冷熱加工及數(shù)控加工工藝和編程

培訓(xùn)材料第一章數(shù)控加工工藝數(shù)控工藝特點工藝詳細(xì)數(shù)控加工工藝制訂的步驟與內(nèi)容與普通工藝大致相同，但數(shù)控工藝的一個明顯特點是工藝內(nèi)容十分具體、完整。普通工藝規(guī)程視零件的生產(chǎn)批量、復(fù)雜程度以及零件的重要性等的不同而有不同的工藝設(shè)汁內(nèi)容，但最多詳細(xì)到工步。數(shù)控加工工藝必須詳細(xì)到每一步走刀和每一個操作的細(xì)節(jié)，亦即普通工藝圖給操作工人完成的工藝與操作內(nèi)容都必須由編程人員在程序中預(yù)先確定。其次，凡是用數(shù)控加工的零件，不論簡單、重要與否，都耍有完整的加工程序，因而都要制訂詳細(xì)的工藝。工序集中現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床具有剛性大、精度高、刀庫容量大、切削參數(shù)范圍廣及多坐標(biāo)、多工位等特點，有可能在零件一次裝夾中完成多種加工方法和由粗到精的過程，甚至可在工作臺上安裝幾個相同或相似的零件進(jìn)行加工，從而可縮短工藝路線和生產(chǎn)周期、減少加工設(shè)備和工藝裝備、減少中間儲存與運(yùn)輸。加工方法的特點對于一般簡單表面的加工方法，數(shù)控加工與普通加工無大差異。但對于一些復(fù)雜表面、特殊表面或有特殊要求的表面，數(shù)控加工就與傳統(tǒng)加工有著根本不同的加工方法。例如；對于曲線、曲面的加工，傳統(tǒng)加工是用劃線、樣板、靠模、預(yù)鉆、砂輪、鉗工等方法，不僅費(fèi)工、費(fèi)時，而且還不能保證加工質(zhì)量，甚至產(chǎn)生廢品。而數(shù)控加工則用多坐標(biāo)聯(lián)動自動控制加工方法，其加工質(zhì)量與生產(chǎn)效率是傳統(tǒng)方法無法與之比擬的。數(shù)控加工零件工藝分析1.零件工藝分析航空零件的制造工藝基本上是按產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點來安排的。不同類型的零件有不同的工藝方案。航空零件主要分類是：框、梁、接頭、壁板、長桁、隔板、肋、型材等。另外，生產(chǎn)用工藝裝備，比如樣件、模胎、夾具等，也有相當(dāng)?shù)臄?shù)量是由數(shù)控加工的。⑴框類零件可分為整體框（可分為空心框、非空心框）、組合框；單面加工框、兩面加工框；左右對稱框、不對稱的框。毛坯有預(yù)拉伸板的，有模鍛、模壓、自由鍛的等等。整體框由于結(jié)構(gòu)封閉，相對穩(wěn)定。兩面加工的框不易變形，工藝性較好。單面加工的框容易產(chǎn)生鍋蓋形的變形，不易解決。同時整體框結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜增加了編程的難度。組合框的結(jié)構(gòu)呈弧形?；⌒渭奶攸c是容易變形。變形特征是收口和扭曲。是個很難解決的問題。從結(jié)構(gòu)上講，左右對稱的框比不對稱的框工藝性好。從毛坯材料方面講，預(yù)拉伸板加工性能好，材料切削性好，不易變形；模鍛、模壓、自由鍛的毛坯加工變形大，不易控制。⑵梁類零件梁類零件的結(jié)構(gòu)特點是細(xì)而長，也有雙面加工和單面加工之分。有一句流行在制造業(yè)的俗話，就是“銑工怕銑扁，車工怕車桿”。意思是薄板類結(jié)構(gòu)和細(xì)長的結(jié)構(gòu)不好加工，原因是特別容易變形。梁類零件就是如此。⑶接頭類零件接頭類零件的結(jié)構(gòu)特點是由于要滿足各種連接，因此形狀怪異、多交點孔。這類零件的工藝性不好，需要的工裝多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。⑷壁板類零件壁板類零件結(jié)構(gòu)上屬于薄板類結(jié)構(gòu)，大部分屬于三坐標(biāo)加工的零件。由于加工面積大不可能用普通機(jī)床加工。壁板類零件基本上都是采用預(yù)拉伸板加工，而預(yù)拉伸板加工性很好，不易變形。所以在確保預(yù)拉伸板質(zhì)量的條件下，壁板類零件還是比較好加工的。但是，現(xiàn)代先進(jìn)飛機(jī)的壁板大量的采用鈦合金材料，使得加工難度急劇增加。另外，壁板類零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計也越來與復(fù)雜，斜角結(jié)構(gòu)增多，不得不采用五坐標(biāo)機(jī)床加工，增加了制造成本。⑸長桁類零件長桁類零件的結(jié)構(gòu)特點也是細(xì)而長，不同于梁類零件的是結(jié)構(gòu)尺寸較小，壁薄，緣條斜角大，因此工藝性很不好，極易變形。⑹型材類零件，這類零件在殲擊機(jī)上不多，產(chǎn)品是細(xì)長零件。毛坯采用型材。它任意一處的橫截面都可以容納在型材的橫截面里。一部分是須要拉彎成型后加工的，這類零件由于橫截面小，自身強(qiáng)度相對較低，自然狀態(tài)下就會變形，加工時容易側(cè)彎、扭曲。檢驗時尺寸不確定。2.對“變形”的論述從以上所講可以看到在論述每類零件的工藝特性時都提到了“變形”這樣一個問題?？梢灾v在航空零件機(jī)械制造中“變形”是一個最大的工藝難點。設(shè)計部門為了滿足飛機(jī)結(jié)構(gòu)、飛行性能、重量等方面的要求，設(shè)計出的零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，選用的毛坯形式多種多樣，毛坯材料各異，工藝人員施工的結(jié)果因人而異，致使產(chǎn)品加工時出現(xiàn)的變形形式多樣。為解決這個困擾數(shù)控加工幾十年的難題，技術(shù)人員作了多方面的努力，取得了一些寶貴的經(jīng)驗和初步的成果。1） 產(chǎn)生變形形態(tài)的分析⑴變形形式翹曲變形一指在零件主平面上沿垂向產(chǎn)生的彎曲變形。扭曲變形一指繞零件中軸線產(chǎn)生的扭變形（類似麻花狀）。側(cè)彎變形一指在零件主平面上沿橫向產(chǎn)生的彎曲變形。多發(fā)生在細(xì)長的零件上。復(fù)合變形指以某幾種變形疊加在一起的變形。⑵導(dǎo)致變形的主要因素的分析導(dǎo)致變形的因素主要有：結(jié)構(gòu)因素、材料因素、工藝方法、切削刀具和冷卻方法以及切削參數(shù)等。就結(jié)構(gòu)而言，有梁類零件（細(xì)長）、框類零件（扁平）、壁板類零件（面積大而薄），等。就材料而言，有鋁合金、鈦合金、鎂合金、高強(qiáng)度鋼、不銹鋼等。當(dāng)材料確定之后，零件結(jié)構(gòu)和工藝方法就是導(dǎo)致零件變形的主要因素。⑶變形特點的基本歸納各類結(jié)構(gòu)的零件有其典型的變形特點。梁類零件的變形特點是：翹曲、側(cè)彎為主，扭曲為輔?？蝾惲慵淖冃翁攸c是：翹曲為主，腹板凸起變形為輔。壁板類零件的變形特點是：翹曲為主?；】蝾惲慵淖冃翁攸c是：為復(fù)合變形。因其剖面結(jié)構(gòu)變化大、剖面形狀不對稱的原因，變形較為復(fù)雜，以翹曲、扭曲為主。⑷毛坯形態(tài)與變形的關(guān)系從毛坯狀態(tài)上分析毛坯為鍛件的，梁類零件變形最大。毛坯為薄板的變形較大。從毛坯工藝處理方法上分析熱處理后時效不好的變形大。鋁板預(yù)拉伸狀態(tài)不好的變形大。與相關(guān)工藝的分析工藝方法、切削安排不合理的變形大。刀具不快、冷卻不好的變形大。變形機(jī)理的分析通過上面的敘述，可以看出產(chǎn)生變形的因素很多，變形形式也多種多樣，但是，是否有規(guī)律可循呢？辯證法認(rèn)為內(nèi)部因素是主要因素。通過多年的實踐，我也認(rèn)為盡管外部原因很多，但產(chǎn)生變形的主要因素還是來源于零件材料內(nèi)部。一致的意見認(rèn)為，產(chǎn)品材料或產(chǎn)品毛坯在形成過程中產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力是導(dǎo)致變形的主要力量。通過總結(jié)，我嘗試著建立一個導(dǎo)致變形的應(yīng)力分布的簡單模型，以試圖說明變形的機(jī)理。這個力學(xué)模型的基本形式是：假設(shè)該結(jié)構(gòu)是一個不規(guī)則的立方體，分為二層。第一層為外部應(yīng)力層，第二層為內(nèi)部應(yīng)力層。這二兩個層因具體的結(jié)構(gòu)存在兩種不同的分布形式：①對于較大型的三維尺寸都比較大的零件，認(rèn)為應(yīng)力是沿空間分布的，外層包裹內(nèi)層。見圖一。②對于板類零件，則認(rèn)為是以平板層疊加分布的。圖一圖二圖一圖二基本的力學(xué)分析是：由于鍛壓或擠壓的過程使得結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生了巨大的應(yīng)力，經(jīng)過熱處理以及之后的時效或預(yù)拉伸等工藝方法，消除了大部分的應(yīng)力，但不可能完全消除它們。殘余應(yīng)力的分布基本是：外層為壓應(yīng)力，內(nèi)層為拉應(yīng)力。力的平衡保持了結(jié)構(gòu)的形狀不變。由于零件加工都是首先破壞外層表面，而且不可能在一瞬間去除。這樣就出現(xiàn)了應(yīng)力的重新分布并表現(xiàn)出來。因首先加工的一側(cè)隨著切削作用應(yīng)力被去除，內(nèi)層的拉應(yīng)力起作用，同時另一側(cè)的外層的壓應(yīng)力也發(fā)生作用，共同作用的結(jié)果使結(jié)構(gòu)向被加工一側(cè)產(chǎn)生變形。如果是加工平面，則產(chǎn)生彎曲變形；如果是加工梁的一側(cè)外形，則導(dǎo)致側(cè)彎。當(dāng)繼續(xù)加工另一面時，會發(fā)生同樣的作用，重要的區(qū)別在于“同時發(fā)生作用的另一側(cè)外層的壓應(yīng)力”已不復(fù)存在。因此第二面加工所產(chǎn)生的力沒有第一面大，它不足以消除已經(jīng)發(fā)生的變形。隨著加工的不斷進(jìn)行，應(yīng)力也隨之不斷的變化著，重新組合著，當(dāng)加工結(jié)束時，變形也就存在了?？朔冃蔚耐緩綇纳厦娣治隹芍?，變形是由多方面因素促成的，也知道了殘余應(yīng)力的存在是引發(fā)變形的罪魁禍?zhǔn)?。我們在考慮解決問題的方法時，先作一個分析。在通常意義下，我們在加工前，零件的材料、毛坯的狀態(tài)都已形成，是不可改變的；加工用的刀具、機(jī)床工作系統(tǒng)也基本確定。因此我們只能在加工工藝的各個環(huán)節(jié)去把握，以合理的加工方法最大限度的減少變形。根據(jù)對變形機(jī)理的分析，有針對性的采取相應(yīng)的措施，對減少變形是很有效的。⑴減小變形的工藝方法的總則減小變形的工藝方法的總則可用幾個詞來說明:逐層、 非對稱、 分散逐層：將工藝余量分多層切除。而且去除量逐漸減少，每次的去除量約占總量的三分之二。反映在工序的安排上就是分為粗加工、半精加工、精加工。在每個階段的加工中又可細(xì)分為幾次加工，均勻的去除額定的量。比如加工外形，余量是5毫米，可分為2+2+1的切削方法。加工內(nèi)形時，在一個槽腔內(nèi)，可分成2—3次切削到最后深度。這樣做的目的是減小每次對表面的破壞量，從而降低應(yīng)力的不平衡狀態(tài)，不使應(yīng)力分布發(fā)生劇烈變化而導(dǎo)致大的變形無法恢復(fù)。非對稱：前面談到切削第二面時產(chǎn)生的應(yīng)力變形不足以補(bǔ)償?shù)谝幻嬉寻l(fā)生的變形，這樣就引入了“矯枉過正”這樣一個概念，也就是第一面切的量要小，第二面要大。目的是第二面加工時產(chǎn)生較大的變形，以抵消第一次變形。這對于平面的加工和梁類零件外形的加工有比較大的意義。對于單面加工的框、肋、隔板類零件，由于建立的基準(zhǔn)面不再加工，主要的加工都集中在單面，則基準(zhǔn)面一測的加工量應(yīng)大一些，這對于減小腹板的變形有一定作用。分散：對于加工面積比較大的框類、壁板類零件，由于單面加工的零件較多，槽的數(shù)量也比較多，如果逐排的、有序的加工槽，會產(chǎn)生有序的應(yīng)力釋放，導(dǎo)致有規(guī)律的集中變形。如果采用分散加工的方法，加工完一個局部后換一個位置加工另一部分，則可使變形范圍相對減小。對于梁類零件也可以采用分段加工的方法。（這個方法目前還沒有試驗，因為這種方法體太接近常規(guī)加工的方法）。在綜合使用上述方法的同時，選擇好的刀具并加以充分的冷卻，可以最大限度的減小變形。以上方法還應(yīng)輔以另外一些手段，可以取得更好的效果。在建立基準(zhǔn)面的時候，一定要確?；鶞?zhǔn)面的質(zhì)量，不能有變形。使零件在裝夾時不產(chǎn)生新的變形。在使用毛坯面定位時，應(yīng)該將懸空的部分用墊塊或墊片塞實。如果是板料，則第一面應(yīng)選擇凸面作為第一加工面，使首次加工產(chǎn)生的變形克服毛坯本來存在的變形。對于極易變形的梁類零件，我提倡在加工完一個循環(huán)后松開壓板，釋放一下應(yīng)力，然后重新裝夾繼續(xù)加工。這個方法在精加工余量小是很有用。如果已經(jīng)存在變形，可以先加工凸出的那一邊。對于某些加工周期長的、以模鍛件為毛坯的零件，應(yīng)在加工完一個階段后，安排一個轉(zhuǎn)移工序，進(jìn)行一些輔助加工或安排較長的放置時間，以充分時效，釋放應(yīng)力。對于需要安排中間熱處理的零件，應(yīng)保證熱處理后的充分時效。4） 新技術(shù)的采用當(dāng)今，在歐、美國家高速銑床應(yīng)用得很普遍。分析高速銑切的特點，它具有小切削量、高切削速度的特點，具有“快刀斬亂麻”的意義。所以它對于減少變形應(yīng)該是有意義的。而我國在高速銑切方面還處于試驗階段。數(shù)控加工的工序劃分與機(jī)床選用數(shù)控加工的工序劃分普通工藝有關(guān)基準(zhǔn)選擇以及“基面先行、先主后次、先粗后精、先面后孔'等原則同樣適用于數(shù)控加工的工序劃分。但由于數(shù)控加工特點，在制訂零件的工序劃分時應(yīng)注意以下要點。1）工序集中原則前面巳述及數(shù)控機(jī)床具有工序集中的條件。因此，根據(jù)零件加工表面形狀與所用數(shù)控機(jī)床的功能，應(yīng)盡可能集中多種加工內(nèi)容（特別是加工中心機(jī)床）在一次裝夾中完成，以減少工序。對于大型零件更應(yīng)盡可能在一次裝夾中完成全部或主要表面的加工，以減少工序間的儲存與周轉(zhuǎn)。2） 零件數(shù)控加工與普通加工工序的劃分可以認(rèn)為，凡是用普通機(jī)床等傳統(tǒng)方法加工的零件，都可用數(shù)控機(jī)床加工。但就經(jīng)濟(jì)性、合理性而言，特別是企業(yè)數(shù)控化率較低的情況下，并非所有的零件或一個零件的所有加工部分都用數(shù)孔加工為好。因此，下列情況應(yīng)考慮安排機(jī)床加工。鑄、鍛件毛坯的預(yù)加工。如去黑皮、不均勻或不穩(wěn)定的余量切除。粗定位基準(zhǔn)的預(yù)加工。數(shù)控加工對定位基準(zhǔn)平面度、表面粗糙度有較高要求的，可預(yù)先用普通機(jī)床加工，但要顧及加工面與非加工面的尺寸要求。數(shù)控加工難以完成的個別或次要部位。例如：排屑不暢且易斷刀的小直徑孔或深孔的加工；由于所用數(shù)控機(jī)床的功能原因難以完成的個別部分如斜孔等。大型、復(fù)雜零件中的簡單表面。例如模具的復(fù)雜型面，特別是用數(shù)學(xué)模型表示的曲線、曲面，只能用數(shù)控加工。而其型腔體的以外的部分，可以用普通方法加工。上述示例或類似情況安排必要的普通加工，可更加有效地發(fā)渾現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的效能，延長數(shù)控機(jī)床的使用壽命，降低加工成本，是一種經(jīng)濟(jì)、合理的工藝路線方案。但在制訂零件的工藝路線時，應(yīng)以工藝文件的形式明確數(shù)控工序與非數(shù)控工序在定位、加工余量、質(zhì)量要求等方面的銜接問題，以便協(xié)調(diào)與管理。3） 數(shù)控加工部位的工序劃分一個零件的數(shù)控加工部位接前述集中工序的原則，一般而言，只要數(shù)控機(jī)床選擇適當(dāng)，可在一次裝夾中完成。但在下列情況可劃分成幾個數(shù)控加工工序：車間現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的功能下能滿足一個零件的全部加工部位；批量特大時，則可根據(jù)實際情況分散在幾臺數(shù)控機(jī)床上加工。當(dāng)粗加工的熱變形或力變形較大而影響零件精度時，則只能將粗、精加工分開。如程序過長（如大型曲面），不僅容易出錯，而且有可能超過系統(tǒng)內(nèi)存容量，或超過一個工作班，或在一個加工面的中途刀具磨損失效，此時應(yīng)按刀具或加工表面劃分工序。數(shù)控加工的機(jī)床的選用正確選用機(jī)床的基本原則是：⑴能用國產(chǎn)設(shè)備的不用進(jìn)口設(shè)備近年來，國產(chǎn)設(shè)備有了長足的長進(jìn)。設(shè)備規(guī)格和性能都有了很大的提高，而價格比同類型的進(jìn)口機(jī)床便宜得多。即便使用進(jìn)口設(shè)備，當(dāng)精度要求不是很高的情況下，也應(yīng)該盡量買發(fā)展中國家的機(jī)床，價格相對便宜得多。⑵能用小設(shè)備的不用大設(shè)備軍機(jī)航空產(chǎn)品的規(guī)格在2米以內(nèi)的居多，2米一4米的較少，4米以上的很少。所以應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格和生產(chǎn)批量來選擇機(jī)床。⑶用三坐標(biāo)機(jī)床的不用多坐標(biāo)機(jī)床軍機(jī)航空產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件，由于裝配結(jié)構(gòu)的需要，多數(shù)帶有一定的角度。如果都采用五坐標(biāo)機(jī)床則成本太高。所以可能的話可以采用角度刀或三坐標(biāo)行切的方法加工。非用五坐標(biāo)加工的再安排在五坐標(biāo)機(jī)床。編制工藝規(guī)范時，盡量把去除余料的工作集中在三坐標(biāo)機(jī)床上完成。⑷用立式機(jī)床的不用臥機(jī)床立式機(jī)床的價格是臥式機(jī)床的二分之一到三分之一，價格便宜，操作方便，精度穩(wěn)定。⑸有條件的用高速銑。高速銑加工是當(dāng)今世界機(jī)械加工的方向。他改變了過去的“多軸加工^“多工位加工”以提高生產(chǎn)效率的觀念。高速銑加工具有許多普通加工不具備的優(yōu)勢。高速銑加工可以減少加工變形，高速銑加工可以加工普通機(jī)床無法加工的薄壁零件。但是高速銑機(jī)床價格很高，使用的工具價格也高，所以是高成本的加工方式。數(shù)控加工的工藝原則定位：穩(wěn)定、可靠裝夾：根據(jù)零件的加工成型過程，合理安排裝夾?；鶞?zhǔn)的分類⑴基準(zhǔn)的概念:用來確定生產(chǎn)對象上的幾何要素之間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面，稱為基準(zhǔn)。⑵基準(zhǔn)的分類：根據(jù)基準(zhǔn)的作用的不同，基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。設(shè)計基準(zhǔn)：設(shè)計圖樣上所采用的基準(zhǔn)，即標(biāo)注設(shè)計尺寸的起點，稱為設(shè)計基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)：在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按其作用的不同分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)：裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所依據(jù)的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。測量基準(zhǔn)：測量時所采用的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。所標(biāo)定的被加工面位置的尺寸稱為工序尺寸定位基準(zhǔn)：在加工中用作定位的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。用夾具裝夾時，定位基準(zhǔn)就是工件上直接與夾具的定位元件相接觸的點、線、面。需要指出的是：作為基準(zhǔn)的點、線和面在工件上并不一定具體存在，而是通過有關(guān)的具體表面來體現(xiàn)的，這些表面稱為基面?；鶞?zhǔn)的選擇⑴粗基準(zhǔn)的選擇：選對于工藝余量控制有利的結(jié)構(gòu)面積大、定位穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)與設(shè)計基準(zhǔn)有明確關(guān)系的面兩面加工適應(yīng)便于協(xié)調(diào)尺寸和余量多工位加工時，應(yīng)有明確的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換關(guān)系⑵精基準(zhǔn)的選擇：選對于定位、加工、檢測有利的結(jié)構(gòu)盡量與設(shè)計基準(zhǔn)一致或有明確關(guān)系利于尺寸控制利于數(shù)控加工原點的設(shè)置由始至終存在的表面利于重復(fù)定位利于測量工藝過程的要求：減少重復(fù)過程，減少周轉(zhuǎn)次數(shù)每個工序或工步完成盡可能多的加工充分考慮變形因素充分考慮關(guān)鍵、重要特性和形位公差的可控性簡化過程，減少刀具的使用規(guī)格和換刀次數(shù)粗、精加工的各個階段的尺寸控制合理成品前，特種工序的安排合理（校正、淬火、探傷等）與程序運(yùn)行過程相協(xié)調(diào)，減少裝夾次數(shù)淬火前余量的控制目前零件數(shù)控加工的主要編程方法數(shù)控加工程序計算機(jī)編程的方法與應(yīng)用航空工藝和其他行業(yè)相比，有它自身的特點。中國的航空工業(yè)沿襲了俄羅斯（前蘇聯(lián)）的工藝方法，也就是“模線樣板一標(biāo)準(zhǔn)樣件”工作法。它是以二維平面模線和三維實體樣件作為加工、檢驗、裝配的協(xié)調(diào)依據(jù)。它是基于模擬量的傳遞方式的一種工作方法。因此不可避免的存在著較大的誤差。“模線樣板一標(biāo)準(zhǔn)樣件工作法”除了誤差大、手工工作量大的弊端以外，還有一個很大的問題就是它不適應(yīng)數(shù)控加工技術(shù)的需要。當(dāng)某項目要進(jìn)行數(shù)控加工的時候，首先要對二維的平面模線和三維的實體樣件作數(shù)字量的轉(zhuǎn)換工作，把三維實體樣件的若干個切面樣板，逐個的進(jìn)行平面的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，得到一組數(shù)據(jù)用來構(gòu)造曲面。然后在圖形工作站上根據(jù)圖紙，利用這些數(shù)據(jù)構(gòu)造所需加工的曲線、曲面或簡單實體。后來有了測量機(jī)，可以借助測量機(jī)對模線樣板或樣件進(jìn)行測量以得到數(shù)據(jù)?？墒沁@遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。其一，樣件本身存在制造誤差；其二，樣件的結(jié)構(gòu)使得許多部位取不到點。其結(jié)果是很不理想的。由于工藝裝備（樣件、檢驗夾具）還是傳統(tǒng)工藝制造的，僅僅零件改為數(shù)控加工，必然造成不協(xié)調(diào)的情況。所以質(zhì)量和效率都很低。我們在民機(jī)轉(zhuǎn)包生產(chǎn)中，特別是在為美國波音公司制造第48段組件時，我們了解到波音公司在波音737-700的設(shè)計中采用了全數(shù)字化的無圖紙設(shè)計方法。實現(xiàn)了真正的設(shè)計（CAD）、制造（CAM）、檢驗（CAI）一體化。根據(jù)各職能部門的任務(wù)，形成不同的發(fā)放級別。不管是工裝制造、還是模線繪制或者是零件加工、檢驗，他們的依據(jù)都是統(tǒng)一的。這樣在理論是能夠做到0誤差傳遞。目前沈飛公司零件數(shù)控加工程序計算機(jī)編程的方法有如下幾種：1） 設(shè)計單位提供3D實體模型，可直接在模型上編程；2） 工藝員根據(jù)圖紙和相關(guān)材料自己建模，然后編程；3） 工藝員根據(jù)圖紙和相關(guān)材料建立平面幾何圖形和必要的曲面，然后編程；4）特殊情況下，簡單零件也采用手工編程。主要軟件系統(tǒng)沈飛公司CAD/CAM技術(shù)開始于20世紀(jì)70年代，計算機(jī)是TQ-16機(jī)，編程的軟件系統(tǒng)是SKC,SKC系統(tǒng)是由北京625所、112廠、172廠等單位聯(lián)合開發(fā)的。到了80年代，IBM3031代替了TQ-16,APT4/SS代替了SKC，這是當(dāng)時國際上較先進(jìn)的雕塑曲面數(shù)控自動編程系統(tǒng)。之后又引進(jìn)了CADAM和數(shù)控NCG自動編程系統(tǒng)，為當(dāng)時的新機(jī)研制和汽車等民品研制提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。80年代末引進(jìn)了CATIA圖形交互式編程系統(tǒng)。它是目前我們用于計算機(jī)編程的主要軟件系統(tǒng)。CATIA系統(tǒng)是法國達(dá)索公司生產(chǎn)的CAD/CAM軟件。我公司從1995年引進(jìn)CATIA系統(tǒng)4.1.6版本以來，CATIA系統(tǒng)已成為我公司主要的CAD/CAM軟件。到2001年底，公司已陸續(xù)引進(jìn)了工作站CATIA系統(tǒng)95套。微機(jī)CATIA系統(tǒng)V5版10套。在軍、民機(jī)和民品生產(chǎn)各部門均已使用了CATIA系統(tǒng)。在J8機(jī)生產(chǎn)中，數(shù)控加工廠、12廠、13廠、17廠等生產(chǎn)單位的技術(shù)人員編制數(shù)控加工程序，都使用CATIA系統(tǒng)。尤其是在11#工程中，用CATIA系統(tǒng)編制了很多五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床的加工程序。CATIA系統(tǒng)由許多功能模塊組成，主要模塊有：BASE基礎(chǔ)模塊DRAFTING繪圖模塊生成與3D有關(guān)的幾何圖形、尺寸標(biāo)注3DDESIGN3D設(shè)計模塊產(chǎn)生、管理空間元素NUMERICALCONTROL數(shù)控加工模塊生成刀具運(yùn)動軌跡和刀位文件SOLIDGEOMETRY實體幾何模塊生成幾何實體ADVA數(shù)控EDSURFACE高級曲面模塊生成復(fù)雜曲面KINEMATICS運(yùn)動機(jī)構(gòu)模塊運(yùn)動機(jī)構(gòu)仿真CATIA系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境是：計算機(jī)為IBM3081。工作站是IBM/RISC6000。CATIA系統(tǒng)的主要特點是幾何造型功能很強(qiáng)，汽車模具設(shè)計是強(qiáng)項。它的數(shù)控編程功能4版本的一般，5版本的較好。CATIA系統(tǒng)對于航空產(chǎn)品中的結(jié)構(gòu)件的數(shù)控加工，從能力上將并不是最適合的。飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中的曲面結(jié)構(gòu)通常都是按直紋面處理的，而且很多結(jié)構(gòu)是由一組曲面構(gòu)成，可以近似的想象成由平面或曲面組成的正棱錐或反棱錐形。這樣的結(jié)構(gòu)必須由五坐標(biāo)機(jī)床加工。編程是比較困難的。CATIA系統(tǒng)的一般工作流程是:工藝員根據(jù)圖紙和相關(guān)材料運(yùn)用3D設(shè)計模塊生成各種幾何元素，再利用實體幾何模塊生成幾何實體完成建模工作，或者根據(jù)圖紙和相關(guān)材料建立平面幾何圖形和必要的曲面，然后編程，通過數(shù)控加工模塊生成刀具運(yùn)動軌跡和刀位文件。最后處理成數(shù)控程序。3.實例說明(J11B.2010.B.101.001/002)實體定義外形加工內(nèi)槽加工刀位文件NC程序試加工鑒定航空零件數(shù)控加工過程的尺寸協(xié)調(diào)與檢驗方法1） 數(shù)控加工的數(shù)據(jù)來源與制造精度的關(guān)系數(shù)控加工的數(shù)據(jù)來源主要有：數(shù)模、數(shù)據(jù)表、樣件、樣板、實樣件、圖紙等。數(shù)據(jù)來源于數(shù)模、數(shù)據(jù)表的，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，則加工精度高。加工誤差主要產(chǎn)生在工具系統(tǒng)中。按數(shù)模、數(shù)據(jù)表定義、加工的零件，都要用數(shù)控測量機(jī)進(jìn)行檢測；數(shù)據(jù)來源于樣件、樣板、實樣件的，如前所述，數(shù)據(jù)采集本身已經(jīng)存在誤差，加之二次擬合誤差、加工誤差等，精度較低，一般都是采用檢驗夾具、模線樣板等進(jìn)行檢驗。2） 不同類型尺寸的公差帶控制對于一個零件，不同部位有不同的加工精度的要求。公差帶是不同的。比如，J8機(jī)、J10機(jī)的外形結(jié)構(gòu)的公差都是負(fù)的，其他結(jié)構(gòu)的公差多數(shù)是雙向的，而J11機(jī)的公差多數(shù)是雙向的當(dāng)然其中不包括孔、軸的公差）。另外，形位公差還應(yīng)該有相應(yīng)的檢驗方法。3） 檢驗的方式：數(shù)控測量機(jī)數(shù)控測量機(jī)檢測適用于有數(shù)字化定義的產(chǎn)品，測量精度高。但是對于工藝基準(zhǔn)不好、有一定變形的零件往往不容易測準(zhǔn)，存在假性超差的現(xiàn)象。檢驗夾具檢驗夾具的特點是結(jié)構(gòu)簡單、剛性好。對于工藝基準(zhǔn)不好，有一定變形的零件只要在允許的范圍內(nèi)施加一些壓力，后從定位上稍作一些調(diào)整，即可達(dá)到質(zhì)量要求。模線樣板模線樣板通常用于要求不高的零件或是精加工以前的工序檢驗。模線圖模線圖用于型材類等具有一定柔性的零件的檢驗或是作為樣板檢驗的補(bǔ)充。手工測量手工測量是大量需要的。對于簡單的可以用普通量具進(jìn)行檢查的幾何尺寸和表面粗糙度的要求可以進(jìn)行手工測量。零件數(shù)控加工經(jīng)濟(jì)性分析當(dāng)對航空零件數(shù)控加工的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析的時候，首先要對所加工零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝性分析，根據(jù)分析確定零件是否符合以下的條件：⑴適應(yīng)數(shù)控加工的項目：形狀復(fù)雜、精度要求高的零件復(fù)雜曲面難于控制尺寸的零件一次裝夾下連續(xù)加工的零件受工人技能水平影響大的工件需要復(fù)雜工裝加工周期長、體積大、普通機(jī)床無法加工的⑵不適應(yīng)數(shù)控加工的項目（或在數(shù)控加工能力不足條件下批量大而簡單裝夾、定位頻繁且困難的零件毛坯質(zhì)量不穩(wěn)定（尺寸多變、易變形）裝配、協(xié)調(diào)需要特制工裝的（受裝配關(guān)系影響質(zhì)量不穩(wěn)定的零件）在數(shù)控加工的項目確定之后，就應(yīng)考慮加工設(shè)備的選用問題。根據(jù)零件的表面加工方法、精度與粗糙度、工件形狀與尺寸、需要機(jī)床的坐標(biāo)軸數(shù)等要求，并考慮現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床條件與負(fù)荷、加工成本等因素就沈飛公司而言，企業(yè)內(nèi)部的成本核算是不合理的。數(shù)控加工工時和普通機(jī)床工時是一樣的，都是120元。對外數(shù)控加工工時費(fèi)是300元，普通機(jī)床工時是20元。這樣的工時費(fèi)用不一定是合理的，但是可以看出數(shù)控加工工時遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出普通機(jī)床工時。為此，在確定數(shù)控加工項目以后，要充分考慮甚備的選用和工序的安排。使之發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。編程與試切：編程與走刀路線數(shù)控加工程序的編制與工序的劃分是一一對應(yīng)的。確定走刀路線應(yīng)考慮確保加工質(zhì)量、盡可能縮短走刀路線、編程汁算要簡單、程序段數(shù)要少及“少換刀”等原則。尋求最短走刀路線與最佳進(jìn)給方式主要是大余量切除的走刀次數(shù)要少，每一次走刀應(yīng)切除盡可能多的加工材料，盡量減少或縮短空行程等。內(nèi)、外圓與曲面的銑削應(yīng)考慮切人和切出的延伸程序，確保平滑過渣，避免法向或Z向切入由于彈性變形而引起刀痕。避免在進(jìn)給中途停頓，因進(jìn)給停頓時刀具仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于切削力逐漸減小導(dǎo)致刀具彈性恢復(fù)而形成刀痕。避免反向間隙對尺寸精度的影響。例如孔距精度要求高時，刀具應(yīng)同向進(jìn)行點定位。在確定走刀路線時應(yīng)符合“少換刀”原則。即在一次換刀后盡可能完成一個零件上所有相同表面的加工（如一個零件上所有相同直徑的鉆孔）.以減少空行程與輔助時間。對加工中心機(jī)床而言，更應(yīng)避免在同一個零件的加工過程中重復(fù)換用同一把刀具，因其換刀動作速度快，對機(jī)構(gòu)特別是主軸定位孔的壽命不利，且換刀的時間較長，因此，加工中心機(jī)床的加工往往是按所用刀具劃分程序塊的。大型復(fù)雜零件的加工過程的控制分層切削花式切削（不連續(xù)切削兩面加工的零件兩面采用不對稱切削加工原點的設(shè)置，在沒有確定基準(zhǔn)之前，按樣板、外形程序、工藝余量確定；當(dāng)確定基準(zhǔn)之后，應(yīng)該盡可能統(tǒng)一加工原點。程序校核與首件試切程序單和所制備的控制介質(zhì)必須經(jīng)過校驗和試切削才能正式使用。一般的方法是將控制介質(zhì)上的內(nèi)容直接輸入到CNC裝置進(jìn)行機(jī)床的空運(yùn)轉(zhuǎn)檢查，檢查機(jī)床運(yùn)動軌跡的正確性。在具有CRT屏幕圖形顯示的數(shù)控機(jī)床上，用圖形模擬刀具相對工件的運(yùn)動，則更為方便。還可以利用一些軟件，如：VERYCUT、CIMCO、AUTOCAD進(jìn)行仿真檢查。但這些方法只能檢查刀具運(yùn)動過程是否正確，不能查出由于刀具調(diào)整不當(dāng)或編程計算不準(zhǔn)而造成工件誤差的大小。因此，必須用首件試切的方法進(jìn)行實際切削檢查，它不僅可查出程序單和控制介質(zhì)的錯誤，還可知道加工精度是否符合要求。當(dāng)發(fā)現(xiàn)尺寸有誤差時，應(yīng)分析錯誤的性質(zhì)，或者修改程序，或者進(jìn)行尺寸補(bǔ)償，直至滿足圖樣要求。至此，一個加工程序的編制方告完成，才能進(jìn)行批量加工。第二章數(shù)控加工刀具先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床必須有先進(jìn)的刀具與之相適應(yīng)，才能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。數(shù)控加工是按預(yù)先編制的程序指令進(jìn)行的，在加工中所使用的刀具類型、形狀和尺寸等。都必須編入加工程序。如果在數(shù)控加工中刀具出現(xiàn)了某些與程序規(guī)定不一致的情況，操作者只能對有限的參數(shù)（如刀具的半徑和刀具的伸出長度等）進(jìn)行修正。因此，數(shù)控機(jī)床所用刀具的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化、編程前刀具的選用以及加工前刀具的預(yù)調(diào)整等都顯得尤為重要。數(shù)控機(jī)床能否發(fā)揮其最大效益，數(shù)控加工用刀具的正確選擇和使用成為非常重要的因素。如果一臺價值數(shù)百萬元的數(shù)控機(jī)床采用普通刀具而頻繁磨刀和換刀，導(dǎo)致生產(chǎn)率明顯降低，加工成本明顯增加，這就失去了采用數(shù)控機(jī)床的意義。因此，對數(shù)控加工的刀具有著更高、更嚴(yán)格的要求。數(shù)控加工刀具的分類數(shù)控加工刀具的分類是很復(fù)雜的。從材料上分有高速鋼、硬質(zhì)合金鋼；從結(jié)構(gòu)上分有整體式、焊接式、機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式；從用途上可分為平面銑刀、槽銑刀、圓柱銑刀、盤銑刀、球頭銑刀、鉆頭等；從加工性質(zhì)分為普通銑刀和高速銑刀。數(shù)控加工對刀具的要求足夠的強(qiáng)度與剛度。刀具只有具備足夠的強(qiáng)度與剛度，才能滿足粗、精加工的耍求?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床具有高速、大動力、高剛度的性能，這就要求刀具具備高速切削與強(qiáng)力切削的性能。另一方面，高剛度的刀具有利于加工質(zhì)量的提高，這對于加工中心由于無法使用導(dǎo)向支承套的孔加工尤為重要。高的刀具耐用度。刀具耐用度的提高，會減少換刀與對刀的次數(shù)，從而減少停機(jī)損失。對大余量、難加工材料以及精度要求高的加工，更應(yīng)注意高硬度、高耐磨性的刀具材料的應(yīng)用。一般而言，刀具的耐用度盡可能保證加工一個零件，或一個大型、復(fù)雜表面，或一個工作班，至少不低于半個工作班。高的可靠性。數(shù)控加工要求每一把刀都有高的可靠性，著其中某一把刀偶而或經(jīng)常發(fā)生故障（過快磨損、斷裂、崩刃），就會使整臺機(jī)床中斷加工。較高的精度。例如：機(jī)夾不重磨刃轉(zhuǎn)位刀具，其刀片精度一般選用M級，則轉(zhuǎn)位與壓緊結(jié)構(gòu)應(yīng)保怔刀片轉(zhuǎn)位時刀尖的位置精度；車刀刀桿安裝基面至刀片刀尖的高度有較高要求，以保證不用調(diào)整墊片即可滿足刀尖（通過工件回轉(zhuǎn)中心）的等高。鉆頭兩主切削刃重磨時應(yīng)檢查對稱性；加工中心的精密鏜孔應(yīng)采用微調(diào)鏜刀?？煽康臄嘈?。數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)自動化機(jī)床一樣，斷屑與排屑往往是困擾加工的一個難題。因此，應(yīng)合理選用切削用量與斷屑槽的形狀與尺寸，有時還得通過試驗確定。三?數(shù)控加工刀具的應(yīng)用廣泛采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具?？赊D(zhuǎn)位刀具即不重磨刀具。它具有多個刀尖位置尺寸一致的切削刃，可減少換刀和對刀，特別適合于數(shù)控加工。盡量采用高效刀具和先進(jìn)刀具。曲面加工，銑刀為鑲硬質(zhì)合金與可轉(zhuǎn)位刀片的球頭銑刀。球頭銑刀適用于加工曲率較小的曲面加工。鼓形銑刀，多用于銑削飛機(jī)變斜角面零件。變斜角面零件若用圓柱銑刀加工，則需四、五坐標(biāo)加工。鼓形銑刀與圓頭刀相比，其殘留高度較小，生產(chǎn)效率也高。另一種先進(jìn)的波刃銑刀，能將狹長的切屑變?yōu)楹穸痰乃榍行?，使排屑流暢，且不易產(chǎn)生切削振動，耐用度高，但制造較難。刀工具系統(tǒng)的應(yīng)用。為使刀具的裝夾郡分能以最少的品種與規(guī)格、較低的成本滿足數(shù)控機(jī)床（特別是加工中心）多種加工的要求，必須使刀具組件實現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化及模塊化，從而建立工具系統(tǒng)。刀具的快速更換與刀具系統(tǒng)的應(yīng)用。數(shù)控加工對刀刃（刀片）材料的硬度與耐磨性、強(qiáng)度與韌性、耐熱性等方面有校高要求，應(yīng)根據(jù)工件材料的切削性能、粗精加工要求及沖擊振動與熱處理等工況合理選用。四.刀具切削用量的選用切削用量的選用對切削效率、尺寸精度、表面質(zhì)量、刀具壽命、機(jī)床精度會產(chǎn)生很大的影響。首先要根據(jù)工序需求確定刀具的結(jié)構(gòu)尺寸和類型，然后確定編寫刀位文件時的相關(guān)參數(shù)。⑴對于刀具結(jié)構(gòu)尺寸的選擇應(yīng)遵循的基本原則有：根據(jù)切削量合理選擇刀具直徑和長度；根據(jù)加工部位的幾何尺寸合理選擇刀具直徑和長度；根據(jù)被加工材料、幾何尺寸、刀具直徑、刀具材料等因素選擇刀具的結(jié)構(gòu)要素具齒數(shù)、角度參數(shù)等⑵對于刀具切削參數(shù)的選擇應(yīng)遵循的基本原則有：粗加工階段以去除金屬材料為主要目的所以在滿足合理切削速度的條件下單齒進(jìn)給量應(yīng)大一些。切深不應(yīng)太大，切深和切寬遵循：切深X切寬=刀具半徑X刀具半徑原則精加工階段，是以保證尺寸精度和表面質(zhì)量為主要目的，所以切深較大，切寬較小。又因精加工階段使用的刀具直徑比較小，相對剛性和強(qiáng)度較弱，單齒進(jìn)給量應(yīng)小一些，進(jìn)給速度也小一些。因為刀具切削參數(shù)的選擇受被加工材料、刀具材料、加工量、等多種條件的制約，無法一一敘述，簡單制圖表列于文后，供參考。高速銑技術(shù)當(dāng)今數(shù)控技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，特別是在發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)。其中高速數(shù)控銑切技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。高速銑切改變了人們傳統(tǒng)的機(jī)械加工的概念。他不僅改變了傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)計，原有的工具、刀具系統(tǒng)，還改變了傳統(tǒng)的工藝方法。高速銑不僅提高了切削效率，也提高了工件的表面質(zhì)量。精加工表面時甚至能做到以銑代磨，不需要任何表面修整就可以直接進(jìn)入使用狀態(tài)。高速銑還解決了一些在普通機(jī)床無法解決的加工困難，例如薄壁零件的加工變形問題?，F(xiàn)代航空產(chǎn)品大量采用薄壁的隔板、翼肋零件，這類零件的特點是壁的厚度小，小的只有1.2毫米，而且加工面積較大，很多還是雙面加工。采用普通機(jī)床加工容易產(chǎn)生變形，尺寸精度也不容易得到保證。高速銑的基本原理是以較小的刀具、小的切削用量、極高的切削速度，以求在單位時間內(nèi)去除更多的金屬材料。由于線速度極高，使得切削力很小，所以產(chǎn)生的切削熱少變形也小。高速銑所使用的機(jī)床，主軸轉(zhuǎn)數(shù)可以達(dá)到12000rpm-30000rpm以上。通常都可以用到20000轉(zhuǎn)。主要取決于刀具特性是否滿足更高的速度。以一把①12的刀具為例，20000轉(zhuǎn)時的線速度是753M/分。高速銑的切削進(jìn)給速度可以達(dá)到每分鐘10-20米?？兆呖蛇_(dá)到60-90米。由于轉(zhuǎn)速極高，普通形式的刀柄、刀具已不能使用，它們滿足不了動平衡的要求。用于高速銑的刀柄采用HSK刀柄，是經(jīng)過動平衡的。有A-F型。刀具也是經(jīng)過動平衡的。偏心距仔越低精度越高。一般在0.4-2500高速銑盡量選用直徑小一些的刀具，直徑越大，扭矩越大。直徑大于150-250MM時，廠家建議采用鋁合金刀體。五.刀具預(yù)調(diào)刀具預(yù)調(diào)是減少輔助準(zhǔn)備時間，提高生產(chǎn)效率的重要手段。刀具通過刀具預(yù)調(diào)儀進(jìn)行預(yù)調(diào)，可以把加工前刀具的準(zhǔn)備工作盡量不占用機(jī)床的工時，即把固定和調(diào)整刀具相對于刀架或刀柄基準(zhǔn)尺寸的工作預(yù)先在刀具預(yù)凋儀上完成。第三章數(shù)控工藝規(guī)程編制一.工藝規(guī)程編制要求當(dāng)前我公司用以指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件依機(jī)種分為：軍機(jī)采用《工藝規(guī)程》方式，現(xiàn)在J11B正在推廣CAPP(計算機(jī)輔助工藝處理)技術(shù)；民機(jī)采用《制造大綱》(FO)方式?！豆に囈?guī)程》和《制造大綱》都是用于零件制造的指令性工藝文件。他們都應(yīng)該遵守一定的編制規(guī)范，包括一切必要的制造信息。因而工藝科編制了《工藝規(guī)程編制與更改》(SACZC9.0102)和《制造大綱的編制與使用》(SACCA09.1—41)。文件對《工藝規(guī)程》和《制造大綱》的編寫提出了具體的內(nèi)容方面的要求和形式的規(guī)定。然而這兩個文件都是通用性的文件，對常規(guī)加工技術(shù)條件下的工藝規(guī)程的編制提出了具體的要求。數(shù)控加工因其特有的工藝特性，工藝方法與常規(guī)加工有一定的差異。這種差異并不是原則性的，而是一些形式表現(xiàn)方面的不同。例如，數(shù)控加工的工序劃分比常規(guī)工藝分的粗，數(shù)控工序包含的加工內(nèi)容比較多，加工過程的控制也與常規(guī)加工不一樣。每道工序所包含的制造信息也不同。因此，數(shù)控加工所用的工藝文件應(yīng)該有其獨特的一部分內(nèi)容。因而有必要對這部分內(nèi)容提出相應(yīng)的編制要求，作為對《工藝規(guī)程編制與更改》和《制造大綱的編制與使用》的補(bǔ)充。工藝規(guī)程編制的通用部分工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品加工、成形、裝配、檢測、試驗、調(diào)試等工藝程序的工藝文件。它直接用于生產(chǎn)現(xiàn)場指導(dǎo)工人操作，是產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、驗收依據(jù)之一。1.1工藝規(guī)程的分類1.1.1按內(nèi)容分為：專用工藝規(guī)程和通用工藝規(guī)程。1.1.2按質(zhì)量控制要求分為：一般性工藝規(guī)程、重要性工藝規(guī)程。1.1.3按專業(yè)分可分為：機(jī)加工藝規(guī)程、鈑鉗零件工藝規(guī)程、裝配工藝規(guī)程(包括鉗工裝配、鉚接裝配、系統(tǒng)裝配)電纜制造工藝規(guī)程、飛機(jī)總裝工藝規(guī)程、試飛準(zhǔn)備工藝規(guī)程、附件調(diào)試工藝規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)件工藝規(guī)程等。1.1.4按生產(chǎn)使用可分為：a） 研制工藝規(guī)程：用于研制階段，在保證質(zhì)量前提下，盡量利用工廠現(xiàn)有物質(zhì)技術(shù)條件，采用簡單的工藝方法，工序劃分不要太細(xì)，采用最少的專用工裝設(shè)備；b） 試制工藝規(guī)程：工藝方法可考慮成批生產(chǎn)選擇較復(fù)雜的工藝方法，裝備較完善的工裝設(shè)備；c） 批生產(chǎn)工藝規(guī)程：按批生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)條件水平，合理安排工藝過程，保證產(chǎn)品互換、協(xié)調(diào)和批生產(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)性要求的工藝方案；d） 臨時工藝規(guī)程：為完成某項臨時性任務(wù)，一次使用或有限架次的工藝規(guī)程。1.2編制依據(jù)1.2.1產(chǎn)品圖樣、技術(shù)條件、試驗任務(wù)書和有關(guān)目錄等設(shè)計資料。1.2.2工藝總令性工藝文件。1.2.3特檢目錄、有關(guān)檢驗規(guī)范的方案、裝配協(xié)調(diào)圖表、工藝標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)說明書、裝配系統(tǒng)圖、指令性交接狀態(tài)表等指質(zhì)控文件。1.2.4工藝計劃表。1.2.5種表、圖樣及使用維護(hù)說明書等。1.2.7生產(chǎn)單位的技術(shù)水平、加工能力產(chǎn)品使用單位及本單位提出的工藝技術(shù)要求，如零件供應(yīng)狀態(tài)表等。1.2.6專用工藝裝備、設(shè)備品、設(shè)備條件等。1.2.8有關(guān)通用和專用技術(shù)安全規(guī)定。1.3工藝規(guī)程的編制要求1.3.1工藝過程合理，內(nèi)容完整，與本單位工人技術(shù)水平相適應(yīng)。1.3.2工序劃分有利于加工和質(zhì)量控制，上下工序、冷加工和熱加工要合理銜接（對關(guān)鍵件重要件應(yīng)符合GLC/J51100-11）。1.3.3在加工和裝配過程中有單獨工序的工作，可只編寫工序名稱，不必寫出具體內(nèi)容，如特種檢查、化學(xué)銑切、理化試驗工序。1.3.4涉及到交接狀態(tài)或因工藝需要提高產(chǎn)品零件、裝配件要求，在工序中應(yīng)注明具體要求及有關(guān)文件編號、名稱。1.3.5工藝規(guī)程內(nèi)容要與工藝標(biāo)準(zhǔn)、指令性工藝文件、交接狀態(tài)表等協(xié)調(diào)，制造依據(jù)和基準(zhǔn)一致。1.3.6文字簡練、明確，字跡清楚，使用技術(shù)術(shù)語正確，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，使用計量單位應(yīng)符合法定計量單位。1.3.7研制批和臨時工藝規(guī)程允許編白紙工藝規(guī)程，批生產(chǎn)工藝規(guī)程必須曬藍(lán)，在工藝規(guī)程中應(yīng)按有關(guān)規(guī)定加蓋“臨時V“批生產(chǎn)”、“ZY”、“GJ”印章，以示區(qū)別。其中，ZY代表關(guān)鍵（重要性）工序，GJ代表關(guān)鍵（關(guān)鍵性）工序。1.3.8各專業(yè)的特殊要求：a） 非金屬工藝規(guī)程的編制要求見附錄A；b） 機(jī)械加工、鉗工裝配、附件試驗工藝規(guī)程編制要求見附錄B；c） 電纜制造、飛機(jī)總裝、試飛準(zhǔn)備工藝規(guī)程編制要求參見附錄C；d） 鈑鉗零件工藝規(guī)程的編制要求見附錄D；e） 標(biāo)準(zhǔn)件工藝規(guī)程的編制要求見附錄E。1.4工藝規(guī)程的編制內(nèi)容1.4.1工藝規(guī)程應(yīng)包括下列內(nèi)容：產(chǎn)品圖號、組件圖號、名稱、裝配圖號、單機(jī)數(shù)量，材料的牌號、名稱、規(guī)格、狀態(tài)、定額，熱處理、表面處理狀態(tài)，裝配用標(biāo)準(zhǔn)件的圖號、名稱、規(guī)格、數(shù)量，輔助材料的名稱、牌號、規(guī)格、定額。1.4.2選用的專用工裝設(shè)備、樣板、刀量具、工具、儀器的名稱、規(guī)格、型號和編號。1.4.3必要的草圖、示意圖、定位基準(zhǔn)、夾緊方法。1.4.4各種技術(shù)要求、精度等級、公差、工藝數(shù)據(jù)、試驗參數(shù)、關(guān)鍵和重要特性、特殊檢查要求。1.4.5一些特殊要求、注意事項、技安要求和環(huán)境控制要求及規(guī)定。1.4.6檢驗工序、檢驗工序的次序、檢查數(shù)據(jù)、方法，測量基準(zhǔn)，及最終檢查、標(biāo)識方法。1.4.7規(guī)定關(guān)鍵件標(biāo)識要求。1.4.8規(guī)定需記入質(zhì)量記錄的實測值。1.5確定重要性工藝規(guī)程的條件1.5.1按產(chǎn)品圖樣中規(guī)定的關(guān)鍵特性和重要特性所形成的工藝規(guī)程（含外協(xié)作，外購件入廠檢驗工序的工藝規(guī)程）。1.5.2產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，重復(fù)故障多，不合格品多的工藝規(guī)程。1.5.3大型復(fù)雜零件及重要受力構(gòu)件加工。1.5.4采用新工藝、新材料、新技術(shù)及協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜的零件加工工藝規(guī)程。1.5.5大部件的部裝、總裝主要工作。1.5.6大部件及主要交點孔的精加工，特種鉚接工藝，系統(tǒng)試驗中對產(chǎn)品質(zhì)量起重要作用的工藝規(guī)程。1.5.7大部件結(jié)合，水平測量，總裝試飛和包裝發(fā)運(yùn)中對質(zhì)量有重要作用的工藝規(guī)程。1.6確定一般性工藝規(guī)程的條件除重要性工藝規(guī)程之外的為一般性工藝規(guī)程。1.7工藝規(guī)程的審批、鑒定和評審1.7.1關(guān)鍵（關(guān)鍵性）工序和關(guān)鍵（重要性）工序工藝規(guī)程的審批按GLC/J51100-12的規(guī)定執(zhí)行。裝配工藝規(guī)程在正文首頁審批，零件工藝規(guī)程除正文首頁審批外，還要在具有關(guān)鍵（關(guān)鍵性）工序、關(guān)鍵（重要性）工序的頁次審批。1.7.2工藝規(guī)程的鑒定按GLC/J11010-1的規(guī)定執(zhí)行。1.7.3關(guān)鍵（關(guān)鍵性）工序的工藝規(guī)程評審按GLC/J11010-17的規(guī)定執(zhí)行。注：現(xiàn)行J8飛機(jī)工藝規(guī)程審批、鑒定和評審按GLC/J51100-12附錄A、GLC/J11010-1、GLC/J11010-17相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行。二.數(shù)控加工工序的劃分和編寫工序的劃分應(yīng)有利于加工和質(zhì)量的控制，上道工序、下道工序；冷加工、熱加工；常規(guī)加工工序、數(shù)控加工工序要合理銜接。由于常規(guī)加工受工藝方法、機(jī)床臺面、夾具等因素的影響，工序劃分比較細(xì)。而數(shù)控加工因機(jī)床臺面大、夾具形式多、加之機(jī)床自動化程度高，為了節(jié)省輔助時間、提高加工效率，數(shù)控加工工序劃分比較粗，每道工序包含的加工內(nèi)容也比較多，每部分內(nèi)容是以工步的形式體現(xiàn)的。相應(yīng)的，因為數(shù)控加工是自動化加工，而且加工程序都是經(jīng)過鑒定的，最大限度的排除了人為因素的影響，使質(zhì)量得到較好的保證。它不需要檢驗對每一個加工的局部都進(jìn)行檢查。草圖的主要意義已經(jīng)從對尺寸的控制轉(zhuǎn)為對加工過程的指導(dǎo)。檢驗的內(nèi)容基本上應(yīng)該是以圖之、技術(shù)單、狀態(tài)表等技術(shù)資料為依據(jù)。為了能夠充分體現(xiàn)上述思想，對工序所應(yīng)包括的制造信息提出以下要求：⑴所有按程序加工的工序都必須包括對加工坐標(biāo)系、程序原點、數(shù)控系統(tǒng)、程序編制方式、編程依據(jù)、程編刀具參數(shù)、刀補(bǔ)地址、刀補(bǔ)值的限定、程序名稱及所對應(yīng)的工序號的說明。這些內(nèi)容的定義及表達(dá)方式參見《程序使用說明的編制原則》一文。這部分內(nèi)容可以獨立于工序形成《程序使用說明》?！冻绦蚴褂谜f明》可以多個工序共用。⑵工序中必須包括對定為基準(zhǔn)、裝夾部位或方法的說明。這些說明必要時應(yīng)輔以草圖，以增強(qiáng)工人對使用方法的理解。⑶每道工序必須有數(shù)控介質(zhì)的編號及版次。⑷每道工序必須有所使用機(jī)床的型號。⑸每道工序或工步必須明確指定所使用的刀具規(guī)格和刀具編號。⑹多工步的工序，應(yīng)在主工序號部分做加工的總體說明，也就是⑴一⑷所述的主要內(nèi)容。具體的加工內(nèi)容和方法在工步中說明。⑺一個工序或一個工步中應(yīng)盡量避免使用多個程序，不可避免時應(yīng)保證“先用在前”的原則。以使用順序排序。⑻如果是在有刀庫的加工中心上加工，程序是連在一起的，應(yīng)在工序中對加工過程加以描述。刀具的使用應(yīng)遵循“先用在前”的原則順序編排。⑼精加工以前的工序一般都留有一定的加工余量。對加工余量的理解容易引起一些誤解。如：余量是在草圖所標(biāo)的尺寸之內(nèi)呢？還是之外；余量是由程序控制呢？還是由工人在加工時控制；余量是指單面余量呢？還是雙面余量……。為此本文明確規(guī)定：如果草圖所標(biāo)尺寸已經(jīng)包含了加工余量，則文字?jǐn)⑹鲋胁辉僦貜?fù)；如果草圖是最終尺寸（一般不會這樣），則需要在文字?jǐn)⑹鲋忻鞔_“按草圖尺寸留太大余量”；如果沒有草圖，則應(yīng)該在工序說明中說明檢驗依據(jù)、關(guān)于余量的說明和控制余量的方法。⑽在工序和工步的劃分上，應(yīng)強(qiáng)調(diào)以不同工裝或同一工裝上不同裝夾部位來劃分。對有些裝夾確實有困難的零件應(yīng)盡量減少改變裝夾的次數(shù)（不多于兩次），并且在文字?jǐn)⑹鲋谢虿輬D上指明改變裝夾的位置。加工程序在該位置應(yīng)有明確的停刀指令，如“M00“，以防發(fā)生意外。（11）關(guān)于工序草圖，原則上一道工序一個草圖（如果必要）。草圖應(yīng)以滿足當(dāng)?shù)拦ば蛐枰獮橹?，其后的工序所占?nèi)容應(yīng)該是其中的局部，如補(bǔ)充鉆孔、制倒角、修圓角等。工序文字中應(yīng)說明按哪個草圖加工的。草圖應(yīng)該放在當(dāng)前工序的后面。草圖，不管是《工藝規(guī)程》還是《制造大綱》都應(yīng)該按GB4458.1-84中規(guī)定的第一角投影法繪制。需要數(shù)控測量機(jī)測量的工序應(yīng)對測量部位加以說明，同時寫明依據(jù)的質(zhì)量工程科編制的“測量工藝指示單”的編號。常規(guī)工序與數(shù)控工序之間的轉(zhuǎn)移應(yīng)該在轉(zhuǎn)移前的工序后面有明確的文字說明。對外廠的轉(zhuǎn)移，應(yīng)設(shè)立移交工序。關(guān)于《工藝規(guī)程》和《制造大綱》的發(fā)放與使用數(shù)控和常規(guī)共同完成的項目，一定要合并成一本完整的文件。由于數(shù)控項目都要經(jīng)過試切加工和程序鑒定的過程，在試切階段一定要下發(fā)正式的經(jīng)過校對、審查、批準(zhǔn)的工藝文件。試加工階段可以對文件進(jìn)行手工修改，一挨鑒定之后，就必須辦理更改手續(xù)。更改手續(xù)對于《工藝規(guī)程》和《制造大綱》是不同的，按各自相關(guān)的文件執(zhí)行。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制指揮中心。機(jī)床的備個執(zhí)行部件在數(shù)拄控系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下，有條不紊地工作，自動地按給定程序進(jìn)行機(jī)械零件的加工。數(shù)控系統(tǒng)隨著電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，先后經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路、小型計算機(jī)、微處理器及基于工業(yè)PC機(jī)的通用型系統(tǒng)六代。其中前三代稱為硬線聯(lián)結(jié)數(shù)控，簡稱NC系統(tǒng)，目前已被淘汰；后三代稱為軟件數(shù)控，簡稱為CNC系統(tǒng)，CNC系統(tǒng)的核心是計算機(jī)，即由計算機(jī)通過執(zhí)行其存儲器內(nèi)的程序，來實現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能。由于采用了功能實施軟件化，使得數(shù)控系統(tǒng)的性能和可靠性大大挺高。一、CNC系統(tǒng)的基本工作過程和功能CNC系統(tǒng)的工作過程CNC系統(tǒng)的工作是在硬件的支持下執(zhí)行軟件的全過程。下面從輸人、譯碼處理、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算與位置控制、IAI處理、顯示和診斷來說明CNC系統(tǒng)的工作過程。輸入輸入CNC系統(tǒng)的有零件程序、控制參數(shù)、補(bǔ)償數(shù)據(jù)、輸入的方式有紙帶閱讀機(jī)輸人。CNC裝置在輸入過程中還需完成校檢和代碼轉(zhuǎn)換等工作，輸入的全部信息都放在CNC裝置的內(nèi)部存儲器中。譯碼處理譯碼處理程序?qū)⒘慵绦蛞砸粋€程序段為單位進(jìn)行處理，每個程序段含有零件的輪廓信息(起點、終點、直線、圓弧等)加工速度信息代碼，以及其他如換刀、換檔、切削液開關(guān)等指今(M、S.T代碼)信息等。計算機(jī)依靠譯碼程序識別這些代碼符號，并按照一定的語言規(guī)則翻釋成計算機(jī)能夠識別的數(shù)據(jù)形武，并以一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內(nèi)存區(qū)間。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理程序一般包括刀具半徑補(bǔ)償、速度計算以及軸輔助功能處理。刀具半徑補(bǔ)償是把工件輪廓軌跡轉(zhuǎn)化為刀具中心軌跡，這是因為輪廓軌跡的出現(xiàn)是靠刀具的運(yùn)動來實現(xiàn)，從而大大減輕了編程員的工作量。速度計算是解決該加工程序段以什么樣的速度運(yùn)動的問題。編程所給的刀具移動速度，是在各坐標(biāo)的合成方向上的速度。速度處理首先是根據(jù)合成速度來計算備方向的分速度。此外對機(jī)床允許的最低速度和最高速度的限制進(jìn)行判斷并處理。輔助功能如換刀、主軸啟停、切削液開關(guān)等，大部分都是些開關(guān)量。輔助功能處理的主要工作是識別標(biāo)志，在程序執(zhí)行時發(fā)出信號，讓機(jī)床相應(yīng)部件執(zhí)行這些動作。插補(bǔ)運(yùn)算與位置往制插補(bǔ)運(yùn)算與位置控制是CNC系統(tǒng)的實時控制部件。一包都在相應(yīng)的控制機(jī)床運(yùn)動的中斷服務(wù)程序中進(jìn)行。插補(bǔ)程序在每個插補(bǔ)周期運(yùn)行一次，在每個插補(bǔ)周期中，跟據(jù)指令進(jìn)給速度計算出一個微小的直線數(shù)據(jù)段。通常經(jīng)過苦干個插補(bǔ)周期加工完一個程序段，即從數(shù)據(jù)段的起點走到終點。計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是一邊插補(bǔ)，一邊加工。而在本次處理周期內(nèi)，插樸程序的作用是計算下一個處理周期的位置精量。位置控制可以由軟件也可以由硬件來實現(xiàn)。它的主耍任務(wù)是在每個采樣周期內(nèi)，將楊插補(bǔ)計算的理論位置與實際反饋位置相比較，用其差值去控制進(jìn)給電動機(jī).進(jìn)而控制機(jī)床工作臺（或刀具）的位移。這樣，機(jī)床就自動地按照零件加工程序的要求進(jìn)行切削加工。CNC系統(tǒng)的功能（1） 準(zhǔn)備功能準(zhǔn)備功能也稱G功能，準(zhǔn)備功能是指定機(jī)床動作方式的功能。主要有基本移動、程序暫停、坐標(biāo)平面選擇、坐標(biāo)設(shè)定、刀具補(bǔ)償、固定槽環(huán)、基準(zhǔn)點遏回、公英制轉(zhuǎn)抉、絕對值與相對值轉(zhuǎn)換等指令。它用字母G和后繼的兩位數(shù)字來表示，ISO標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備功能從G01到G99的指令中，大部分進(jìn)行了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義，部分可由系統(tǒng)制造廠家根捂新的控制需耍來定義。G代碼的使用有模態(tài)（續(xù)效）和非模態(tài)（一次性）兩種。（2） 插補(bǔ)功能插補(bǔ)功能指CNC裝置可以實現(xiàn)各種曲線軌跡插補(bǔ)加工的能力，如直線揚(yáng)補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)和其他二次曲線與多坐標(biāo)插補(bǔ)能力。插補(bǔ)運(yùn)算耍求實時性很強(qiáng)。微處理機(jī)的位數(shù)和頻率的提高，大部分系統(tǒng)還是采用了軟件插補(bǔ)方式，并把插補(bǔ)功能劃分為粗、精插補(bǔ)兩步，以滿足其實時性耍求，軟件每次插補(bǔ)一個小線段稱為粗插補(bǔ)，根據(jù)粗插補(bǔ)結(jié)果.將小線段分成單個脈沖輸出，稱為精插補(bǔ)。（3） 進(jìn)給功能它反映刀具進(jìn)給速度，一般用F代碼直接指定各軸的進(jìn)給速度。主要包括下面幾種功能：切削進(jìn)給速度（每分鐘進(jìn)給量）以每分鐘進(jìn)給距離的形式指定刀具切削進(jìn)給速度，用F字母和它的后繼的數(shù)值表示。刀同步進(jìn)給速度（每轉(zhuǎn)進(jìn)給量）同步進(jìn)給速度即是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量規(guī)定的進(jìn)給速度。只有主軸上裝有位置計數(shù)器的機(jī)床才能指令同步進(jìn)給速度。刀快速進(jìn)給速度數(shù)字控制器規(guī)定了快速進(jìn)給速度，它通過參數(shù)設(shè)定，還可通過操作面板上的快速倍率開關(guān)分檔。進(jìn)給速率操作面板上設(shè)置了進(jìn)給倍率開關(guān)，倍率在10%?200%之間變化，每檔間隔10%。使用倍率開關(guān)可以不修改程序中的F代碼，就可以改變機(jī)床的進(jìn)給速度.對每分鐘進(jìn)給量和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量都有效。刀具功能刀具功能包括選擇的刀具數(shù)量和種類、刀具的編碼方式、自動換刀的方式。用字母T和后繼2位數(shù)字來表示。主軸功能它是指主軸轉(zhuǎn)速的功能，用字母S和它后繼的2位數(shù)字表示。有恒轉(zhuǎn)速（r/min）和表面恒線速（m/min）兩種運(yùn)轉(zhuǎn)方式。主軸的轉(zhuǎn)向要用M03正向）、M04（反向）指定，停止用M05指定。機(jī)床操作面板上設(shè)有主軸倍率開關(guān)，用它可以不修改程序而改變主軸轉(zhuǎn)速。3） 輔助功能輔助功能也稱M功能，用字母M和它后繼的2位數(shù)字表示。ISO標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一定義了部分M功能。用來規(guī)定主軸的起停和轉(zhuǎn)向、切削液的開關(guān)、刀庫的起停、刀具的更換、工件的夾緊與放松等。（1）字符顯示功能CNC裝置可通過顯示器實現(xiàn)字符顯示，如顯示程序、參數(shù)、各種補(bǔ)償量、坐標(biāo)位置和故障信息等。4） 自診斷功能CNC裝置有各種診斷程序，可以防止故障的發(fā)生和擴(kuò)大。在故障出現(xiàn)后，便于迅速查明故障類型和部位.減少因故障引起的停機(jī)時間。5）固定循環(huán)功能該功能是指CNC裝置為常見的加工工藝所編制的，可以多次循環(huán)加工的功能。該固定循環(huán)使用前，要由用戶選擇合適的切削用量和重復(fù)次數(shù)等參數(shù)，然后按固定循環(huán)約定的功能進(jìn)行加工。用戶若需編制適用于自己的固定循環(huán)，可借助用戶宏程序功能。6） 圖形顯示功能圖形顯示功能一般需要高分辨率的顯示器。某些CNC裝置可配置14英寸彩色CRT顯示器，能顯示人機(jī)對話過程菜單、零件圖形、動態(tài)模擬刀具軌跡等。7）通信功能自動化協(xié)議（簡稱W）。（W）裝置通常備有RS232C接口，有的還備有DNC接口.設(shè)有緩沖存儲器，可以按數(shù)控格式輸入，也可以按二進(jìn)制格式輸入，進(jìn)行高速傳遞。有的CNC裝置還能與制造自動協(xié)議MAP相連，進(jìn)入工廠通信網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)FMS、CIMS的要求。8） 人機(jī)對活編程功能人機(jī)對話編程功能不但有助于編制復(fù)雜零件的程序，而且可以方便編程。如藍(lán)圖編程只要輸入圖樣上表示幾何尺寸的簡單命令，就能自動生成加工程序；對話式編程可根據(jù)引導(dǎo)和說明進(jìn)行示教編程，并具有工序、刀具、切削條件等自動選擇的智能功能。9） 幾何變換功能：包括比例、旋轉(zhuǎn)、平移、鏡像等操作。10） 子程序功能：調(diào)用子程序，使編程靈活。11） 宏程序功能：通過編輯于程序中的變量來改變刀具路徑與刀具位置.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的刀具補(bǔ)償為了簡化零件的數(shù)控加工編程，使數(shù)控程序與刀具形狀和刀具尺寸盡量無關(guān)，CNC系統(tǒng)一般都具有刀具長度和刀具半徑補(bǔ)償功能.前者可使刀具垂直于走刀平面，如XY平面，（由G17指定）偏移一個刀具長度修正值；后者可使刀具中心軌跡在走刀平面內(nèi)偏移零件輪廓一個刀具半徑修正值，兩者均是對二坐標(biāo)數(shù)控加工情況下的刀具補(bǔ)償。在現(xiàn)代CNC系統(tǒng)中，多數(shù)已具備三維刀具半徑補(bǔ)償功能.對于四坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工，有的具備刀具半徑補(bǔ)償功能，如NUM760系統(tǒng)。對于五坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工，還不具備刀具半徑補(bǔ)償功能，必須在刀位計算時考慮刀具半徑。刀具長度補(bǔ)償也要視情況而定，一般而言，刀具長度補(bǔ)償對于二坐標(biāo)和三坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工是有效的，但對于刀具擺動的四、五坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工，刀具長度補(bǔ)償要視數(shù)控系統(tǒng)的功能實施。刀具長度補(bǔ)償現(xiàn)在CNC系統(tǒng)一般都具有刀具長度補(bǔ)償。刀具長度補(bǔ)償可由數(shù)控機(jī)床操作者通過手動數(shù)據(jù)輸入（簡稱MDI）方式實現(xiàn)，也可通過程序命令方式實現(xiàn)，前者一般用于定長刀具的刀具長度補(bǔ)償，而后者則用于由于夾具高度、刀具長度、加工深度等的變化而需要對切削深度用刀具長度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行調(diào)整。在現(xiàn)代CNC系統(tǒng)中，進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償?shù)倪^程是：機(jī)床操作者在完成零件裝夾、程序原點設(shè)置之后，根據(jù)刀具長度測量基準(zhǔn)采用對刀儀測量刀具長度值，然后在相應(yīng)的刀具長度位置寄存器中，寫入相應(yīng)的刀具長度參數(shù)值.當(dāng)程序運(yùn)行時，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)刀具長度基準(zhǔn)使刀具自動離開工件一個刀具長度的距離，從而完成刀具長度補(bǔ)償。刀具長度補(bǔ)償有效之前，刀具相對于工件的坐標(biāo)是機(jī)床上刀具長度基準(zhǔn)點相對于工件的坐標(biāo)。在加工過程中，為了控制切削深度，或進(jìn)行試切加工，也經(jīng)常使用刀具長度補(bǔ)償。采用的方法是：加工之前在實際刀具長度上加上退刀長度，存入刀具長度值，加工時使用同一把刀具，而調(diào)用加長后的刀具長度值，從而可以控制切削深度，而不用修正零件、加工程序、控制切削深度也可以采用修改程序原點的方法。二維刀具半徑補(bǔ)償對于銑削和車削數(shù)控加工，盡管二維刀具半徑補(bǔ)償?shù)脑硐嗤?，但由于刀具形狀和加工方法區(qū)別較大，刀具半徑補(bǔ)償方法仍有一定的區(qū)別，下面分別進(jìn)行介紹。1）銑削加工刀具半徑補(bǔ)償在二維輪廓數(shù)控銑削加工過程中，由于旋轉(zhuǎn)刀具具有一定的刀具半徑，刀具中心的運(yùn)動軌跡并不等于所需加工零件的實際輪廓。在進(jìn)行輪廓加工時。刀具中心軌跡偏移零件輪廓表面一個刀具半徑值.如果直接采用刀心軌跡編程，則需耍根據(jù)零件的輪廓形狀及刀具半徑采用一定的計算方法計算刀具中心軌跡。因此，這一編程方法也稱為對刀具的編程。當(dāng)?shù)毒甙霃礁淖儠r，需要重新計算刀具中心軌跡：當(dāng)計算量較大時，也容易產(chǎn)生計算錯誤。數(shù)控系統(tǒng)的刀具半徑補(bǔ)償就是將計算刀具中心軌跡的過程交由CNC系統(tǒng)執(zhí)行，編程員假設(shè)刀具的半輕為零，直接根據(jù)零件的輪廓形狀進(jìn)行編程，因此這種編程方祛也稱為對零件的編程，而實際的刀具半徑則存放在一個可編程刀具半徑偏置寄存器中、在加工過程中，CNC系統(tǒng)根據(jù)零件程序和刀具半徑自動計算刀具中心軌跡，完成對零件的加工。當(dāng)?shù)毒甙霃桨l(fā)生變化時，不需要修改零件程序，只需修改存放在刀具半徑位置寄存器中的刀具半徑值或者選用存放在另一個刀具半徑位置寄存器中的刀具半徑所對應(yīng)的刀具即可?，F(xiàn)代CNC系統(tǒng)一般都設(shè)置有若干（16,32,64或更多）個可編程刀具半徑位置寄存器，并對其進(jìn)行編號，專供刀具補(bǔ)償之用，可將刀具補(bǔ)償參數(shù)（刀具長度、刀具半徑等）存入這些寄存器中。進(jìn)行數(shù)控編程時，只需調(diào)用所需刀具半徑補(bǔ)償參數(shù)所對應(yīng)的寄存器編號即可，加工時CNC系統(tǒng)將該編