根據(jù)曲面的類型特點(diǎn)加工多維復(fù)雜的曲線、曲面，須根據(jù)曲面的類型特點(diǎn)來確定刀具的類型及進(jìn)給路線。來確定刀具的類型及進(jìn)給路線。47在設(shè)置工件坐標(biāo)系時(shí)要正確選擇在設(shè)置工件坐標(biāo)系時(shí)

43、要正確選擇程序原點(diǎn)程序原點(diǎn)的位置。在的位置。在確定程序原點(diǎn)的位置時(shí)，不僅要便于確定程序原點(diǎn)的位置時(shí)，不僅要便于對(duì)刀測(cè)量對(duì)刀測(cè)量，而且要，而且要便于便于編程計(jì)算編程計(jì)算，必要時(shí)可以采用，必要時(shí)可以采用多程序原點(diǎn)多程序原點(diǎn)編程。編程。用立銑刀加工零件內(nèi)、外輪廓表面時(shí)，為減少編程計(jì)算及用立銑刀加工零件內(nèi)、外輪廓表面時(shí)，為減少編程計(jì)算及控制零件加工符合尺寸公差要求，常使用控制零件加工符合尺寸公差要求，常使用刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償功能。功能。輪廓加工時(shí)，應(yīng)使刀具沿零件輪廓的輪廓加工時(shí)，應(yīng)使刀具沿零件輪廓的切向切入與切向切出切向切入與切向切出，及選擇順銑還是逆銑加工。及選擇順銑還是逆銑加工。為避免刀具在

44、下刀時(shí)與零件或夾具發(fā)生干涉或碰撞，要處為避免刀具在下刀時(shí)與零件或夾具發(fā)生干涉或碰撞，要處理好理好安全高度與進(jìn)給高度安全高度與進(jìn)給高度的的Z軸位置。軸位置。為簡(jiǎn)化編程，數(shù)控系統(tǒng)提供了各種為簡(jiǎn)化編程，數(shù)控系統(tǒng)提供了各種孔加工的固定循環(huán)功孔加工的固定循環(huán)功能、子程序及宏子程序能、子程序及宏子程序編程功能編程功能、鏡像和縮放、鏡像和縮放等編程功能，等編程功能，在編程時(shí)應(yīng)充分利用，以提高編程效率。在編程時(shí)應(yīng)充分利用，以提高編程效率。48工藝問題提示：工藝問題提示：1工件坐標(biāo)系的確定及程序原點(diǎn)的設(shè)置工件坐標(biāo)系的確定及程序原點(diǎn)的設(shè)置 工件坐標(biāo)系采用與機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系一致的坐標(biāo)方向，工件工件坐標(biāo)系采用與機(jī)床運(yùn)動(dòng)

45、坐標(biāo)系一致的坐標(biāo)方向，工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)坐標(biāo)系的原點(diǎn)(即程序原點(diǎn)即程序原點(diǎn))要選擇便于測(cè)量或?qū)Φ兜幕鶞?zhǔn)位要選擇便于測(cè)量或?qū)Φ兜幕鶞?zhǔn)位置，同時(shí)要便于編程計(jì)算。置，同時(shí)要便于編程計(jì)算。 2安全高度的確定安全高度的確定對(duì)于銑削加工，起刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)必須離開加工零件上表面對(duì)于銑削加工，起刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)必須離開加工零件上表面一個(gè)安全高度，保證刀具在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，不與加工零件和一個(gè)安全高度，保證刀具在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，不與加工零件和夾具發(fā)生碰撞。在安全高度位置時(shí)刀具中心夾具發(fā)生碰撞。在安全高度位置時(shí)刀具中心(或刀尖或刀尖)所在的所在的平面也稱為安全面，如圖所示。平面也稱為安全面，如圖所示。493進(jìn)刀退刀方式的確定進(jìn)刀退

46、刀方式的確定 對(duì)于銑削加工，刀具切入工件的方式，不僅影響加工對(duì)于銑削加工，刀具切入工件的方式，不僅影響加工質(zhì)量，同時(shí)直接關(guān)系到加工的安全。對(duì)于二維輪廓加質(zhì)量，同時(shí)直接關(guān)系到加工的安全。對(duì)于二維輪廓加工，一般要求從工，一般要求從側(cè)向進(jìn)刀側(cè)向進(jìn)刀或或沿切線沿切線方向進(jìn)刀盡量避免方向進(jìn)刀盡量避免垂直垂直進(jìn)刀，如圖所示。退刀方式也應(yīng)從側(cè)向或切向退進(jìn)刀，如圖所示。退刀方式也應(yīng)從側(cè)向或切向退刀刀50刀具從安全面高度下降到切削高度時(shí)，應(yīng)離開工件毛坯邊緣刀具從安全面高度下降到切削高度時(shí)，應(yīng)離開工件毛坯邊緣一個(gè)距離，不能直接貼著加工零件理論輪廓直接下刀以免發(fā)一個(gè)距離，不能直接貼著加工零件理論輪廓直接下刀以免發(fā)生

47、危險(xiǎn)。生危險(xiǎn)。如圖所示。下刀運(yùn)動(dòng)過如圖所示。下刀運(yùn)動(dòng)過程不能用快速程不能用快速(G00)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)，而而要用要用(G01)直線插補(bǔ)運(yùn)直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。51對(duì)于型腔的粗銑加工，一般對(duì)于型腔的粗銑加工，一般應(yīng)先鉆一個(gè)工藝孔至型腔底應(yīng)先鉆一個(gè)工藝孔至型腔底面面(留一定精加工余量留一定精加工余量)，并，并擴(kuò)孔，以便所使用的立銑刀擴(kuò)孔，以便所使用的立銑刀能從工藝孔進(jìn)刀，進(jìn)行型腔能從工藝孔進(jìn)刀，進(jìn)行型腔粗加工，如圖所示。型腔粗粗加工，如圖所示。型腔粗加工方式一般采用從中心向加工方式一般采用從中心向四周擴(kuò)展。四周擴(kuò)展。52 4刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒌毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)慕⒍S輪廓加工，一般均采用刀具半徑補(bǔ)償。在建立刀

48、具半徑二維輪廓加工，一般均采用刀具半徑補(bǔ)償。在建立刀具半徑補(bǔ)償之前，刀具應(yīng)遠(yuǎn)離零件輪廓適當(dāng)?shù)木嚯x，且應(yīng)與選定好補(bǔ)償之前，刀具應(yīng)遠(yuǎn)離零件輪廓適當(dāng)?shù)木嚯x，且應(yīng)與選定好的切入點(diǎn)和進(jìn)刀方式協(xié)調(diào)，保證刀具半徑補(bǔ)償?shù)挠行В鐖D的切入點(diǎn)和進(jìn)刀方式協(xié)調(diào)，保證刀具半徑補(bǔ)償?shù)挠行?，如圖所示。刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒑腿∠仨氃谥本€插補(bǔ)段內(nèi)完成。所示。刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒑腿∠仨氃谥本€插補(bǔ)段內(nèi)完成。535刀具半徑的確定刀具半徑的確定對(duì)于銑削加工，精加工刀具半徑選擇的主要依據(jù)是零件加工對(duì)于銑削加工，精加工刀具半徑選擇的主要依據(jù)是零件加工輪廓和加工輪廓凹處的最小曲率半徑或圓弧半徑，刀具半徑輪廓和加工輪廓凹處的最小曲率半徑或圓

49、弧半徑，刀具半徑應(yīng)小于該最小曲率半徑值應(yīng)小于該最小曲率半徑值，如圖所示。另外還要考慮刀具尺，如圖所示。另外還要考慮刀具尺寸與零件尺寸的協(xié)調(diào)問題，即不要用一把很大的刀具加工一寸與零件尺寸的協(xié)調(diào)問題，即不要用一把很大的刀具加工一個(gè)很小的零件。個(gè)很小的零件。54二、常用編程指令的應(yīng)用二、常用編程指令的應(yīng)用5556注意：一行中只能有一個(gè)注意：一行中只能有一個(gè)M指令，否則按最后一個(gè)執(zhí)行。指令，否則按最后一個(gè)執(zhí)行。57二、常用編程指令的應(yīng)用二、常用編程指令的應(yīng)用1、尺寸單位選擇指令、尺寸單位選擇指令G20,G21,G22格式：格式：G20 ;英制英制G21 ；米制；米制G22 ； 脈沖當(dāng)量輸入脈沖當(dāng)量輸入

50、必須在程序開頭坐標(biāo)系設(shè)定前有單獨(dú)的程序段指令，一必須在程序開頭坐標(biāo)系設(shè)定前有單獨(dú)的程序段指令，一經(jīng)制定不允許在程序中途切換。經(jīng)制定不允許在程序中途切換。582 2、設(shè)定工件坐標(biāo)系的程序段、設(shè)定工件坐標(biāo)系的程序段 用用G92G92指令建立工件坐標(biāo)系，指令建立工件坐標(biāo)系，G92G92指令通過設(shè)定刀具起點(diǎn)相指令通過設(shè)定刀具起點(diǎn)相對(duì)于工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的相對(duì)位置，建立工件坐標(biāo)系。程序?qū)τ诠ぜ鴺?biāo)系原點(diǎn)的相對(duì)位置，建立工件坐標(biāo)系。程序段如下：段如下： N10 G92 X240. Y80. Z60.N10 G92 X240. Y80. Z60.；注意注意：執(zhí)行：執(zhí)行G92G92功功能時(shí)，刀具并不能時(shí)，刀具并不

51、產(chǎn)生任何運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生任何運(yùn)動(dòng)59機(jī)機(jī)床床坐坐標(biāo)標(biāo)系系原原點(diǎn)點(diǎn)起刀點(diǎn)起刀點(diǎn)工工件件坐坐標(biāo)標(biāo)系系原原點(diǎn)點(diǎn)60機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置的原點(diǎn)位置是在各坐標(biāo)是在各坐標(biāo)軸的正向最軸的正向最大極限處，大極限處，用用M M表示表示。613快速定位快速定位(G00或或G0)刀具以點(diǎn)位控制方式從當(dāng)前所在位置快速移動(dòng)到指令給出刀具以點(diǎn)位控制方式從當(dāng)前所在位置快速移動(dòng)到指令給出的的目標(biāo)位置，只能用于快速定位，不能用于切削加工。目標(biāo)位置，只能用于快速定位，不能用于切削加工。例如例如G0 X0Y0Z100使刀具快速移動(dòng)到使刀具快速移動(dòng)到(0，0，100)的的位置。位置。 一般用法：一般用法： G0 Z100 刀具快速

52、移動(dòng)到刀具快速移動(dòng)到Z=100mm高度的位置高度的位置 X0Y0 刀具接著移動(dòng)到工件原點(diǎn)的上方刀具接著移動(dòng)到工件原點(diǎn)的上方 注意：一般不直接用注意：一般不直接用G0 X0Y0Z100的方式，避的方式，避免刀具在安全高度以下首先在免刀具在安全高度以下首先在XY平面內(nèi)快速運(yùn)動(dòng)而與平面內(nèi)快速運(yùn)動(dòng)而與工件或夾具發(fā)生碰撞。工件或夾具發(fā)生碰撞。62 4直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)(G01或或G1)刀具以一定的進(jìn)給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動(dòng)到指令給刀具以一定的進(jìn)給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置。例如出的目標(biāo)位置。例如G01 X10Y20Z20F80使刀具從使刀具從當(dāng)前位置以當(dāng)前位置以80mmmin的

53、進(jìn)給速度沿直線運(yùn)動(dòng)到的進(jìn)給速度沿直線運(yùn)動(dòng)到(10，20，20)的位置。的位置。注意：注意：G01與坐標(biāo)平面的選擇無關(guān)；與坐標(biāo)平面的選擇無關(guān)；切削加工時(shí)，一般要求進(jìn)給速度恒定，因此在一個(gè)穩(wěn)定切削加工時(shí)，一般要求進(jìn)給速度恒定，因此在一個(gè)穩(wěn)定的切削加工過程中，往往只在程序開始的某個(gè)插補(bǔ)的切削加工過程中，往往只在程序開始的某個(gè)插補(bǔ)(直線插直線插補(bǔ)或圓弧插補(bǔ)補(bǔ)或圓弧插補(bǔ))程序段寫出程序段寫出F值。值。對(duì)于四坐標(biāo)和五坐標(biāo)數(shù)控加工，對(duì)于四坐標(biāo)和五坐標(biāo)數(shù)控加工，G01為線性插補(bǔ)，為線性插補(bǔ)，F(xiàn)為進(jìn)為進(jìn)給率，即走完一個(gè)程序段所需要的時(shí)間的倒數(shù)。給率，即走完一個(gè)程序段所需要的時(shí)間的倒數(shù)。63 例例1：已知待加工工

54、件輪廓如圖所示，立銑刀直徑為：已知待加工工件輪廓如圖所示，立銑刀直徑為20mm，起刀點(diǎn)為，起刀點(diǎn)為O(-15，-15)，采用絕對(duì)坐標(biāo)編程，其程，采用絕對(duì)坐標(biāo)編程，其程序?yàn)椋盒驗(yàn)椋篏0l G42 X10Y10F50 D01; X50; Y50; X10 ; Y10 ; G00 G40 X-15Y-15;645 5、坐標(biāo)平面選擇的程序段、坐標(biāo)平面選擇的程序段對(duì)數(shù)控銑床等三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的加工，通常需要在其加工對(duì)數(shù)控銑床等三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的加工，通常需要在其加工程序內(nèi)指定加工中有關(guān)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸的所在平面。程序內(nèi)指定加工中有關(guān)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸的所在平面。656 6、圓弧插補(bǔ)程序段、圓弧插補(bǔ)程序段 程序段格式：程序段格

55、式：G17 G02/G03 XG17 G02/G03 XY YI IJ JF F；G18 G02/G03 XG18 G02/G03 XZ ZI IK KF F；G19 G02/G03 YG19 G02/G03 YZ ZJ JK KF F；或：或：G17 G02/G03 XG17 G02/G03 XY YR RF F；G18 G02/G03 XG18 G02/G03 XZ ZR RF F；G19 G02/G03 YG19 G02/G03 YZ ZR RF F；66兩種格式的區(qū)別：兩種格式的區(qū)別：對(duì)于圖對(duì)于圖a所示的圓弧插補(bǔ)，采用所示的圓弧插補(bǔ)，采用G17 G02 X20.Y20.110. J0F

56、得到得到的圓弧是唯一的。的圓弧是唯一的。而采用而采用G17 G02 X20Y20R10F-得到的圓弧，從理論上講可得到的圓弧，從理論上講可以是圖以是圖a所示的圓弧，也可以是圖所示的圓弧，也可以是圖b所示的圓弧，前者的圓弧角小所示的圓弧，前者的圓弧角小于于180，后者的圓弧角大于，后者的圓弧角大于180。由于存在這種不唯一性。由于存在這種不唯一性(當(dāng)當(dāng)然可以規(guī)定圓弧角一定要小于然可以規(guī)定圓弧角一定要小于180。)，現(xiàn)代，現(xiàn)代CNC系統(tǒng)一般采用第系統(tǒng)一般采用第一種格式，即一種格式，即G17 G02 X20Y20110J0F-，其中，其中I、J為圓為圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)。心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)。

57、677 7、刀具、刀具半徑補(bǔ)償半徑補(bǔ)償?shù)某绦蚨蔚某绦蚨蔚毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)闹噶畹毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)闹噶?G41/G42 G40G41/G42 G40 G40 G40 刀具補(bǔ)償結(jié)束并予注銷的指令；刀具補(bǔ)償結(jié)束并予注銷的指令； G41 G41 刀具半徑左邊補(bǔ)償指令，指沿刀具運(yùn)動(dòng)方刀具半徑左邊補(bǔ)償指令，指沿刀具運(yùn)動(dòng)方 向看，當(dāng)?shù)毒咴诠ぜ筮呂恢醚a(bǔ)償時(shí)應(yīng)用，向看，當(dāng)?shù)毒咴诠ぜ筮呂恢醚a(bǔ)償時(shí)應(yīng)用， 如圖如圖所示；所示； G42 G42 刀具半徑右邊補(bǔ)償指令，指沿刀具運(yùn)動(dòng)方刀具半徑右邊補(bǔ)償指令，指沿刀具運(yùn)動(dòng)方 向看，當(dāng)?shù)毒咴诠ぜ疫呂恢醚a(bǔ)償時(shí)應(yīng)用，向看，當(dāng)?shù)毒咴诠ぜ疫呂恢醚a(bǔ)償時(shí)應(yīng)用， 如圖所示。如圖所示。6869

58、刀具半徑補(bǔ)償?shù)某绦蚨蔚毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)某绦蚨卧摮绦蚨蔚幕靖袷綖椋涸摮绦蚨蔚幕靖袷綖椋焊袷街懈袷街蠿 X、Y Y地址字表示刀具位移至終點(diǎn)時(shí)的坐標(biāo)；地址字表示刀具位移至終點(diǎn)時(shí)的坐標(biāo)；D#D#為指令刀具補(bǔ)償半徑的地址符，其后兩位數(shù)為系為指令刀具補(bǔ)償半徑的地址符，其后兩位數(shù)為系統(tǒng)規(guī)定的偏置號(hào)統(tǒng)規(guī)定的偏置號(hào)( (即補(bǔ)償組號(hào)即補(bǔ)償組號(hào)) )。當(dāng)其補(bǔ)償指令為。當(dāng)其補(bǔ)償指令為G40G40時(shí)，注銷時(shí)，注銷G41/G42G41/G42。G41G41G42G42G40G40G01G01G00G00X_Y_D#X_Y_D#X_Z_D#X_Z_D#Y_Z_D#Y_Z_D#G17G17G18G18G19G1970注意注意

59、: :進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償時(shí)進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償時(shí), ,一定一定要有一定距離建立刀具半徑要有一定距離建立刀具半徑補(bǔ)償；如圖補(bǔ)償；如圖a aN10 G90 G92 X-10.0 Y-10.0 N10 G90 G92 X-10.0 Y-10.0 Z0. ;Z0. ;定義程序原點(diǎn)，起刀點(diǎn)坐定義程序原點(diǎn)，起刀點(diǎn)坐標(biāo)為標(biāo)為( (一一1 01 0一一1010O)O)N20 S900 M03N20 S900 M03; ;啟動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)啟動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)N30 N30 G17G17 G01 G41 X0 Y0 D01; G01 G41 X0 Y0 D01;建立刀具半徑左補(bǔ)償，刀具半建立刀具半徑左補(bǔ)償，刀具半徑偏置寄存器號(hào)徑偏

60、置寄存器號(hào)D01D01N40 Y50N40 Y50; ;定義首段零件輪廓定義首段零件輪廓N100 G01 X0. Y0. ;N100 G01 X0. Y0. ;G110 G00 G110 G00 G40G40 X-10. Y-10. ; X-10. Y-10. ;71用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半徑補(bǔ)償，用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半徑補(bǔ)償，可進(jìn)行粗精加工?？蛇M(jìn)行粗精加工。如圖所示，如圖所示，刀具半徑刀具半徑r，精加工余量，精加工余量。粗加工時(shí)，輸入刀具半徑粗加工時(shí)，輸入刀具半徑R=r+ ，則加工出虛線輪，則加工出虛線輪廓；廓；精加工時(shí)，用同一程序，同一精加工時(shí)，用同一程序，同