第1章數(shù)控加工工藝分析和數(shù)控機(jī)床編程及加工

數(shù)控加工工藝分析機(jī)電131第四組?1.1零件結(jié)構(gòu)工藝性零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指根據(jù)加工工藝特點(diǎn)，對(duì)零件的設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的要求，即零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)影響或決定工藝性的好壞。1．

零件圖樣尺寸的正確標(biāo)注由于加工程序是以準(zhǔn)確的坐標(biāo)點(diǎn)來編制的，因此，各圖形幾何要素間的相互關(guān)系（如相切、相交、垂直和平行等）應(yīng)明確；各種幾何要素的條件要充分，應(yīng)無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。?2．

保證獲得設(shè)計(jì)要求的加工精度雖然數(shù)控機(jī)床精度很高，但對(duì)一些特殊情況，例如過薄的底板與肋板，因?yàn)榧庸r(shí)產(chǎn)生的切削拉力及薄板的彈性退讓極易產(chǎn)生切削面的振動(dòng)，使薄板厚度尺寸公差難以保證，其表面粗糙度也將增大。對(duì)于面積較大、厚度小于3mm的薄板，應(yīng)在工藝上充分重視這一問題。?3．

盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸輪廓內(nèi)圓弧半徑R常常限制刀具的直徑。如上圖所示，若工件的被加工輪廓高度低，轉(zhuǎn)接圓弧半徑也大，可以采用較大直徑的銑刀來加工，且加工其底板面時(shí)，進(jìn)給次數(shù)也相應(yīng)減少，表面加工質(zhì)量也會(huì)好一些，因此工藝性較好。反之，數(shù)控銑削工藝性較差。一般來說，當(dāng)R<0.2H(H為被加工輪廓面的最大高度)時(shí),可以判定零件上該部位的工藝性不好。?4．

保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則有些零件需要在銑完一面后再重新安裝銑削另一面。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)置工藝孔作為定位基準(zhǔn)，如可在毛坯上增加工藝凸臺(tái)或在后繼工序要銑去的余量上設(shè)基準(zhǔn)孔。?5．

分析零件的變形情況零件在加工時(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)行下去。這時(shí)就應(yīng)當(dāng)考慮采取一些必要的工藝措施進(jìn)行預(yù)防，如對(duì)鋼件進(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，也可考慮粗、精加工及對(duì)稱去除余量等常規(guī)方法。?因?yàn)樵跀?shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，加工過程是自動(dòng)的，毛坯加工余量的大小、如何裝夾等問題在選擇毛坯時(shí)就要仔細(xì)考慮好，否則，一旦毛坯不適合數(shù)控加工，加工將很難進(jìn)行下去。（1）毛坯加工余量應(yīng)充足和盡量均勻（2）分析毛坯的裝夾適應(yīng)性

（加工藝凸臺(tái)？）?零件的數(shù)控銑削結(jié)構(gòu)工藝性圖例

???1.2加工方法的選擇對(duì)于外圓面，可采用車削、磨削加工等方法；內(nèi)孔加工可采用鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、磨等加工方法；數(shù)控銑或加工中心加工零件的表面為平面、曲面、輪廓、孔和螺紋等，所選加工方法要與零件的表面特征、所要求達(dá)到的精度及表面粗糙度相適應(yīng)。下面，作為重點(diǎn)探討。平面、平面輪廓及曲面可通過銑削加工。經(jīng)粗銑的平面，尺寸精度可達(dá)IT11—IT13級(jí)，表面粗糙度Ra值可達(dá)6.3—2.5。經(jīng)粗、精銑的平面，尺寸精度可達(dá)IT8—IT10級(jí)，表面粗糙度Ra值可達(dá)1.6—3.2。?一、平面加工方法的選擇在數(shù)控銑床上主要采用端銑刀和立銑刀加工。當(dāng)要求Ra較小時(shí)，應(yīng)采用順銑方式。二、平面輪廓加工方法選擇平面輪廓多由直線和圓弧或各種曲線構(gòu)成，通常采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半坐標(biāo)加工。下圖為由直線和圓弧構(gòu)成的零件平面輪廓ABCDEA，采用半徑為R的立銑刀沿周向加工，虛線ABCDEA為刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。為保證加工面光滑，刀具沿PA切入，沿AK切出。?三、固定斜角平面加工固定斜角平面是與水平面成一固定夾角的斜面，常用如下的加工方法。當(dāng)零件尺寸不大時(shí)，可用斜墊板墊平后加工；如果機(jī)床主軸可以擺角，則可以擺成適當(dāng)?shù)亩ń?，用不同的刀具來加工（見下圖）。當(dāng)零件尺寸很大，斜面斜度留下殘留面積，需要用鉗修方法加以清除。加工斜面的最佳方法是采用五坐標(biāo)數(shù)控銑床，主軸擺角后加工，可以不留殘留面積。?四、變斜角平面加工（1）對(duì)曲率變化較小的變斜角面，選用x、y、z和A四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床，采用立銑刀（但當(dāng)零件斜角過大，超過機(jī)床主軸擺角范圍時(shí)，可用角度成型銑刀加以彌補(bǔ)）以插補(bǔ)方式擺角加工，如圖a所示。加工時(shí)，為保證刀具與零件型面在全長上始終貼和，刀具繞A軸擺動(dòng)角度。

(a)四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工變斜角面(b)五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工變斜角面?（2）對(duì)曲率變化較大的變斜角面，用四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工難以滿足加工要求時(shí)，可用x、y、z、A和B（或C轉(zhuǎn)軸）的五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床，以圓弧插補(bǔ)方式擺角加工，如下圖b所示。圖中夾角A和B分別是零件斜面母線與z坐標(biāo)軸夾角在zOy平面上和xOz平面上的分夾角。

?（3）還可用球頭銑刀和鼓形銑刀，以直線或圓弧插補(bǔ)方式進(jìn)行分層銑削加工，加工后的殘留面積用鉗修的方法清除。如下圖，由于鼓形銑刀的鼓徑可以做得比球頭銑刀的球徑大，所以加工后的殘留面積高度小，加工效果比球頭銑刀好。?五、曲面輪廓加工方法立體曲面的加工應(yīng)根據(jù)曲面形狀、刀具形狀以及精度要求采用不同的銑削加工方法，如兩軸半、三軸、四軸及五軸等聯(lián)動(dòng)加工。（1）曲率不大精度不高的曲面粗加工，可使用兩軸半坐標(biāo)行切法加工。

?（2）曲率較大、精度要求高的曲面精加工，可使用三軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)的行切法加工。三軸坐標(biāo)行切法加工曲面的切削點(diǎn)軌跡?（3）對(duì)于葉輪、螺旋槳等復(fù)雜零件，因刀具容易與相鄰表面發(fā)生干涉，常采用5坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工。?六、孔的加工方法選擇加工方法：鉆、擴(kuò)、鉸、鏜和攻螺紋等。1、對(duì)于直徑大于φ30mm的已鑄出或鍛出的毛坯孔的孔加工，一般采用粗鏜—半精鏜—孔口倒角—精鏜的加工方案。?2、對(duì)于直徑小于φ30mm的無毛坯孔的孔加工，通常采用锪平端面－打中心孔－鉆－擴(kuò)－孔口倒角－鉸加工方案，對(duì)有同軸度要求的小孔，需采用锪平端面－打中心孔－鉆－半精鏜－孔口倒角－精鏜（或鉸）加工方案。為提高孔的位置精度，在鉆孔工步前需安排锪平端面和打中心孔工步?？卓诘菇前才旁诎刖庸ぶ蟆⒕庸ぶ?，以防孔內(nèi)產(chǎn)生毛刺。?3、螺紋的加工：應(yīng)根據(jù)孔徑的大小，一般情況下，直徑在M6～M20mm之間的螺紋，通常采用攻螺紋的方法加工。直徑在M6mm以下的螺紋，在加工中心上完成基孔加工再通過其他手段攻螺紋。因?yàn)榧庸ぶ行纳瞎ヂ菁y不能隨機(jī)控制加工狀態(tài)，小直徑絲錐容易折斷。直徑在M20mm以上的螺紋，可采用鏜刀片鏜削加工。?1.3定位和夾緊1.定位基準(zhǔn)分析

定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。除第一道工序采用粗基準(zhǔn)外，其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算量，并且能有效的減少裝夾次數(shù)。?

主要考慮以下幾點(diǎn)：（1）夾緊機(jī)構(gòu)或其它元件不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開。要求夾持工件后夾具等一些組件不能與刀具運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生干涉。（2）必須保證最小的夾緊變形。（3）裝卸方便，輔助時(shí)間盡量短。（4）可以考慮同時(shí)裝夾數(shù)個(gè)工件進(jìn)行加工。（5）夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。（6）夾具應(yīng)便于與機(jī)床工作臺(tái)及工件定位表面間的定位連接。?六點(diǎn)定位原理

夾具用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)，分別限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，稱為“六點(diǎn)定位原理”。?六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用完全定位--工件的6個(gè)自由度全部被夾具中的定位元件所限制。?六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用不完全定位—根據(jù)工件加工表面的不同加工要求，定位支承點(diǎn)少于6個(gè)的定位。不完全定位中只設(shè)置與加工要求有關(guān)的支承點(diǎn)，用較少的元件達(dá)到定位要求。平板工件磨平面：工件只有厚度和平行度要求，通過電磁工作臺(tái)只限制三個(gè)自由度。?六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用欠定位--按照加工要求應(yīng)該被限制的自由度沒有被限制的定位稱為欠定位。裝夾中不允許有欠定位。abc圓柱體工件加工部位?六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用abc過定位—工件的一個(gè)或多個(gè)自由度被不同的定位元件重復(fù)限制的定位稱為過定位。過定位造成無法安裝工件或工件變形。齒坯靠長銷和大平面定位?定位基準(zhǔn)的選擇原則

基準(zhǔn)零件上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)零件圖上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)零件加工、測量和裝配過程中使用的基準(zhǔn)。分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。?粗基準(zhǔn)的選擇原則

①選擇要求保證工件上某重要表面的加工余量均勻且重要面為基準(zhǔn)。②為了保證加工面與不加工面間的位置要求，應(yīng)選不加工面為基準(zhǔn)。③粗基準(zhǔn)要求：平整光滑，有一定面積，定位可靠、夾緊方便。④粗基準(zhǔn)在同一方向上只能使用一次。⑤對(duì)于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)保證各主要表面都有足夠的加工余量。?粗基準(zhǔn)的選擇原則

該零件有三個(gè)不加工表面，若要求表面4與表面2所組成的壁厚均勻，則應(yīng)選擇不加工表面2作為粗基準(zhǔn)來加工臺(tái)階孔。保證各主要表面都有足夠的加工余量，選擇毛坯余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)：圖示的階梯軸，應(yīng)選擇φ55mm外圓表面作為粗基準(zhǔn)。?粗基準(zhǔn)的選擇原則

粗基準(zhǔn)通常只能使用一次：如重復(fù)使用B面加工A面、C面，則A面和C面的軸線將產(chǎn)生較大的同軸度誤差。?精基準(zhǔn)的選擇原則

保證加工精度和工件安裝方便可靠：基準(zhǔn)重合原則選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則自為基準(zhǔn)原則互為基準(zhǔn)原則采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面。選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。工件上兩個(gè)相互位置要求很高的表面加工時(shí)，互相作為基準(zhǔn)。?精基準(zhǔn)的選擇原則

自為基準(zhǔn)：磨削床身導(dǎo)軌面時(shí)，就以床身導(dǎo)軌面作為定位基準(zhǔn)。此時(shí)床腳平面只是起一個(gè)支承平面的作用，它并非是定位基準(zhǔn)面。?精基準(zhǔn)的選擇原則

互為基準(zhǔn)：為保證齒輪的齒圈跳動(dòng)精度，在齒面淬硬后，先以齒面定位磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位磨齒面。?

為裝夾方便或?qū)崿F(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，人為制造的一種定位基準(zhǔn)。

輔助基準(zhǔn)的選擇輔助基準(zhǔn)：工藝凸臺(tái)?常用定位方式及定位元件以平面定位以圓柱孔定位以外圓柱面定位固定支承可調(diào)支承浮動(dòng)支承V形塊圓（錐）孔圓柱銷圓錐銷輔助支承圓柱心軸定心夾緊裝置孔以圓錐孔定位圓錐心軸頂尖（見P14-15表1-5）?夾具的分類通用夾具通用可調(diào)夾具專用夾具組合夾具成組夾具拼拆式夾具按用途分類?夾具的分類手動(dòng)夾具氣動(dòng)夾具液壓夾具氣液增壓夾具電動(dòng)夾具磁力夾具真空夾具離心力夾具其它按動(dòng)力源分類?夾具的分類車床常用夾具：三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、花盤、心軸、頂尖等。銑床常用夾具：虎鉗結(jié)構(gòu)、螺旋壓板結(jié)構(gòu)、偏心夾緊結(jié)構(gòu)、組合夾具等。?1.4工序的劃分一、工序劃分原則：工序集中原則和工序分散原則數(shù)控機(jī)床加工零件，一般按工序集中原則，工序劃分方法有：1、按所用刀具劃分適用于工件待加工面較多、機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間較長、程序編制和檢查難度大的情況，加工中心常用此方法。當(dāng)加工中使用的刀具較多時(shí)，為了減少換刀次數(shù)，縮短輔助時(shí)間，可以將一把刀具所加工的內(nèi)容安排在一個(gè)工序（工步）中。?2、按安裝次數(shù)劃分適用于工件的加工內(nèi)容不多的工件，加工完后就能達(dá)到檢驗(yàn)狀態(tài)。3、按粗、精加工劃分適用于加工后變形較大，需粗、精加工分開的零件（如毛坯為鑄件、焊件或鍛件）。通常先進(jìn)行所有表面的粗加工，再進(jìn)行所有表面的精加工。4、按加工部位劃分適用于加工表面多而復(fù)雜的零件。可按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如內(nèi)形、外形、曲面等劃分為多道工序。數(shù)控加工中工序集中和工序分散的問題：對(duì)于單件小批？應(yīng)該：對(duì)于大量大批？應(yīng)該：對(duì)于重型零件？應(yīng)該：對(duì)于剛性差、精度高的零件？應(yīng)該：工序集中工序集中或工序分散工序集中工序分散?1.5加工順序安排一、切削加工工序的安排（1）先粗后精當(dāng)加工零件精度要求較高時(shí)都要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工。如果精度要求更高，還包括光整加工幾個(gè)階段。

（2）基準(zhǔn)面先行原則用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)先加工，任何零件的加工過程總是先對(duì)定位基準(zhǔn)進(jìn)行粗加工和精加工，例如軸類零件總是先加工中心孔，再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外圓和端面，箱體類零件總是先加工定位用的平面及兩個(gè)定位孔，再以平面和定位孔為精基準(zhǔn)加工孔系和其它平面。

（3）先面后孔對(duì)于箱體、支架等零件，平面尺寸輪廓較大，用平面定位比較穩(wěn)定，而孔的深度尺寸又是以平面為基準(zhǔn)，故應(yīng)先加工平面，然后加工孔。

（4）先內(nèi)后外即先加工內(nèi)型腔，后加工外表面。（5）先主后次即先加工主要表面，然后加工次要表面。

?二、熱處理工序的安排預(yù)備熱處理--機(jī)加工前，改善切削性能、消除內(nèi)應(yīng)力。最終熱處理—半精加工后、精加工前，達(dá)到強(qiáng)度、硬度要求。去除內(nèi)應(yīng)力處理—粗加工后、精加工前。三、輔助工序的安排輔助工序如檢驗(yàn)、去毛刺、倒棱邊、清洗等，其中檢驗(yàn)要安排在：1、粗加工全部結(jié)束后精加工之前2、重要工序之后3、工件在不同車間之間轉(zhuǎn)移前后4、工件全部加工結(jié)束后5、特種性能檢驗(yàn)之前?1.6確定走刀路線和工步順序在數(shù)控加工中，刀具（嚴(yán)格說是刀位點(diǎn)）相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為加工路線，也叫走刀路線。它不但包括工步內(nèi)容，也反映了工步的順序。

工步順序指在同一道工序中，各個(gè)表面加工的先后順序。它對(duì)加工質(zhì)量、效率及加工路線有直接關(guān)系。加工路線是編寫程序的依據(jù)之一。?確定走刀路線的一般原則1.保證零件的加工精度和表面粗糙度。

2.方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。

3.縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間。

4.盡量減少程序段數(shù)。

??切入點(diǎn)選擇原則：粗加工選擇曲面內(nèi)的最高角點(diǎn)作為切入點(diǎn)；精加工選擇曲面內(nèi)某個(gè)曲率比較平緩的角點(diǎn)作為切入點(diǎn)；避免銑刀當(dāng)鉆頭使用，否則因受力大而損壞。?切入點(diǎn)的選擇。。。ABC應(yīng)盡量避免在連續(xù)幾何圖素的中間切入×雖然是兩幾何圖素的交點(diǎn)，但在這里刀具沿切線方向切出后將影響已加工表面精度可沿圖形輪廓切向切入切出，且保證輪廓封閉×√?切出點(diǎn)選擇原則：能連續(xù)完整的加工曲面；非加工時(shí)間短。?銑削外圓的切入切出路徑切入切出路徑?當(dāng)銑切內(nèi)表面輪廓形狀時(shí)，也應(yīng)該盡量遵循從切向切入的方法，但此時(shí)切入無法外延，最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線。當(dāng)實(shí)在無法沿零件曲線的切向切入、切出時(shí)，銑刀只有沿法線方向切入和切出，在這種情況下，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。切入切出路徑?銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑?從尖點(diǎn)切入銑削內(nèi)輪廓銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑?避免引入反向誤差數(shù)控機(jī)床在反向運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)反向間隙，如果在走刀路線中將反向間隙帶入，就會(huì)影響刀具的定位精度，增加工件的定位誤差。?避免反向誤差的加工路線存在反向誤差的加工路線鏜銑加工路線圖避免引入反向誤差?順銑和逆銑加工順銑

逆銑

在銑削加工中，銑刀切入工件時(shí)切削速度方向與工件進(jìn)給方向相同。用于當(dāng)工件表面無硬皮、機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)無間隙、精銑加工的場合。在銑削加工中，銑刀切入工件時(shí)切削速度方向與工件進(jìn)給方向相反。用于當(dāng)工件表面有硬皮、機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)間隙較大、粗銑加工的場合。由于數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)采用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，其進(jìn)給傳動(dòng)間隙很小，順銑的工藝性優(yōu)于逆銑。?順銑和逆銑加工?采用順銑加工方式：順銑和逆銑銑削內(nèi)溝槽的側(cè)面順銑和逆銑加工?立體輪廓的加工立體輪廓的加工加工一個(gè)曲面時(shí)可能采取的三種走刀路線，即沿參數(shù)曲面的u向行切、沿w向行切和環(huán)切：?內(nèi)槽加工內(nèi)槽是指以封閉曲線為邊界的平底凹坑。加工內(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)槽的圖紙要求。內(nèi)槽的切削分兩步，第一步切內(nèi)腔，第二步切輪廓。切輪廓通常又分為粗加工和精加工兩步。?1.7切削用量的選擇數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量及進(jìn)給量等。

切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；考慮機(jī)床工藝系統(tǒng)的剛度前提下，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。?主軸轉(zhuǎn)速與切削速度主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計(jì)算公式為：n=1000v/（πD）式中：v----切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定；n----主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min；D----工件直徑或刀具直徑，單位為mm。計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)機(jī)床說明書選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。

?進(jìn)給量（進(jìn)給速度）的確定進(jìn)給量主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。在輪廓加工中，在接近拐角處應(yīng)適當(dāng)降低進(jìn)給量，以克服由于慣性或工藝系統(tǒng)變形在輪廓拐角處造成“超程”或“欠程”現(xiàn)象。

?進(jìn)給量的確定原則：⑴當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100～200mm/min范圍內(nèi)選取。⑵在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。⑶當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以使用機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。

?背吃刀量確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定。在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。如半精加工時(shí)，背吃刀量可取0.5-2mm；精加工時(shí)時(shí)，背吃刀量一般為0.2～0.5mm。

?表切削用量的選?。ǜ咚黉摿姷?、粗銑）

?切削用量的選擇針對(duì)切削用量三要素主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量及進(jìn)給量等的選擇原則，根據(jù)車削、銑削、鉆鏜削工藝的不同要求，結(jié)合課本表1-6至表1-13中的推薦值，要求學(xué)會(huì)靈活掌握。

?1.零件圖紙工藝分析圖樣分析主要分析凸輪輪廓形狀、尺寸和技術(shù)要求、定位基準(zhǔn)及毛坯等。1.9典型零件的數(shù)控加工工藝分析兩軸聯(lián)動(dòng)

鑄鐵，含有兩個(gè)基準(zhǔn)孔、直徑為280mm、厚度為18mm的圓盤。圓盤底面A及35G7和12H7兩孔可用作定位基準(zhǔn)。形位公差比較容易保證。

1.8數(shù)控加工工藝文件工序卡、刀具調(diào)整單、程序清單?2.確定裝夾方案

一般大型凸輪可用等高墊塊墊在工作臺(tái)上，然后用壓板螺栓在凸輪的孔上壓緊。外輪廓平面盤形凸輪的墊塊要小于凸輪的輪廓尺寸，不與銑刀發(fā)生干涉。對(duì)小型凸輪，一般用心軸定位、壓緊即可。

采用“一面兩孔”定位，設(shè)計(jì)一“一面兩銷”專用夾具。

??削邊銷--可避免工件定位時(shí)出現(xiàn)的干涉現(xiàn)象支撐板及兩定位銷定位，產(chǎn)生過定位。將定位銷2上與工件孔壁相碰的部分削去，即為削邊銷。定位銷2?3.確定進(jìn)給路線進(jìn)給路線包括平面內(nèi)進(jìn)給和深度進(jìn)給兩部分路線。對(duì)平面內(nèi)進(jìn)給，對(duì)外凸輪廓從切線方向切入，對(duì)內(nèi)凹輪廓從過渡圓弧切入。在兩軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床上，對(duì)銑削平面槽形凸輪，深度進(jìn)給有兩種方法：一種方法是在xz（或yz）平面內(nèi)來回銑削逐漸進(jìn)刀到即定深度；另一種方法是先打一個(gè)工藝孔，然后從工藝孔進(jìn)刀到即定深度。?本例進(jìn)刀點(diǎn)選在P（150，0），刀具在y-15及y+15之間來回運(yùn)動(dòng)，逐漸加深銑削深度，當(dāng)達(dá)到即定深度后，刀具在xy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，銑削凸輪輪廓。為保證凸輪的工作表面有較好的表面質(zhì)量，采用順銑方式，即從P（150，0）開始，對(duì)外凸輪廓，按順時(shí)針方向銑削，對(duì)內(nèi)凹輪廓按逆時(shí)針方向銑削，下圖所示即為銑刀在水平面內(nèi)的切入進(jìn)給路線。

?a)直接切入外凸輪輪廓b)過渡圓弧切入內(nèi)凹輪廓

?4.選擇刀具及切削用量

銑刀材料和幾何參數(shù)主要根據(jù)零件材料切削加工性、工件表面幾何形狀和尺寸大小選擇；切削用量是依據(jù)零件材料特點(diǎn)、刀具性能及加工精度要求確定。通常為提高切削效率要盡量選用大直徑的銑刀；側(cè)吃刀量取刀具直徑三分之一到二分之一，背吃刀量應(yīng)大于冷硬層厚度；切削速度和進(jìn)給速度應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)選取效率和刀具壽命的綜合最佳值。精銑時(shí)切削速度應(yīng)高一些。

背吃刀量--平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸為背吃刀量側(cè)吃刀量--垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸為側(cè)吃刀量?本例零件材料（鑄鐵）屬于一般材料，切削加工性較好，選用18mm硬質(zhì)合金立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速取150~235r/min，進(jìn)給速度取30~60mm/min。槽深14mm，銑削余量分三次完成，第一次背吃刀量8mm，第二次背吃刀量5mm，剩下的1mm隨同精銑一起完成。凸輪槽兩側(cè)面各留精銑余量。在第二次進(jìn)給完成之后，檢測零件幾何尺寸，依據(jù)檢測結(jié)果決定進(jìn)刀深度和刀具半徑偏置量，分別對(duì)凸輪槽兩側(cè)面精銑一次，達(dá)到圖樣要求的尺寸。

?數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對(duì)程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對(duì)程序及首件試加工。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對(duì)坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

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