數(shù)控編程基礎(chǔ)

1、O2001；N10 G54 X85 Y120；N20 G90 G00 X30 Y45；N30 G01 X54 Y58；N150 S250 M03；N200 M02；據(jù)國外統(tǒng)計(jì)： 用手工編程時，一個零件的編程時間與機(jī)床實(shí)際加工時間之比，平均約為 30 ：1。 數(shù)控機(jī)床不能開動的原因中，有 2030%是由于加工程序不能及時編制出造成的 編程自動化是當(dāng)今的趨勢！編程自動化是當(dāng)今的趨勢！分分析析零零件件圖圖紙紙確確定定工工藝藝過過程程數(shù)數(shù)值值計(jì)計(jì)算算編編寫寫程程序序單單制制備備控控制制介介質(zhì)質(zhì)程程序序檢檢驗(yàn)驗(yàn)首首件件試試切切零件圖零件圖機(jī)床加工機(jī)床加工分析零件的材料、形狀、尺寸、精度及毛分析零件的材料

2、、形狀、尺寸、精度及毛坯形狀和熱處理等。坯形狀和熱處理等。 確定是否適合在數(shù)控機(jī)床上加工，在哪臺確定是否適合在數(shù)控機(jī)床上加工，在哪臺數(shù)控機(jī)床上加工，以及加工哪些工序。數(shù)控機(jī)床上加工，以及加工哪些工序。走刀路線、對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，走刀路線、對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，并合理選定機(jī)床、刀具及切削用量等并合理選定機(jī)床、刀具及切削用量等 計(jì)算交點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值以及其它數(shù)據(jù)。計(jì)算交點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值以及其它數(shù)據(jù)。 根據(jù)制定的加工路線、切削用量、刀具號碼、刀根據(jù)制定的加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補(bǔ)償、輔助動作及刀具運(yùn)動軌跡，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)具補(bǔ)償、輔助動作及刀具運(yùn)動軌跡，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定代碼及程序格式，編寫零件加工程序。

3、定代碼及程序格式，編寫零件加工程序。將程序單上的內(nèi)容，經(jīng)轉(zhuǎn)換記錄在控制介質(zhì)上，將程序單上的內(nèi)容，經(jīng)轉(zhuǎn)換記錄在控制介質(zhì)上，若程序較簡單，也可直接通過鍵盤輸入。若程序較簡單，也可直接通過鍵盤輸入。 2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)（1 1）ISO和中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)控機(jī)床的每個進(jìn)給軸數(shù)控機(jī)床的每個進(jìn)給軸( (直線進(jìn)給、圓進(jìn)給直線進(jìn)給、圓進(jìn)給) ) 定義為定義為坐標(biāo)系中的一個坐標(biāo)軸。坐標(biāo)系中的一個坐標(biāo)軸。數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)；：直線進(jìn)給運(yùn)動的坐標(biāo)系（：直線進(jìn)給運(yùn)動的坐標(biāo)系（X X、Y Y、Z Z）。）。坐標(biāo)軸相互關(guān)系：由坐標(biāo)軸相互關(guān)系：由右

4、手定則右手定則決定。決定。：繞：繞X、Y、Z軸轉(zhuǎn)動的圓進(jìn)給坐標(biāo)軸分別軸轉(zhuǎn)動的圓進(jìn)給坐標(biāo)軸分別用用A、B、C表示，相互關(guān)系由右手螺旋法則而定表示，相互關(guān)系由右手螺旋法則而定。2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)- 坐標(biāo)軸方向坐標(biāo)軸方向：定義為刀具相對工件運(yùn)動的方向。 ：知道坐標(biāo)軸及方向，編程時不必知道機(jī)床運(yùn)動的具體配置，就能正確地進(jìn)行編程。- 附加坐標(biāo)軸附加坐標(biāo)軸：平行于基本坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸的進(jìn)給軸，用 U、V、W 和 P、Q、R 表示。 -：ZX Y2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)方方 位位Z Z坐標(biāo)坐標(biāo) / 主軸軸線；主軸軸線；沒有主軸沒有主軸( (牛頭刨床牛頭刨床) )或有多個主軸或有多個主軸

5、, ,則則Z Z坐標(biāo)坐標(biāo)工件裝夾面。工件裝夾面。：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)立式立式5 5軸數(shù)控銑床坐標(biāo)系軸數(shù)控銑床坐標(biāo)系2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ) （銑（銑床、鉆床、鏜床等）床、鉆床、鏜床等） Z Z軸水平（臥式）軸水平（臥式）： 從刀具從刀具( (主軸主軸) )向工件看時，向工件看時，X X坐標(biāo)的正方向指向右邊。坐標(biāo)的正方向指向右邊。+X2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)單立柱機(jī)床，從刀具向立柱看時，單立柱機(jī)床，從刀具向立柱看時，X X的正方向指向的正方向指向右邊右邊；+X立式立式5 5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系+XZ軸垂直（立式）軸垂

6、直（立式）單立柱機(jī)床單立柱機(jī)床2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)+X+X Z Z軸垂直（立式）軸垂直（立式）2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)（車床、磨床等） X軸的運(yùn)動方向是工件的徑向并平行于，且刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是X軸的正方向?！緝煞N情況】2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)(a)刀架后置式；刀架后置式；(b) 刀架前置式刀架前置式車床坐標(biāo)系車床坐標(biāo)系參考點(diǎn)XXMWWMOO參考點(diǎn)ZXWXMOMOWZ(X ,Z )(X ,Z )RRRR2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ) 2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)利用已確定的利用已確定的X、Z坐標(biāo)的正方向，用右手定坐標(biāo)的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，確定則或右手螺旋法則，確定Y坐標(biāo)的正方向。坐標(biāo)的正

7、方向。：大姆指指向：大姆指指向+X，中指指向，中指指向+Z，則，則+Y方向?yàn)槭持钢赶颉７较驗(yàn)槭持钢赶?。：在：在XZ平面，姆指之外四指從平面，姆指之外四指從Z抓向抓向X，姆指所指的方向?yàn)?，姆指所指的方向?yàn)?Y。立、臥式數(shù)控銑床立、臥式數(shù)控銑床2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)立式立式5軸聯(lián)動數(shù)控銑床軸聯(lián)動數(shù)控銑床龍門數(shù)控銑床龍門數(shù)控銑床2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)(a) 臥式鏜銑床；(b) 六軸加工中心+ XB+ X + W+ Z+ Y+ YB+ ZC+ X+ WYZWXBXZWBYXC(a)(b)2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ) 立式立式5 5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系2.3幾何基礎(chǔ)幾何基

8、礎(chǔ) 用于對機(jī)床運(yùn)動進(jìn)行檢測和控制的固定位置點(diǎn)，用于對機(jī)床運(yùn)動進(jìn)行檢測和控制的固定位置點(diǎn)，一般設(shè)定在各軸正向行程極限點(diǎn)的位置上，用一般設(shè)定在各軸正向行程極限點(diǎn)的位置上，用和和精確地預(yù)先確定好。精確地預(yù)先確定好。 每次開機(jī)啟動后，或當(dāng)機(jī)床因意外斷電、緊急制每次開機(jī)啟動后，或當(dāng)機(jī)床因意外斷電、緊急制動等原因停機(jī)而重新啟動時，都應(yīng)該先讓各軸返回參動等原因停機(jī)而重新啟動時，都應(yīng)該先讓各軸返回參考點(diǎn)，進(jìn)行一次位置校準(zhǔn)，以消除上次運(yùn)動所帶來的考點(diǎn)，進(jìn)行一次位置校準(zhǔn)，以消除上次運(yùn)動所帶來的位置誤差。位置誤差。2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ) ( (機(jī)械原點(diǎn)機(jī)械原點(diǎn)) )，是機(jī)床上的一個固定點(diǎn)，其位

9、置是由機(jī)，是機(jī)床上的一個固定點(diǎn)，其位置是由機(jī)床制造單位確定的，通常不允許用戶改變。機(jī)床原點(diǎn)是工件坐標(biāo)系、床制造單位確定的，通常不允許用戶改變。機(jī)床原點(diǎn)是工件坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn)。編程坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn)。 機(jī)床原點(diǎn)是由機(jī)床原點(diǎn)是由體現(xiàn)出來的，它與機(jī)床參考點(diǎn)間的距體現(xiàn)出來的，它與機(jī)床參考點(diǎn)間的距離是一個固定值。離是一個固定值。 數(shù)控車床數(shù)控車床：多取在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處；：多取在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處； 數(shù)控銑床數(shù)控銑床：多定在進(jìn)給行程范圍的正極限點(diǎn)處，也有的設(shè)置在：多定在進(jìn)給行程范圍的正極限點(diǎn)處，也有的設(shè)置在機(jī)床工作臺中心。機(jī)床工作臺中心。 2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床

10、坐標(biāo)系 以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)而建立的坐標(biāo)系，是數(shù)以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)而建立的坐標(biāo)系，是數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試時設(shè)定好的一個固定的坐標(biāo)系統(tǒng)，是控機(jī)床安裝調(diào)試時設(shè)定好的一個固定的坐標(biāo)系統(tǒng)，是建立工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系，具有唯一性。建立工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系，具有唯一性。 機(jī)床坐標(biāo)系在進(jìn)行回參考點(diǎn)操作后便在數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床坐標(biāo)系在進(jìn)行回參考點(diǎn)操作后便在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部自動建立了。內(nèi)部自動建立了。【建立過程建立過程】 機(jī)床坐標(biāo)系一般不作為編程坐標(biāo)系，僅作機(jī)床坐標(biāo)系一般不作為編程坐標(biāo)系，僅作為工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系為工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)： 用于確定工件幾何圖形上個幾

11、何要素（點(diǎn)、用于確定工件幾何圖形上個幾何要素（點(diǎn)、直線等）的位置而建立的坐標(biāo)系。與機(jī)床坐標(biāo)系不同，工直線等）的位置而建立的坐標(biāo)系。與機(jī)床坐標(biāo)系不同，工件坐標(biāo)系是件坐標(biāo)系是的。的。： 工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。工件坐標(biāo)系可用工件坐標(biāo)系可用建立，或用建立，或用預(yù)置建立。預(yù)置建立。對刀操作對刀操作可建立機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系之間的關(guān)系。可建立機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系之間的關(guān)系。 2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)工件原點(diǎn)選取原則：工件原點(diǎn)選取原則：1) 1) 盡量選在圖紙的尺寸基準(zhǔn)上。盡量選在圖紙的尺寸基準(zhǔn)上。絕對值編程時，可以絕對值編程時，可以直接將圖紙的標(biāo)注尺寸作為編程坐標(biāo)值，減少數(shù)據(jù)換算。直接將圖

12、紙的標(biāo)注尺寸作為編程坐標(biāo)值，減少數(shù)據(jù)換算。 2) 2) 盡量選在便于裝夾、測量和檢驗(yàn)工件的位置。盡量選在便于裝夾、測量和檢驗(yàn)工件的位置。 3) 3) 盡量選在尺寸精度、光潔度比較高的工件表面上，這樣可盡量選在尺寸精度、光潔度比較高的工件表面上，這樣可以提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。以提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。 4) 4) 對于有幾何對稱形狀的零件，工件原點(diǎn)宜選在對稱中心。對于有幾何對稱形狀的零件，工件原點(diǎn)宜選在對稱中心。2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)車床的工件原點(diǎn)，一般設(shè)在主軸中心線上，多定在工件的車床的工件原點(diǎn)，一般設(shè)在主軸中心線上，多定在工件的左端面或右端面；左端面或右端面

13、；銑床的工件原點(diǎn)，一般設(shè)在工件外輪廓的某一個角上或工銑床的工件原點(diǎn)，一般設(shè)在工件外輪廓的某一個角上或工件對稱中心處，大多取在工件表面。件對稱中心處，大多取在工件表面。2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)Y軸軸偏偏置置量量X軸偏置量軸偏置量工件原點(diǎn)工件原點(diǎn)Z軸偏置量軸偏置量Y軸軸機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)X軸軸Z軸軸臥式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系臥式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系X軸軸Z軸軸偏偏置置量量Y軸軸Y軸偏置量軸偏置量X軸偏置量軸偏置量機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)工件原點(diǎn)工件原點(diǎn)立式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系立式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系Z軸軸2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ) 是為了編程方便而選定的一個特殊位置點(diǎn)，也叫是為了編程方便而選定的一個特殊位置點(diǎn)，也叫程序原點(diǎn)或程序零

14、點(diǎn)。編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)程序原點(diǎn)或程序零點(diǎn)。編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，簡單零件一般選在或工藝基準(zhǔn)上，簡單零件一般選在。下圖所示。下圖所示為車削零件的編程原點(diǎn)。為車削零件的編程原點(diǎn)。 是在對圖紙零件進(jìn)行編程計(jì)算時建立的。是在對圖紙零件進(jìn)行編程計(jì)算時建立的。 【用【用來溝通機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)來溝通機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系三者之間的關(guān)系系三者之間的關(guān)系】（4）編程零編程零點(diǎn)點(diǎn)2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ) ：工件所有點(diǎn)的坐標(biāo)值基于某一坐標(biāo)系（機(jī)床或：工件所有點(diǎn)的坐標(biāo)值基于某一坐標(biāo)系（機(jī)床或工件）零點(diǎn)進(jìn)行計(jì)量的編程方式。工件）零點(diǎn)進(jìn)行計(jì)量的編程方式。

15、：運(yùn)動軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)值是相對于起點(diǎn)進(jìn)行計(jì)量：運(yùn)動軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)值是相對于起點(diǎn)進(jìn)行計(jì)量的編程方式（增量坐標(biāo)編程）。的編程方式（增量坐標(biāo)編程）。：G90/G91； X.Y.Z.絕對，絕對，U.V.W.相對相對 ：考慮編程的方便：考慮編程的方便( (如圖紙尺寸標(biāo)注方式等如圖紙尺寸標(biāo)注方式等) )及加工精及加工精度的要求，選用坐標(biāo)類型。度的要求，選用坐標(biāo)類型。2.3幾何基礎(chǔ)幾何基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ) 2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ) (2) (2) 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 1 1）確定在數(shù)控機(jī)床上的加工內(nèi)容；）確定在數(shù)控機(jī)床上的加工內(nèi)容； 2 2）分析圖紙，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求；）分

16、析圖紙，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求； 3 3）設(shè)計(jì)加工工序，選擇刀具、夾具及切削用量等；）設(shè)計(jì)加工工序，選擇刀具、夾具及切削用量等； 4 4）處理特殊的工藝問題，如對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇，加）處理特殊的工藝問題，如對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇，加工路線的確定，刀具補(bǔ)償?shù)取９ぢ肪€的確定，刀具補(bǔ)償?shù)取?5 5）處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令，編制工藝文件。）處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令，編制工藝文件。 6 6）編程誤差及其控制。）編程誤差及其控制。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ) 對于一個零件來說，并非全部加工工藝過程都對于一個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成適合在數(shù)控機(jī)床上完成, ,

17、 這就需要對零件圖樣進(jìn)行這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序?？丶庸さ膬?nèi)容和工序。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)口小肚大口小肚大圖圖1 某套筒零件局部結(jié)構(gòu)某套筒零件局部結(jié)構(gòu)不能加工不能加工通用機(jī)床加工情況：通用機(jī)床加工情況：觀察下列數(shù)控加工零件有什么特點(diǎn)？觀察下列數(shù)控加工零件有什么特點(diǎn)？零件特點(diǎn)零件特點(diǎn):2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)圖圖2 工藝品工藝品2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)螺紋零件螺紋零件能加工能加工,效率低效率低2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)通用機(jī)床無法通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容加工的內(nèi)容通用機(jī)床難加通用機(jī)床難加工，質(zhì)量難以工

18、，質(zhì)量難以保證的內(nèi)容保證的內(nèi)容 通用機(jī)床加工效通用機(jī)床加工效率低、操作勞動率低、操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容強(qiáng)度大的內(nèi)容 2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)零件圖樣構(gòu)成條件要充分，必要時要用繪圖軟件驗(yàn)證。零件圖樣構(gòu)成條件要充分，必要時要用繪圖軟件驗(yàn)證。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)圖4 幾何要素模糊圖5 幾何要素矛盾2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)1）外圓表面加工方法的選擇）外圓表面加工方法的選擇 2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2）內(nèi)孔表面加工方法的選擇）內(nèi)孔表面加工方法的選擇2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)a. a. 40H7孔粗糙度要求較孔粗糙度要求較高，選

19、擇鉆孔高，選擇鉆孔粗鏜（或擴(kuò)粗鏜（或擴(kuò)孔）孔）半精鏜半精鏜精鏜精鏜方案。方案。b. b. 13和和22孔沒有尺寸公孔沒有尺寸公差要求，粗糙度要求不高，差要求，粗糙度要求不高，選擇鉆孔選擇鉆孔锪孔方案。锪孔方案。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)3）平面加工方法的選擇）平面加工方法的選擇 2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ) 4）平面輪廓和曲面輪廓加工方法的選擇）平面輪廓和曲面輪廓加工方法的選擇方法有數(shù)控銑削、線切割及磨削等方法有數(shù)控銑削、線切割及磨削等對曲率半徑較對曲率半徑較小的平面內(nèi)輪小的平面內(nèi)輪廓，采用線切廓，采用線切割。割。對平面外輪廓，對平面外輪廓，采用數(shù)控銑削。采用數(shù)控銑削。對曲面輪廓，采用數(shù)控銑削。對曲面輪

20、廓，采用數(shù)控銑削。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)與通用數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要區(qū)別區(qū)別, ,在于它往往不是指從毛坯在于它往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而到成品的整個工藝過程，而，因此在工藝路線，因此在工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件控加工工序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中，因而加工的整個工藝過程中，因而。工藝流程工藝流程2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)加工外形時，以內(nèi)形定位；加工內(nèi)形時，以加工外形時，以內(nèi)形定位；加工內(nèi)形時，以外形定位。外形定位。加工內(nèi)容不多的簡單工件，工

21、件加工完畢后加工內(nèi)容不多的簡單工件，工件加工完畢后就可達(dá)到待檢狀態(tài)。就可達(dá)到待檢狀態(tài)。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)a.鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸22H7、4H7孔；孔；b.粗精銑上下平面；粗精銑上下平面；c.粗精銑凸輪外輪廓曲面粗精銑凸輪外輪廓曲面（數(shù)控）（數(shù)控）。兩道工序：兩道工序：a. 以外圓面和以外圓面和B平面（見書）定平面（見書）定位，在普通機(jī)床上先加工一個端位，在普通機(jī)床上先加工一個端面和面和22H7孔孔，然后加工另一端，然后加工另一端面和面和4H7孔孔；b. 以兩個孔和一個端面定位，在以兩個孔和一個端面定位，在數(shù)控銑床上加工外輪廓。數(shù)控銑床上加工外輪廓。片狀凸輪片狀凸輪2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ) 當(dāng)工件在

22、一次安裝中加工的內(nèi)容較多時，如當(dāng)工件在一次安裝中加工的內(nèi)容較多時，如果按安裝劃分工序，會使機(jī)床連續(xù)工作時間較長，果按安裝劃分工序，會使機(jī)床連續(xù)工作時間較長，加工程序編制時間長，檢查難度大。加工程序編制時間長，檢查難度大。 此時常按刀具劃分工序，即在一次安裝中，盡此時常按刀具劃分工序，即在一次安裝中，盡可能用同一把刀具加工出可以加工的所有部位，可能用同一把刀具加工出可以加工的所有部位，然后再換另一把刀具加工，這樣可以減少換刀次然后再換另一把刀具加工，這樣可以減少換刀次數(shù)，減少空行程時間。數(shù)，減少空行程時間。 專用數(shù)控機(jī)床和加工中心專用數(shù)控機(jī)床和加工中心中常采用該方法。中常采用該方法。2.4工藝基

23、礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)加工工藝：鉆加工工藝：鉆擴(kuò)擴(kuò)鉸鉸按刀具劃分的工序是：按刀具劃分的工序是：u鉆鉆410H7孔為孔為8；u擴(kuò)擴(kuò)410H7孔為孔為9.85；u鉸鉸410H7孔至圖樣尺寸。孔至圖樣尺寸。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)粗加工：去除大部分加工余量；粗加工：去除大部分加工余量；精加工：最后一刀連續(xù)走刀避免刀痕。精加工：最后一刀連續(xù)走刀避免刀痕。應(yīng)用：加工后變形較大需要粗精應(yīng)用：加工后變形較大需要粗精加工分開的場合。加工分開的場合。本例軸較長，需要粗精加工分開。本例軸較長，需要粗精加工分開。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ) 加工順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行：加工順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行： （

24、1 1）先面后孔；）先面后孔； （2 2）先粗后精；）先粗后精； （3 3）先內(nèi)后外，內(nèi)外交叉；）先內(nèi)后外，內(nèi)外交叉； （4 4）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)一般是先參考切削用量手冊，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，最后通過工藝試驗(yàn)來確定切削用量。 切削用量（切削三要素）包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量和進(jìn)給量（進(jìn)給速度）。 切削用量的選擇原則：在保證加工質(zhì)量

25、和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率高，加工成本低。 2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)首先選取盡可能大的背吃刀量；其次根據(jù)機(jī)床動力和剛首先選取盡可能大的背吃刀量；其次根據(jù)機(jī)床動力和剛性的限制條件等選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具性的限制條件等選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度耐用度確定最佳的切削速度 首先根據(jù)粗加工后的余量確定走刀次數(shù)和背吃刀量；首先根據(jù)粗加工后的余量確定走刀次數(shù)和背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較量；最后在保證刀具耐用度

26、的前提下，盡可能選取較高的切削速度。高的切削速度。 ：刀具相對于工件運(yùn)動的起始點(diǎn)，是程序執(zhí)行的起刀具相對于工件運(yùn)動的起始點(diǎn)，是程序執(zhí)行的起點(diǎn)，也稱為點(diǎn)，也稱為 “ “程序原點(diǎn)程序原點(diǎn)” ” 或或 “ “起刀點(diǎn)起刀點(diǎn)”。對刀點(diǎn)可以設(shè)。對刀點(diǎn)可以設(shè)置在零件、夾具上或機(jī)床上面，盡可能設(shè)在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)置在零件、夾具上或機(jī)床上面，盡可能設(shè)在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上?；蚬に嚮鶞?zhǔn)上。：用于確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的刀具上的特用于確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的刀具上的特定點(diǎn)。定點(diǎn)。它是在刀具上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點(diǎn)。它是在刀具上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點(diǎn)。：就是使：就是使“刀位點(diǎn)刀位點(diǎn)”與與“對刀點(diǎn)對刀點(diǎn)

27、”重合的操作重合的操作。2.4.6 2.4.6 對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)刀位點(diǎn)刀位點(diǎn)【對刀過程對刀過程】2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ) 數(shù)控機(jī)床對刀時常采用千分表、對刀測頭或?qū)Φ睹闇?zhǔn)儀進(jìn)數(shù)控機(jī)床對刀時常采用千分表、對刀測頭或?qū)Φ睹闇?zhǔn)儀進(jìn)行找正對刀，具有很高的對刀精度。編程時，應(yīng)正確地選擇行找正對刀，具有很高的對刀精度。編程時，應(yīng)正確地選擇“對刀點(diǎn)對刀點(diǎn)”的位置，大致選擇原則是：的位置，大致選擇原則是：(1) (1) 便于數(shù)學(xué)處理和簡化程序編制。便于數(shù)學(xué)處理和簡化程序編制。(2) (2) 在機(jī)床上找正容易，加工中便于檢查。在機(jī)床上找正容易，加工中便于檢查。(3) (

28、3) 引起的加工誤差小。引起的加工誤差小。 成批生產(chǎn)時，為減少多次對刀帶來的誤差，常將成批生產(chǎn)時，為減少多次對刀帶來的誤差，常將對刀點(diǎn)既對刀點(diǎn)既作為程序的起點(diǎn)，也作為程序的終點(diǎn)作為程序的起點(diǎn)，也作為程序的終點(diǎn)。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)CR30R20R5020f刀具運(yùn)動軌跡刀具運(yùn)動軌跡工件輪廓工件輪廓XYZ2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)：是指加工過程中換刀時刀具的相對位置點(diǎn)。是指加工過程中換刀時刀具的相對位置點(diǎn)。 換刀點(diǎn)多設(shè)置在工件的外部，以能順利換刀、不碰換刀點(diǎn)多設(shè)置在工件的外部，以能順利換刀、不碰撞工件和其他部件為準(zhǔn)。如：撞工件和其他部件為準(zhǔn)。如：常以機(jī)床參考點(diǎn)為換刀點(diǎn)；：常以機(jī)床參考點(diǎn)為

29、換刀點(diǎn)；：以換刀機(jī)械手的固定位置點(diǎn)為換刀點(diǎn)；：以換刀機(jī)械手的固定位置點(diǎn)為換刀點(diǎn)；：刀架遠(yuǎn)離工件的行程極限點(diǎn)為換刀點(diǎn)。：刀架遠(yuǎn)離工件的行程極限點(diǎn)為換刀點(diǎn)。選取的這些點(diǎn)，都是便于計(jì)算的相對固定點(diǎn)。選取的這些點(diǎn)，都是便于計(jì)算的相對固定點(diǎn)。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)X2X0X1Y1Y0Y2X機(jī)床原點(diǎn)對刀點(diǎn)工件原點(diǎn)換刀點(diǎn)Y2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)加工線路：加工過程中刀具相對于工件的運(yùn)動軌跡次序。n 個ba出段切入藍(lán)線長出段切入紅線長/) 1(/) 1(2nbananb原則：原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減少空行程在滿足精度要求的前提下，盡可能減少空行程 2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)

30、2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)XOY對刀點(diǎn)(b)(a)對刀點(diǎn)YOXXXYY2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)切向切入切向切入徑向切入徑向切入銑削平面的加工路線銑削平面的加工路線2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)a.銑削平面零件外輪廓時，刀具的切入、切出應(yīng)沿輪銑削平面零件外輪廓時，刀具的切入、切出應(yīng)沿輪廓切線方向進(jìn)行，避免在工件表面形成接刀痕，且注廓切線方向進(jìn)行，避免在工件表面形成接刀痕，且注意留有切入長度和切出長度。意留有切入長度和切出長度。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)b.銑削平面零件內(nèi)輪廓時，刀具切入、切出點(diǎn)應(yīng)選擇銑削平面零件內(nèi)輪廓時，刀具切入、切出點(diǎn)應(yīng)選擇在輪廓兩幾何元素的交點(diǎn)處。若無交點(diǎn)，刀具切入、在輪

31、廓兩幾何元素的交點(diǎn)處。若無交點(diǎn)，刀具切入、切出點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離拐角，或選擇圓弧切入、切出。切出點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離拐角，或選擇圓弧切入、切出。 銑削內(nèi)輪廓的銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑切入切出路徑2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑從拐角切入、切從拐角切入、切出，容易產(chǎn)生過出，容易產(chǎn)生過切現(xiàn)象。切現(xiàn)象。從直線中間圓弧從直線中間圓弧切入、切出。切入、切出。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)c.銑削外輪廓表面的切入切出路徑銑削外輪廓表面的切入切出路徑2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)d.銑削凹槽的走刀路線銑削凹槽的走刀路線(c)(b)(a)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)YXZX 以以X X、Y Y、Z Z軸中任意兩軸作

32、軸中任意兩軸作插補(bǔ)運(yùn)動，另一軸（軸）作周插補(bǔ)運(yùn)動，另一軸（軸）作周期性進(jìn)給。這時一般采用球頭期性進(jìn)給。這時一般采用球頭或指狀銑刀，在可能的條件下或指狀銑刀，在可能的條件下，球半徑應(yīng)盡可能選擇大一些，球半徑應(yīng)盡可能選擇大一些，以提高零件表面光潔度。方，以提高零件表面光潔度。方法加工的表面光潔度較差。法加工的表面光潔度較差。 可根據(jù)曲面形狀、機(jī)床功能、刀具形狀以及零件的精可根據(jù)曲面形狀、機(jī)床功能、刀具形狀以及零件的精 度要求，采用不同加工方法。度要求，采用不同加工方法。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ) b. b.三軸聯(lián)動加工三軸聯(lián)動加工 下圖為內(nèi)循環(huán)滾珠螺母的回珠器示意圖。其滾道母線下圖為內(nèi)循環(huán)滾珠螺母的回

33、珠器示意圖。其滾道母線SS為空間曲線，可用為空間曲線，可用去逼近，因此，可在具有去逼近，因此，可在具有空間直線插補(bǔ)功能的三軸聯(lián)動的數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工，但空間直線插補(bǔ)功能的三軸聯(lián)動的數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工，但由于編程計(jì)算復(fù)雜，宜采用自動編程。由于編程計(jì)算復(fù)雜，宜采用自動編程。2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)SSXYSSZXYXZ 下圖所示的飛機(jī)大梁，其加工面為直紋扭曲面，若采用下圖所示的飛機(jī)大梁，其加工面為直紋扭曲面，若采用三座標(biāo)聯(lián)動加工，則只能用球頭刀，效率低，表面粗糙度差三座標(biāo)聯(lián)動加工，則只能用球頭刀，效率低，表面粗糙度差。可采用如圖所示的圓柱銑刀周邊切削方式在四軸聯(lián)動機(jī)床。可采用如圖所示的圓柱銑刀周邊切

34、削方式在四軸聯(lián)動機(jī)床上進(jìn)行加工，由于計(jì)算較復(fù)雜，故一般采用自動編程。上進(jìn)行加工，由于計(jì)算較復(fù)雜，故一般采用自動編程。 1O2OZ2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ) 右圖為右圖為船用螺旋槳，由于其船用螺旋槳，由于其曲率半徑較大，一般采用端銑刀曲率半徑較大，一般采用端銑刀進(jìn)行加工，為了保證端銑刀的端進(jìn)行加工，為了保證端銑刀的端面加工處的曲面的切平面重合，面加工處的曲面的切平面重合，銑刀除了需要三個移動軸（銑刀除了需要三個移動軸（X、Y、Z）外，還應(yīng)作螺旋角與后傾角）外，還應(yīng)作螺旋角與后傾角的擺動運(yùn)動。并且還要作相應(yīng)的的擺動運(yùn)動。并且還要作相應(yīng)的附加補(bǔ)償運(yùn)動（擺動中心與銑刀附加補(bǔ)償運(yùn)動（擺動中心與銑刀的刀位點(diǎn)不

35、重合）。綜上所述，的刀位點(diǎn)不重合）。綜上所述，葉面的加工需要五軸（葉面的加工需要五軸（X、Y、Z、A、B）聯(lián)動，這種編程只能利）聯(lián)動，這種編程只能利用自動編程系統(tǒng)。用自動編程系統(tǒng)。后傾角）(j1m4m2m3mZ螺旋角）(iOjjRAXBY2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)工藝基礎(chǔ)回參考點(diǎn)操作回參考點(diǎn)操作數(shù)控車床數(shù)控車床對于具有參考點(diǎn)功能的數(shù)控車床而言，當(dāng)系統(tǒng)接通電源、復(fù)對于具有參考點(diǎn)功能的數(shù)控車床而言，當(dāng)系統(tǒng)接通電源、復(fù)位后，首先應(yīng)進(jìn)行各軸回參考點(diǎn)的操作，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。位后，首先應(yīng)進(jìn)行各軸回參考點(diǎn)的操作，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。（1）先檢查一下各軸是否在參考點(diǎn)的內(nèi)側(cè)。如不在，則應(yīng)手先檢查一下各

36、軸是否在參考點(diǎn)的內(nèi)側(cè)。如不在，則應(yīng)手動回到參考點(diǎn)的內(nèi)側(cè)，以避免回參考點(diǎn)時產(chǎn)生超程。動回到參考點(diǎn)的內(nèi)側(cè)，以避免回參考點(diǎn)時產(chǎn)生超程。（2）在主菜單下按在主菜單下按F3功能鍵，選擇功能鍵，選擇“”。（3）分別按分別按+X、+Z軸移動方向按鍵，使各軸返回參考點(diǎn)。軸移動方向按鍵，使各軸返回參考點(diǎn)。返回參考點(diǎn)后，相應(yīng)的指示燈將點(diǎn)亮。返回參考點(diǎn)后，相應(yīng)的指示燈將點(diǎn)亮。返回參考點(diǎn)后，屏幕上即顯示此時刀具返回參考點(diǎn)后，屏幕上即顯示此時刀具(或刀架或刀架)上某一參照上某一參照點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。對某機(jī)床來說，該值應(yīng)該是固定的，點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。對某機(jī)床來說，該值應(yīng)該是固定的，系統(tǒng)將根據(jù)這一固定距離關(guān)系而建立起機(jī)床坐標(biāo)系。系統(tǒng)將根據(jù)這一固定距離關(guān)系而建立起機(jī)床坐標(biāo)系。 對刀就是加工前測出刀位點(diǎn)在預(yù)想的工件坐標(biāo)系中的相對對刀就是加工前測出刀位點(diǎn)在預(yù)想的工件坐標(biāo)系中的相對坐標(biāo)位置。對刀操作通常是在建立工件坐標(biāo)系以前進(jìn)行的，只坐標(biāo)位置。對刀操作通常是在建立工件坐標(biāo)系以前進(jìn)行的，只有通過對刀才能建立一個和編程坐標(biāo)系一致的工件坐標(biāo)系。有通過對刀才能建立一個和編程坐標(biāo)系一致的工件坐標(biāo)系。 數(shù)控車床在經(jīng)過回參