數(shù)控編程基礎(chǔ)

2數(shù)控編程基礎(chǔ)2.1數(shù)控編程的概念與方法2.2

數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟2.3

幾何基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)2009/7/1712數(shù)控編程基礎(chǔ)2.1數(shù)控編程的概念與方法2.2

數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟2.3

幾何基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)2009/7/172（1）基本概念2數(shù)控編程基礎(chǔ)2.1數(shù)控編程的概念與方法O2001；N10G54

X85

Y120；N20G90

G00X30Y45；N30G01

X54

Y58；N150S250

M03；N200M02；數(shù)控編程（NCprogramming）：根據(jù)被加工零件的圖紙及其技術(shù)要求、工藝要求等切削加工的必要信息，按數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令和格式編制數(shù)控加工指令序列。2009/7/1732.1數(shù)控編程的概念與方法（2）數(shù)控編程方法兩種方法：手工編程、自動(dòng)編程

1）手工編程

整個(gè)編程過程由人工完成，對(duì)編程人員的要求高:a.熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則;b.具備工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。

使用場(chǎng)合：幾何形狀不太復(fù)雜的零件。2009/7/174

2）自動(dòng)編程

概念：編程人員只要根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個(gè)自動(dòng)編程系統(tǒng)的規(guī)定，將零件的加工信息用較簡(jiǎn)便的方式送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行程序的編制，編程系統(tǒng)能自動(dòng)打印出程序單和制備控制介質(zhì)。

方法（兩種）：

以自動(dòng)編程語(yǔ)言為基礎(chǔ)的方法；以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的方法。

使用場(chǎng)合：

形狀復(fù)雜的零件；不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（數(shù)千個(gè)孔的零件)；

不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（非圓曲線的計(jì)算）。2.1數(shù)控編程的概念與方法2009/7/175據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)：用手工編程時(shí)，一個(gè)零件的編程時(shí)間與機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間之比，平均約為30：1。數(shù)控機(jī)床不能開動(dòng)的原因中，有20－30%是由于加工程序不能及時(shí)編制出造成的

編程自動(dòng)化是當(dāng)今的趨勢(shì)！2.1數(shù)控編程的概念與方法62數(shù)控編程基礎(chǔ)2.1數(shù)控編程的概念與方法2.2

數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟

2.3

幾何基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)2009/7/1772.2數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟分析零件圖紙確定工藝過程數(shù)值計(jì)算編寫程序單制備控制介質(zhì)程序檢驗(yàn)首件試切零件圖機(jī)床加工2數(shù)控編程基礎(chǔ)8(1)分析零件圖紙內(nèi)容：分析零件的材料、形狀、尺寸、精度及毛坯形狀和熱處理等。

目的：確定是否適合在數(shù)控機(jī)床上加工，在哪臺(tái)數(shù)控機(jī)床上加工，以及加工哪些工序。(2)確定工藝過程在分析圖紙的基礎(chǔ)上，確定零件的加工方法、工裝夾具、定位加緊方法和走刀路線、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，并合理選定機(jī)床、刀具及切削用量等。

2.2數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟9(3)數(shù)值計(jì)算

計(jì)算交點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值以及其它數(shù)據(jù)。(4)編寫程序單根據(jù)制定的加工路線、切削用量、刀具號(hào)碼、刀具補(bǔ)償、輔助動(dòng)作及刀具運(yùn)動(dòng)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。(5)制備控制介質(zhì)

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(jiǎn)單，也可直接通過鍵盤輸入。

2.2數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟10（6）程序校驗(yàn)和首件試切控制介質(zhì)經(jīng)過校驗(yàn)和試切削后，才能用于正式加工。平面輪廓零件：用筆代刀、坐標(biāo)紙代工件進(jìn)行繪圖?？臻g曲面零件：可用蠟塊、塑料或木料或價(jià)格低的材料作工件，進(jìn)行試切。

2.2數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟11（6）程序校驗(yàn)和首件試切—續(xù)在具有圖形顯示功能的機(jī)床上，用靜態(tài)顯示（機(jī)床不動(dòng)）或動(dòng)態(tài)顯示（模擬工件的加工過程）的方法，則更為方便。上述方法只能檢查運(yùn)動(dòng)軌跡的正確性，不能判別工件的加工誤差。首件試切方法可查出程序單是否有錯(cuò)，還可知道加工精度是否符合要求。2.2數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟122數(shù)控編程基礎(chǔ)2.1數(shù)控編程的概念與方法2.2

數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟

2.3

幾何基礎(chǔ)

2.4工藝基礎(chǔ)2009/7/17132.3.1機(jī)床坐標(biāo)系

統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其運(yùn)動(dòng)的方向，可使編程方便，并使編出的程序?qū)ν愋蜋C(jī)床有通用性。同時(shí)也給維修和使用帶來極大的方便。

ISO和我國(guó)都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。2.3數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2.3

幾何基礎(chǔ)2009/7/1714（1）ISO和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)控機(jī)床的每個(gè)進(jìn)給軸(直線進(jìn)給、圓進(jìn)給)定義為坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)軸。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)；基本坐標(biāo)系：直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系（X、Y、Z）。坐標(biāo)軸相互關(guān)系：由右手定則決定?；剞D(zhuǎn)坐標(biāo)：繞X、Y、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓進(jìn)給坐標(biāo)軸分別用A、B、C表示，相互關(guān)系由右手螺旋法則而定。2.3

幾何基礎(chǔ)15XYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A2.3

幾何基礎(chǔ)16坐標(biāo)軸方向：定義為刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的方向。

注意：知道坐標(biāo)軸及方向，編程時(shí)不必知道機(jī)床運(yùn)動(dòng)的具體配置，就能正確地進(jìn)行編程。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。

-基本坐標(biāo)確定順序：Z→

X→

Y2.3

幾何基礎(chǔ)17（2）Z坐標(biāo)（軸）方位Z坐標(biāo)//

主軸軸線；沒有主軸(牛頭刨床)或有多個(gè)主軸,則Z坐標(biāo)⊥工件裝夾面。正方向：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。2.3

幾何基礎(chǔ)18+Z2.3

幾何基礎(chǔ)19+Z立式5軸數(shù)控銑床坐標(biāo)系+Z2.3

幾何基礎(chǔ)20（3）X坐標(biāo)

1）刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（銑床、鉆床、鏜床等）Z軸水平（臥式）：從刀具(主軸)向工件看時(shí)，X坐標(biāo)的正方向指向右邊。+Z+X2.3

幾何基礎(chǔ)21單立柱機(jī)床，從刀具向立柱看時(shí)，X的正方向指向右邊；+Z+X立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系+Z+X

Z軸垂直（立式）－單立柱機(jī)床2.3

幾何基礎(chǔ)+X22雙立柱機(jī)床(龍門機(jī)床)：從刀具向左立柱

看時(shí)，X軸的正方向指向右邊。+Z+X

Z軸垂直（立式）－雙立柱機(jī)床2.3

幾何基礎(chǔ)23+Z+X2）工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（車床、磨床等）

X軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于橫向溜板，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)24刀架后置式；(b)刀架前置式車床坐標(biāo)系2.3

幾何基礎(chǔ)25（4）Y坐標(biāo)

2.3

幾何基礎(chǔ)利用已確定的X、Z坐標(biāo)的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，確定Y坐標(biāo)的正方向。右手定則：大姆指指向+X，中指指向+Z，則+Y方向?yàn)槭持钢赶?。右手螺旋法則：在XZ平面，姆指之外四指從Z抓向X，姆指所指的方向?yàn)?Y。26立、臥式數(shù)控銑床+Z+X+Y+Z+X+Y2.3

幾何基礎(chǔ)27+Z+X+Y立式5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床龍門數(shù)控銑床2.3

幾何基礎(chǔ)+Z+X+Y28（4）回轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C+Z+Y+C+X+Z+Y+A+C+X2.3

幾何基礎(chǔ)29(a)臥式鏜銑床；(b)六軸加工中心回轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C…續(xù)

2.3

幾何基礎(chǔ)30（5）輔助坐標(biāo)U、V、W

立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系+Z+X+Y+A+C+W2.3

幾何基礎(chǔ)31

用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)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，用擋鐵和限位開關(guān)精確地預(yù)先確定好。

【注意：機(jī)床參考點(diǎn)是一個(gè)硬件點(diǎn)】

每次開機(jī)啟動(dòng)后，或當(dāng)機(jī)床因意外斷電、緊急制動(dòng)等原因停機(jī)而重新啟動(dòng)時(shí)，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(dòng)所帶來的位置誤差。（1）機(jī)床參考點(diǎn)2.3

幾何基礎(chǔ)2.3.2機(jī)床參考點(diǎn)、原點(diǎn)、工件原點(diǎn)和編程原點(diǎn)2009/7/17322.3

幾何基礎(chǔ)33（2）機(jī)床原點(diǎn)

機(jī)床原點(diǎn)(機(jī)械原點(diǎn))，是機(jī)床上的一個(gè)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、編程坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn)。

【注意】：不是一個(gè)硬件點(diǎn)，而是一個(gè)定義點(diǎn)。

機(jī)床原點(diǎn)是由機(jī)床參考點(diǎn)體現(xiàn)出來的，它與機(jī)床參考點(diǎn)間的距離是一個(gè)固定值。

數(shù)控車床：多取在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處；

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)置在機(jī)床工作臺(tái)中心。

2.3

幾何基礎(chǔ)34機(jī)床坐標(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)控機(jī)床安裝調(diào)試時(shí)設(shè)定好的一個(gè)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。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(dòng)建立了?！窘⑦^程】

注意:

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。2.3

幾何基礎(chǔ)352.3

幾何基礎(chǔ)36工件坐標(biāo)系：用于確定工件幾何圖形上個(gè)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，工件坐標(biāo)系是人為設(shè)定的。工件原點(diǎn)：工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。工件坐標(biāo)系可用G92建立，或用G54～G59預(yù)置建立。對(duì)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。（3）工件原點(diǎn)2.3

幾何基礎(chǔ)37工件原點(diǎn)選取原則：1)盡量選在圖紙的尺寸基準(zhǔn)上。好處：絕對(duì)值編程時(shí)，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。2)盡量選在便于裝夾、測(cè)量和檢驗(yàn)工件的位置。3)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。4)對(duì)于有幾何對(duì)稱形狀的零件，工件原點(diǎn)宜選在對(duì)稱中心。2.3

幾何基礎(chǔ)38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；銑床的工件原點(diǎn)，一般設(shè)在工件外輪廓的某一個(gè)角上或工件對(duì)稱中心處，大多取在工件表面。2.3

幾何基礎(chǔ)39Y軸偏置量X軸偏置量工件原點(diǎn)Z軸偏置量Y軸機(jī)床原點(diǎn)X軸Z軸臥式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系X軸Z軸偏置量Y軸Y軸偏置量X軸偏置量機(jī)床原點(diǎn)工件原點(diǎn)立式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系Z軸2.3

幾何基礎(chǔ)40

編程原點(diǎn)是為了編程方便而選定的一個(gè)特殊位置點(diǎn)，也叫程序原點(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(jiǎn)單零件一般選在工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。下圖所示為車削零件的編程原點(diǎn)。

編程坐標(biāo)系是在對(duì)圖紙零件進(jìn)行編程計(jì)算時(shí)建立的。

【用對(duì)刀操作來溝通機(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】（4）編程零點(diǎn)2.3

幾何基礎(chǔ)2009/7/1741

2.3.3絕對(duì)坐標(biāo)編程和相對(duì)坐標(biāo)編程絕對(duì)坐標(biāo)編程：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。相對(duì)坐標(biāo)編程：運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)值是相對(duì)于起點(diǎn)進(jìn)行計(jì)量的編程方式（增量坐標(biāo)編程）。表達(dá)方式：G90/G91；X.Y.Z.絕對(duì)，U.V.W.相對(duì)

選用原則：考慮編程的方便(如圖紙尺寸標(biāo)注方式等)及加工精度的要求，選用坐標(biāo)類型。

2.3

幾何基礎(chǔ)422數(shù)控編程基礎(chǔ)2.1數(shù)控編程的概念與方法2.2

數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟2.3

幾何基礎(chǔ)2.4工藝基礎(chǔ)2009/7/17432.4工藝基礎(chǔ)2.4.1

數(shù)控加工工藝分析的特點(diǎn)及內(nèi)容2.4.2零件的加工工藝性分析2.4.3加工方法選擇及加工方案確定2.4.4工藝路線設(shè)計(jì)2.4.5裝卡方式、切削用量的選擇2.4.6對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定2.4.7加工路線確定2.4

工藝基礎(chǔ)2009/7/1744

(1)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)

原則上，數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工工藝基本相同，但有自身的一些特點(diǎn)：

1）內(nèi)容十分明確而具體；

2）工藝的設(shè)計(jì)要求非常嚴(yán)密；

3）采用多坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制加工復(fù)雜表面；

4）采用先進(jìn)的工藝裝備（先進(jìn)的刀具、組合夾具等）；

5）采用工序集中。2.4.1數(shù)控加工工藝分析的特點(diǎn)及內(nèi)容2.4

工藝基礎(chǔ)2009/7/1745

(2)數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容

1）確定在數(shù)控機(jī)床上的加工內(nèi)容；

2）分析圖紙，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求；

3）設(shè)計(jì)加工工序，選擇刀具、夾具及切削用量等；

4）處理特殊的工藝問題，如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇，加工路線的確定，刀具補(bǔ)償?shù)取?/p>

5）處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令，編制工藝文件。

6）編程誤差及其控制。2.4

工藝基礎(chǔ)2009/7/17462.4.2零件的加工工藝性分析（1）選擇適合數(shù)控加工的內(nèi)容2.4

工藝基礎(chǔ)對(duì)于一個(gè)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,

這就需要對(duì)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)控加工的內(nèi)容和工序。2009/7/17472.4

工藝基礎(chǔ)口小肚大圖1某套筒零件局部結(jié)構(gòu)不能加工通用機(jī)床加工情況：觀察下列數(shù)控加工零件有什么特點(diǎn)？零件特點(diǎn):2009/7/17482.4

工藝基礎(chǔ)平面曲面輪廓通用機(jī)床加工情況：圖2工藝品零件特點(diǎn):加工非常困難2009/7/17492.4

工藝基礎(chǔ)零件特點(diǎn):通用機(jī)床加工情況：螺紋零件能加工,效率低圖3螺紋零件2009/7/17502.4

工藝基礎(chǔ)綜上,選擇數(shù)控加工內(nèi)容時(shí)，一般按下列順序考慮：通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容通用機(jī)床難加工，質(zhì)量難以保證的內(nèi)容

通用機(jī)床加工效率低、操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容

（1）通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容；（2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容；（3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。2009/7/1751（2）圖紙上尺寸數(shù)據(jù)的標(biāo)注原則

1）應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)

按同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸，便于編程和尺寸間的協(xié)調(diào)。

2.4

工藝基礎(chǔ)局部分散尺寸同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸2009/7/17522）構(gòu)成零件輪廓的幾何元素應(yīng)充分定義零件圖樣構(gòu)成條件要充分，必要時(shí)要用繪圖軟件驗(yàn)證。

2.4

工藝基礎(chǔ)圖4幾何要素模糊圖5幾何要素矛盾2009/7/17532.4

工藝基礎(chǔ)3）審查、分析定位基準(zhǔn)的可靠性在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要，因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺(tái)，如下圖所示的零件，為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺(tái)。2009/7/1754（3）零件各部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工特點(diǎn)

1）零件內(nèi)腔和外形盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，減少換刀，提高效率，減少成本；

2）內(nèi)槽圓角影響刀具的選擇，應(yīng)大些；2.4

工藝基礎(chǔ)2009/7/17553）銑零件底面時(shí)，槽底圓角半徑不應(yīng)過大。2.4

工藝基礎(chǔ)R越大，加工平面能力越差。2009/7/1756

2.4.3加工方法選擇及加工方案確定

（1）機(jī)床的選用

主要考慮以下三個(gè)方面：

1）保證加工零件的技術(shù)要求，能加工出合格的產(chǎn)品；

2）有利于提高生產(chǎn)率；

3）可降低成本。

2.4

工藝基礎(chǔ)2009/7/1757（2）加工方法的選擇2.4

工藝基礎(chǔ)1）外圓表面加工方法的選擇

582.4

工藝基礎(chǔ)2）內(nèi)孔表面加工方法的選擇592.4

工藝基礎(chǔ)a.Ф40H7孔粗糙度要求較高，選擇鉆孔—粗鏜（或擴(kuò)孔）—半精鏜—精鏜方案。b.Ф13和Ф22孔沒有尺寸公差要求，粗糙度要求不高，選擇鉆孔—锪孔方案。內(nèi)孔加工方法舉例602.4

工藝基礎(chǔ)3）平面加工方法的選擇

612.4

工藝基礎(chǔ)

4）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

對(duì)曲率半徑較小的平面內(nèi)輪廓，采用線切割。對(duì)平面外輪廓，采用數(shù)控銑削。對(duì)曲面輪廓，采用數(shù)控銑削。622.4.4工藝路線設(shè)計(jì)

2.4

工藝基礎(chǔ)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)的主要區(qū)別,在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述，因此在工藝路線設(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加工的整個(gè)工藝過程中，因而要與其它加工工藝銜接好。工藝流程2009/7/17631）按零件裝夾定位方式劃分工序2.4

工藝基礎(chǔ)工件加工順序：加工外形時(shí)，以內(nèi)形定位；加工內(nèi)形時(shí)，以外形定位。應(yīng)用條件：加工內(nèi)容不多的簡(jiǎn)單工件，工件加工完畢后就可達(dá)到待檢狀態(tài)。（1）工序的劃分2009/7/17642.4

工藝基礎(chǔ)凸輪加工內(nèi)容是:a.鉆擴(kuò)鉸Φ22H7、Φ4H7孔；b.粗精銑上下平面；c.粗精銑凸輪外輪廓曲面（數(shù)控）。兩道工序：a.以外圓面和B平面（見書）定位，在普通機(jī)床上先加工一個(gè)端面和Φ22H7孔，然后加工另一端面和Φ4H7孔；b.以兩個(gè)孔和一個(gè)端面定位，在數(shù)控銑床上加工外輪廓。片狀凸輪2009/7/17652）按所用刀具劃分工序2.4

工藝基礎(chǔ)當(dāng)工件在一次安裝中加工的內(nèi)容較多時(shí)，如果按安裝劃分工序，會(huì)使機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間較長(zhǎng)，加工程序編制時(shí)間長(zhǎng)，檢查難度大。此時(shí)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，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(shí)間。專用數(shù)控機(jī)床和加工中心中常采用該方法。2009/7/17662.4

工藝基礎(chǔ)加工工藝：鉆—擴(kuò)—鉸按刀具劃分的工序是：鉆4×φ10H7孔為φ8；擴(kuò)4×φ10H7孔為9.85；鉸4×φ10H7孔至圖樣尺寸。2009/7/17673）按粗、精加工劃分工序2.4

工藝基礎(chǔ)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。應(yīng)用：加工后變形較大需要粗精加工分開的場(chǎng)合。本例軸較長(zhǎng)，需要粗精加工分開。2009/7/17684）按加工部位分序法

2.4

工藝基礎(chǔ)當(dāng)零件輪廓結(jié)構(gòu)差異較大時(shí)，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾部分，分別在幾道工序中進(jìn)行加工，此時(shí)完成相同型面的那一部分工藝過程為一道工序。如可按內(nèi)形、外形、平面、曲面來劃分多道工序2009/7/17692.4

工藝基礎(chǔ)（2）加工順序的安排

加工順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行：（1）先面后孔；（2）先粗后精；（3）先內(nèi)后外，內(nèi)外交叉；（4）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)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。2009/7/17702.4

工藝基礎(chǔ)（3）數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接

數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。因此在熟悉整個(gè)加工工藝內(nèi)容的同時(shí)，相互建立狀態(tài)要求，如要不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對(duì)校形工序的技術(shù)要求；對(duì)毛坯的熱處理狀態(tài)等。2009/7/1771

2.4.5裝卡方式、切削用量的選擇

（1）工件的裝卡方式

1）盡量采用組合夾具

2）選擇合理的定位、夾緊部位避免干涉，便于測(cè)量

3）選擇合理的夾緊力位置和方向減少變形

4）裝卡、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性2.4

工藝基礎(chǔ)2009/7/17722）切削用量的選擇

2.4

工藝基礎(chǔ)切削用量的選擇原則:

一般是先參考切削用量手冊(cè)，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。2009/7/17732.4

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(dòng)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)刀具耐用度確定最佳的切削速度

粗加工時(shí)切削用量的選擇原則首先根據(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)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。

精加工時(shí)切削用量的選擇原則2009/7/1774對(duì)刀點(diǎn)：刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，是程序執(zhí)行的起點(diǎn)，也稱為“程序原點(diǎn)”或“起刀點(diǎn)”。對(duì)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)或工藝基準(zhǔn)上。刀位點(diǎn)：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)。它是在刀具上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點(diǎn)。對(duì)刀：就是使“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”重合的操作。2.4.6對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定2.4

工藝基礎(chǔ)75鏜刀鉆頭立銑刀、端銑刀面銑刀指狀銑刀球頭銑刀車刀刀位點(diǎn)【對(duì)刀過程】2.4

工藝基礎(chǔ)76數(shù)控機(jī)床對(duì)刀時(shí)常采用千分表、對(duì)刀測(cè)頭或?qū)Φ睹闇?zhǔn)儀進(jìn)行找正對(duì)刀，具有很高的對(duì)刀精度。編程時(shí)，應(yīng)正確地選擇“對(duì)刀點(diǎn)”的位置，大致選擇原則是：(1)便于數(shù)學(xué)處理和簡(jiǎn)化程序編制。(2)在機(jī)床上找正容易，加工中便于檢查。(3)引起的加工誤差小。成批生產(chǎn)時(shí)，為減少多次對(duì)刀帶來的誤差，常將對(duì)刀點(diǎn)既作為程序的起點(diǎn)，也作為程序的終點(diǎn)。2.4

工藝基礎(chǔ)77CR30R20R5020f刀具運(yùn)動(dòng)軌跡工件輪廓XYZ2.4

工藝基礎(chǔ)78換刀點(diǎn)：是指加工過程中換刀時(shí)刀具的相對(duì)位置點(diǎn)。換刀點(diǎn)多設(shè)置在工件的外部，以能順利換刀、不碰撞工件和其他部件為準(zhǔn)。如：銑床：常以機(jī)床參考點(diǎn)為換刀點(diǎn)；加工中心：以換刀機(jī)械手的固定位置點(diǎn)為換刀點(diǎn)；車床：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(duì)固定點(diǎn)。2.4

工藝基礎(chǔ)79對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)2.4

工藝基礎(chǔ)80加工線路：加工過程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡次序。n個(gè)ba原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減少空行程

（1）孔系加工的路線2.4.7加工線路的確定2.4

工藝基礎(chǔ)812.4

工藝基礎(chǔ)如加工下圖所示零件上的孔系。中圖的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔。若改用右圖的走刀路線，減少空刀時(shí)間，則可節(jié)省定位時(shí)間近一倍，提高了加工效率。

822.4

工藝基礎(chǔ)注意：孔的加工順序安排不當(dāng)，可能會(huì)帶入坐標(biāo)軸的反向間隙，影響位置精度。見p61無反向誤差的加工路線存在反向誤差的加工路線XXYY83（2）車削螺紋的加工路線2.4

工藝基礎(chǔ)

車螺紋時(shí)，為保證螺距的準(zhǔn)確，應(yīng)避免在進(jìn)給機(jī)構(gòu)的加速和減速過程中切削，故應(yīng)有引入距離和超越距離。引入距離超越距離84切向切入徑向切入（3）銑削平面的加工路線2.4

工藝基礎(chǔ)a.銑削平面零件外輪廓時(shí)，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，且注意留有切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度。852.4

工藝基礎(chǔ)

b.銑削平面零件內(nèi)輪廓時(shí)，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、切出點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離拐角，或選擇圓弧切入、切出。

銑削內(nèi)圓的切入切出路徑銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑862.4

工藝基礎(chǔ)銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑從拐角切入、切出，容易產(chǎn)生過切現(xiàn)象。從直線中間圓弧切入、切出。872.4

工藝基礎(chǔ)銑削外輪廓的切入切出路徑銑削外圓的切入切出路徑c.銑削外輪廓表面的切入切出路徑882.4

工藝基礎(chǔ)d.銑削凹槽的走刀路線89(c)(b)(a)2.4

工藝基礎(chǔ)（4）銑削曲面的加工路線1）直紋面的加工90a.三軸兩聯(lián)動(dòng)加工－“行切法”（2.5軸）以X、Y、Z軸中任意兩軸作插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，另一軸（軸）作周期性進(jìn)給。這時(shí)一般采用球頭或指狀銑刀，在可能的條件下，球半徑應(yīng)盡可能選擇大一些，以提高零件表面光潔度。方法加工的表面光潔度較差。2）空間輪廓表面的加工可根據(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。2.4

工藝基礎(chǔ)91

b.三軸聯(lián)動(dòng)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SS為空間曲線，可用空間直線去逼近，因此，可在具有空間直線插補(bǔ)功能的三軸聯(lián)動(dòng)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(dòng)編程。2.4

工藝基礎(chǔ)92

c.四軸聯(lián)動(dòng)加工下圖所示的飛機(jī)大梁，其加工面為直紋扭曲面，若采用三座標(biāo)聯(lián)動(dòng)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(dòng)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(dòng)編程。

2.4

工藝基礎(chǔ)93d.五軸聯(lián)動(dòng)加工右圖為船用螺旋槳，由于其曲率半徑較大，一般采用端銑刀進(jìn)行加工，為了保證端銑刀的端面加工處的曲面的切平面重合，銑刀除了需要三個(gè)移動(dòng)軸（X、Y、Z）外，還應(yīng)作螺旋角與后傾角的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。并且還要作相應(yīng)的附加補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)（擺動(dòng)中心與銑刀的刀位點(diǎn)不重合）。綜上所述，葉面的加工需要五軸（X、Y、Z、A、B）聯(lián)動(dòng)，這種編程只能利用自動(dòng)編程系統(tǒng)。2.4

工藝基礎(chǔ)94

1）選擇合理的進(jìn)、退刀位置，盡量減少進(jìn)、退刀等輔助時(shí)間;2）一般先加工外輪廓，再加工內(nèi)輪廓;3）銑削時(shí)，要盡量采用順銑加工方式;4）利于簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，減少程序段的數(shù)目和程序編制的工作量。

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