數(shù)控加工的工藝路線的確定模板

理想加工程序不僅應(yīng)確保加工出符合圖樣合格工件，同時(shí)應(yīng)能使數(shù)控機(jī)床功效得到合理應(yīng)用和充足發(fā)揮。數(shù)控機(jī)床是一個(gè)高效率自動(dòng)化設(shè)備，它效率高于一般機(jī)床2～3倍，所以，要充足發(fā)揮數(shù)控機(jī)床這一特點(diǎn)，必需熟練掌握其性能、特點(diǎn)、使用操作方法，同時(shí)還必需在編程之前正確地確定加工方案。因?yàn)樯a(chǎn)規(guī)模差異，對(duì)于同一零件加工方案是有所不一樣，應(yīng)依據(jù)具體條件，選擇經(jīng)濟(jì)、合理工藝方案。一、加工工序劃分在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序能夠比較集中,一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序。和一般機(jī)床加工相比，加工工序劃分有其自己特點(diǎn)，常見工序劃分標(biāo)準(zhǔn)有以下兩種。1．確保精度標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控加工要求工序盡可能集中，常常粗、精加工在一次裝夾下完成，為降低熱變形和切削力變形對(duì)工件形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度影響，應(yīng)將粗、精加工分開進(jìn)行。對(duì)軸類或盤類零件，將各處先粗加工，留少許余量精加工，來確保表面質(zhì)量要求。同時(shí)，對(duì)部分箱體工件，為確?？准庸ぞ龋瑧?yīng)先加工表面以后加工孔。2．提升生產(chǎn)效率標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控加工中，為降低換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時(shí)間，應(yīng)將需用同一把刀加工加工部位全部完成后，再換另一把刀來加工其它部位。同時(shí)應(yīng)盡可能降低空行程，用同一把刀加工工件多個(gè)部位時(shí)，應(yīng)以最短路線抵達(dá)各加工部位。實(shí)際中，數(shù)控加工工序要依據(jù)具體零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求等情況綜合考慮。二、加工路線確實(shí)定在數(shù)控加工中，刀具（嚴(yán)格說是刀位點(diǎn)）相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起，直至結(jié)束加工程序所經(jīng)過路徑，包含切削加工路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路線確實(shí)定首先必需確保被加工零件尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，走刀路線盡可能短，效率較高等。下面舉例分析數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)常見加工路線。1．車圓錐加工路線分析數(shù)控車床上車外圓錐，假設(shè)圓錐大徑為D，小徑為d，錐長(zhǎng)為L(zhǎng)，車圓錐加工路線圖2-1所表示。按圖2-1a階梯切削路線，二刀粗車，最終一刀精車；二刀粗車終刀距S要作正確計(jì)算，可有相同三角形得：此種加工路線，粗車時(shí)，刀具背吃刀量相同，但精車時(shí)，背吃刀量不一樣；同時(shí)刀具切削運(yùn)動(dòng)路線最短。按圖2-1b相同斜線切削路線，也需計(jì)算粗車時(shí)終刀距S，一樣由相同三角形可計(jì)算得：按此種加工路線，刀具切削運(yùn)動(dòng)距離較短。按圖2-1c斜線加工路線，只需確定了每次背吃刀量ap，而不需計(jì)算終刀距，編程方便。但在每次切削中背吃刀量是改變，且刀具切削運(yùn)動(dòng)路線較長(zhǎng)。2．車圓弧加工路線分析應(yīng)用G02（或G03）指令車圓弧，若用一刀就把圓弧加工出來，這么吃刀量太大，輕易打刀。所以，實(shí)際車圓弧時(shí)，需要多刀加工，先將大多出量切除，最終才車得所需圓弧。下面介紹車圓弧常見加工路線。圖2-2為車圓弧階梯切削路線。即先粗車成階梯，最終一刀精車出圓弧。此方法在確定了每刀吃刀量ap后，須正確計(jì)算出粗車終刀距S，即求圓弧和直線交點(diǎn)。此方法刀具切削運(yùn)動(dòng)距離較短，但數(shù)值計(jì)算較繁。圖2-3為車圓弧同心圓弧切削路線。即用不一樣半徑圓來車削，最終將所需圓弧加工出來。此方法在確定了每次吃刀量ap后，對(duì)90°圓弧起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)較易確定，數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，編程方便，常采取。但按圖2-3b加工時(shí)，空行程時(shí)間較長(zhǎng)。圖2-4為車圓弧車錐法切削路線。即先車一個(gè)圓錐，再車圓弧。但要注意，車錐時(shí)起點(diǎn)和終點(diǎn)確實(shí)定，若確定不好，則可能損壞圓錐表面，也可能將余量留得過大。確定方法圖2-4所表示，連接OC交圓弧于D，過D點(diǎn)作圓弧切線AB。由幾何關(guān)系CD=OC-OD=-R=0.414R，此為車錐時(shí)最大切削余量，即車錐時(shí)，加工路線不能超出AB線。由圖示關(guān)系，可得AC=BC=0.586R，這么可確定出車錐時(shí)起點(diǎn)和終點(diǎn)。當(dāng)R不太大時(shí)，可取AC=BC=0.5R。此方法數(shù)值計(jì)算較繁，刀具切削路線短。3．車螺紋時(shí)軸向進(jìn)給距離分析車螺紋時(shí)，刀具沿螺紋方向進(jìn)給應(yīng)和工件主軸旋轉(zhuǎn)保持嚴(yán)格速比關(guān)系?？紤]到刀具從停止?fàn)顟B(tài)抵達(dá)指定進(jìn)給速度或從指定進(jìn)給速度降至零，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必有一個(gè)過渡過程，沿軸向進(jìn)給加工路線長(zhǎng)度，除確保加工螺紋長(zhǎng)度外，還應(yīng)增加δ1（２～5mm）刀具引入距離和δ2（１～2mm）刀具切出距離，圖2-5所表示。這么來確保切削螺紋時(shí)，在升速完成后使刀具接觸工件，刀具離開工件后再降速。4．輪廓銑削加工路線分析對(duì)于連續(xù)銑削輪廓，尤其是加工圓弧時(shí)，要注意安排好刀具切入、切出，要盡可能避免交接處反復(fù)加工，不然會(huì)出現(xiàn)顯著界限痕跡。圖2-6所表示，用圓弧插補(bǔ)方法銑削外整圓時(shí)，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工，當(dāng)整圓加工完成后，不要在切點(diǎn)處直接退刀，而讓刀具多運(yùn)動(dòng)一段距離，最好沿切線方向，以免取消刀具賠償時(shí)，刀具和工件表面相碰撞，造成工件報(bào)廢。銑削內(nèi)圓弧時(shí)，也要遵守從切向切入標(biāo)準(zhǔn)，安排切入、切出過渡圓弧，圖2-7所表示，若刀具從工件坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，其加工路線為1→2→3→4→5，這么，來提升內(nèi)孔表面加工精度和質(zhì)量。5．位置精度要求高孔加工路線分析對(duì)于位置精度要求精度較高孔系加工，尤其要注意孔加工次序安排，安排不妥時(shí)，就有可能將沿坐標(biāo)軸反向間隙帶入，直接影響位置精度。圖2-8所表示，圖a為零件圖，在該零件上加工六個(gè)尺寸相同孔，有兩種加工路線。當(dāng)按b圖所表示路線加工時(shí)，因?yàn)?、6孔和1、2、3、4孔定位方向相反，在Y方向反向間隙會(huì)使定位誤差增加，而影響5、6孔和其它孔位置精度。按圖c所表示路線，加工完4孔后，往上移動(dòng)一段距離到P點(diǎn)，然后再折回來加工5、6孔，這么方向一致，可避免反向間隙引入，提升5、6孔和其它孔位置精度。6．銑削曲面加工路線分析銑削曲面時(shí)，常見球頭刀采取“行切法”進(jìn)行加工。所謂行切法是指刀具和零件輪廓切點(diǎn)軌跡是一行一行，而行間距離是按零件加工精度要求確定。對(duì)于邊界敞開曲面加工，可采取兩種加工路線。圖2-9所表示，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)大葉片，當(dāng)采取圖2-9a加工方案時(shí)，每次沿直線加工，刀位點(diǎn)計(jì)算簡(jiǎn)單，程序少，加工過程符合直紋面形成，能夠正確確保母線直線度。當(dāng)采取圖2-9b加工方案時(shí)，符合這類零件數(shù)據(jù)給出情況，便于加工后檢驗(yàn)，葉形正確度高，但程序較多。因?yàn)榍媪慵吔缡浅ㄩ_，沒有其它表面限制，所以曲面邊界能夠延伸，球頭刀應(yīng)由邊界外開始加工。以上經(jīng)過幾例分析了數(shù)控加工中常見加工路線，實(shí)際生產(chǎn)中，加工路線確實(shí)定要依據(jù)零件具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，綜合考慮，靈活利用。而確定加工路線總標(biāo)準(zhǔn)是：在確保零件加工精度和表面質(zhì)量條件下，盡可能縮短加工路線，以提升生產(chǎn)率。被涂刀具表面應(yīng)是光亮磨光面，刀具各工作表面上不得有銹斑、磨糊、氧化、崩刃等缺點(diǎn)，要求刃口上無毛刺。前、后刀面上表面粗糙度應(yīng)達(dá)成Ra<0.8~1.25μm。表面粗糙度值愈小，涂層結(jié)合度愈好。另外，刀具表面清洗質(zhì)量也十分關(guān)鍵。刀具基體材料涂層刀具基體材料和涂層材料應(yīng)合理匹配，須依據(jù)不一樣加工要求選擇。涂層高速鋼刀具基體，既可用W6Mo5Cr4V2(M2)通用型高速鋼，也可用含鈷超硬高速鋼和粉末冶金高速鋼(PMHSS)。因粉末冶金基體均勻，故使用效果好。加工鈦合金時(shí)，推薦用含鈷超硬高速鋼如W2Mo9Cr4VCo8(M42)作為刀具基體材料。對(duì)於涂層滾刀，當(dāng)以正常切削速度(<45m/min)加工齒輪時(shí)，崩刃是滾刀磨損關(guān)鍵原因，所以應(yīng)選擇韌性很好W6Mo5Cr4V2高速鋼作為刀具基體材料；而在高速滾齒時(shí)(切削速度大於100m/min)，月牙洼磨損是滾刀磨損關(guān)鍵原因，所以應(yīng)選擇耐熱性和耐磨性較高含鈷超硬高速鋼或CW9Mo3Cr4VN高速鋼為刀具基體材料。涂層硬質(zhì)合金刀具基體，在加工鋼材時(shí)，宜選擇加工鋼材硬質(zhì)合金，如WC-TiC-Co或WC-TiC-TaC-Co類合金(P30用得較多)；加工鑄鐵和有色金屬時(shí)，宜選擇WC-Co類合金(K20用得較多)。被加工材料硬度及切削加工性，對(duì)涂層刀具使用效果也有一定影響。試驗(yàn)證實(shí)，涂層刀具最適於切削高硬度和耐磨合金一類難加工材料。刀具幾何角度由於涂層潤(rùn)滑性好，所以涂層刀具工作時(shí)常會(huì)在工件表面上打滑，為此涂層刀具上後角應(yīng)比未涂層刀具後角略大。實(shí)踐表明，對(duì)鉸刀等一類精加工刀具，加大後角後，可使刃口鋒利，切屑形成輕易，打滑現(xiàn)象顯著降低，刀具使用性能提升。切削用量和切削液為了充足發(fā)揮涂層刀具性能，必需正確選擇切削用量和切削液。涂層刀具因?yàn)槟蜔嵝院?，抗月牙洼磨損能力強(qiáng)，故可采取較大進(jìn)給量和切削速度工作，但首先應(yīng)選擇較大進(jìn)給量。通常涂層高速鋼刀具采取進(jìn)給量比未涂層刀具提升10%~100%，提升20%~30%切削速度是適宜。為了提升工效，涂層硬質(zhì)合金刀具也可采取比未涂層刀具高25%~70%切削速度進(jìn)行切削?，F(xiàn)在，用涂層硬質(zhì)合金通用刀具加工中碳結(jié)構(gòu)鋼時(shí)切削速度，立銑刀可達(dá)100~150m/min，鉆頭可達(dá)80~100m/min；絲錐加工鑄鐵為20~40m/min。實(shí)踐證實(shí)，使用20號(hào)機(jī)械油加10%煤油冷卻時(shí)，可使涂層高速鋼鏜刀壽命提升1~2倍。TiN涂層高速鋼滾刀加工20CrMnTi(197HBS)鋼制斜齒圓柱齒輪(模數(shù)m=5)時(shí)，使用20號(hào)機(jī)械油和煤油混合潤(rùn)滑，刀具壽命可提升5倍左右，即使重磨后也可提升2~3倍，干切時(shí)壽命僅提升1倍。涂層刀具使用時(shí)還要求機(jī)床精度好、剛性高和振動(dòng)小，刀具或刀片夾持也應(yīng)牢靠。涂層刀具重磨和重涂涂層刀具磨損后必需進(jìn)行重磨。涂層刀具重磨時(shí)，須將刀具上磨損部分全部磨掉。對(duì)于只需重磨前刀面刀具(如拉刀、齒輪滾刀和插齒刀等)或只需重磨后刀面刀具(如鉆頭和鉸刀等)，若在其毗連切削刃另一個(gè)刀面(如鉆頭螺旋出屑槽)上涂層未受損傷，刀具耐磨性即可提升。重新刃磨后涂層刀具，其刀具壽命可達(dá)原來新涂層刀具壽命50%左右或更長(zhǎng)，仍比未涂層刀具壽命要高。刃磨涂層硬質(zhì)合金刀具所用砂輪可采取金剛石砂輪。但刃磨涂層高速鋼刀具時(shí)，用立方氮化硼(CBN)砂輪磨削有很好效果。刀具磨損處應(yīng)全部磨去，涂層不能剝落，又不能使刀具退火。使用涂層刀具一個(gè)關(guān)鍵問題是重磨后刀具切削性能恢復(fù)問題，即刀具每次刃磨(開口)后可否再進(jìn)行反復(fù)涂層(重涂)問題。對(duì)于重磨成形刀具，只有進(jìn)行重涂，才能確保刀具總壽命提升3~5倍以上。凡重涂刀具首先必需按工藝要求將各幾何參數(shù)磨好，其磨光部分不許可存在多種質(zhì)量缺點(diǎn)，如磨糊、毛刺等。重涂時(shí)可采取局部屏蔽技術(shù)只對(duì)刃磨面進(jìn)行涂層。對(duì)於不采取屏蔽技術(shù)重涂，在重涂4~6次后，刀具非刃磨面涂層厚度就會(huì)過大，從而影響刀具精度和產(chǎn)生局部剝落現(xiàn)象，此時(shí)要對(duì)刀具進(jìn)行脫膜處理后再重涂。重涂后刀具切削性能通常不低於第一次新涂層刀具，刀具可重涂數(shù)次，直到報(bào)廢為止。由上可知，重涂對(duì)提升刀具耐磨性和生產(chǎn)率是有很大潛力。但重磨后是否要重涂，還要看該刀具在技術(shù)上可否重涂和在經(jīng)濟(jì)上是否合算而定。一．西門子3系統(tǒng)維修1)電源接通后無基礎(chǔ)畫面顯示(a)電路板03840號(hào)板上無監(jiān)控?zé)麸@示(b)03840號(hào)電路板上監(jiān)控?zé)袅立俦O(jiān)控?zé)糸W爍。假如監(jiān)控?zé)糸W爍頻率為1Hz，則EPROM有故障；假如閃爍頻率為2Hz，則PLC有故障；如以4Hz頻率閃爍，則保持電池報(bào)警，表示電壓已不足。②監(jiān)控?zé)糇鬁缬伊?。表示操作面板接口?3731板有故障或CRT有故障。③監(jiān)控?zé)舫Ａ?。這種故障，通常原因有：CPU有故障；EPROM有故障；系統(tǒng)總線(即背板)有故障、電路板上設(shè)定有誤、機(jī)床數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、和電路板(如存放器板、耦合板、測(cè)量板)硬件有故障。2)CRT上顯示混亂(a)保持電池(鋰電池)電壓太低，這時(shí)通常能顯示出711號(hào)報(bào)警。(b)因?yàn)殡娫窗寤虼娣旁话纬觯瑥亩斐纱娣艆^(qū)混亂。這是一個(gè)軟故障，只要將CNC內(nèi)部程序清除并重新輸入即可排除故障。(c)電源板或存放器板上硬件故障造成程序顯示混亂。(d)如CRT上顯示513號(hào)報(bào)警，表示存放器容量不夠。3)在自動(dòng)方法下程序不能開啟(a)如此時(shí)產(chǎn)生351號(hào)報(bào)警，表示CNC系統(tǒng)開啟以后，未進(jìn)行機(jī)床回基準(zhǔn)點(diǎn)操作。(b)系統(tǒng)處于自動(dòng)保持狀態(tài)。(c)嚴(yán)禁循環(huán)開啟。檢驗(yàn)PLC和NC間接口信號(hào)Q64.3。4)進(jìn)給軸運(yùn)動(dòng)故障(a)進(jìn)給軸不能運(yùn)動(dòng)。造成此故障原因有：①操作方法不對(duì)；②從PLC傳至NC信號(hào)不正常；③位控板有故障(如03350，03325，03315板有故障)。④發(fā)生22號(hào)報(bào)警，它表示位置環(huán)未準(zhǔn)備好。⑤測(cè)量系統(tǒng)有故障。如產(chǎn)生108，118，128，138號(hào)報(bào)警，這是測(cè)量傳感器太臟引發(fā)。如產(chǎn)生104，114，124，134報(bào)警，則位置環(huán)有硬件故障。⑥運(yùn)動(dòng)軸處于軟件限位狀態(tài)。只要將機(jī)床軸往相反方向運(yùn)動(dòng)即可解除。⑦當(dāng)發(fā)生101，111，121，131號(hào)報(bào)警時(shí)，表示機(jī)床處于機(jī)械夾緊狀態(tài)。(b)進(jìn)給軸運(yùn)動(dòng)不連續(xù)。(c)進(jìn)給軸顫動(dòng)。①進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元速度環(huán)和電流環(huán)參數(shù)沒有進(jìn)行最好化或交流電機(jī)缺相或測(cè)速元件損壞，均可引發(fā)進(jìn)給軸顫動(dòng)。②CNC系統(tǒng)位控板有故障。③機(jī)構(gòu)磨擦力太大。④數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)有誤，相關(guān)機(jī)床數(shù)據(jù)正確設(shè)定以下。(d)進(jìn)給軸失控。①如有101，111，121，131號(hào)報(bào)警請(qǐng)對(duì)夾緊進(jìn)行檢驗(yàn)。②如有102，112，122，132號(hào)報(bào)警，則說明指令值太高。③進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元有故障。④數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)定錯(cuò)誤，造成位置控制環(huán)路為正反饋。⑤CNC裝置輸至驅(qū)動(dòng)單元指令線極性錯(cuò)誤。(e)103～133號(hào)報(bào)警。這是輪廓監(jiān)控報(bào)警。速度環(huán)參數(shù)沒有最好化或KV系數(shù)太大。(f)105～135號(hào)報(bào)警。位置漂移太大引發(fā)。移量超出500mv，檢驗(yàn)漂移賠償參數(shù)N230～N233。5)主軸故障假如實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速超出所選齒輪最高轉(zhuǎn)速，則產(chǎn)生225號(hào)報(bào)警；如主軸位置環(huán)監(jiān)控發(fā)生故障，則發(fā)生224號(hào)報(bào)警。6)V?24串行接口報(bào)警(a)20秒內(nèi)仍未發(fā)送或接收到數(shù)據(jù)時(shí)：①外部設(shè)備故障；②電纜有誤；③03840板有故障。(b)穿孔紙帶信息不能輸入，其原因有：①操作面板上鑰匙開關(guān)在關(guān)位置，從而造成紙帶程序不能輸入；②假如0384號(hào)板上數(shù)據(jù)保護(hù)開關(guān)不在釋放位置時(shí)，不能輸入數(shù)據(jù)紙帶；③假如不能輸入L80～L99和L900～L999號(hào)子程序，則多是因?yàn)镻LC和NC接口信號(hào)Q64?3為“1”(循環(huán)嚴(yán)禁)引發(fā)。(c)停止位錯(cuò)誤。①波特率設(shè)定錯(cuò)誤；②閱讀機(jī)有故障；③機(jī)床數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。刀具選擇和切削用量確實(shí)定是數(shù)控加工工藝中關(guān)鍵內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。CAD/CAM技術(shù)發(fā)展，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)成為可能，尤其是微機(jī)和數(shù)控機(jī)床聯(lián)接，使得設(shè)計(jì)、工藝計(jì)劃及編程整個(gè)過程全部在計(jì)算機(jī)上完成，通常不需要輸出專門工藝文件?，F(xiàn)在，很多CAD/CAM軟件包全部提供自動(dòng)編程功效，這些軟件通常是在編程界面中提醒工藝計(jì)劃相關(guān)問題，比如，刀具選擇、加工路徑計(jì)劃、切削用量設(shè)定等，編程人員只要設(shè)置了相關(guān)參數(shù)，就能夠自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工。所以，數(shù)控加工中刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成，這和一般機(jī)床加工形成鮮明對(duì)比，同時(shí)也要求編程人員必需掌握刀具選擇和切削用量確定基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，在編程時(shí)充足考慮數(shù)控加工特點(diǎn)。本文對(duì)數(shù)控編程中必需面正確刀具選擇和切削用量確定問題進(jìn)行了探討，給出了若干標(biāo)準(zhǔn)和提議，并對(duì)應(yīng)該注意問題進(jìn)行了討論。一、數(shù)控加工常見刀具種類及特點(diǎn)數(shù)控加工刀具必需適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高特點(diǎn)，通常應(yīng)包含通用刀具、通用連接刀柄及少許專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，所以已逐步標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具分類有多個(gè)方法。依據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：①整體式；②鑲嵌式，采取焊接或機(jī)夾式連接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；③特殊型式，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。依據(jù)制造刀具所用材料可分為：①高速鋼刀具；②硬質(zhì)合金刀具；③金剛石刀具；④其它材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為：①車削刀具，分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多個(gè)；②鉆削刀具，包含鉆頭、鉸刀、絲錐等；③鏜削刀具；④銑削刀具等。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等要求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛應(yīng)用，在數(shù)量上達(dá)成整個(gè)數(shù)控刀具30%～40%，金屬切除量占總數(shù)80%～90%。數(shù)控刀具和一般機(jī)床上所用刀具相比，有很多不一樣要求，關(guān)鍵有以下特點(diǎn)：⑴剛性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及熱變形??；⑵交換性好，便于快速換刀；⑶壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠；⑷刀具尺寸便于調(diào)整，以降低換刀調(diào)整時(shí)間；⑸刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇?，以利于切屑排除；⑹系列化，?biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。二、數(shù)控加工刀具選擇刀具選擇是在數(shù)控編程人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行。應(yīng)依據(jù)機(jī)床加工能力、工件材料性能、加工工序、切削用量和其它相關(guān)原因正確選擇刀具及刀柄。刀具選擇總標(biāo)準(zhǔn)是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求前提下，盡可能選擇較短刀柄，以提升刀具加工剛性。選擇刀具時(shí)，要使刀具尺寸和被加工工件表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周圍輪廓加工，常采取立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選擇鑲硬質(zhì)合金刀片玉米銑刀；對(duì)部分立體型面和變斜角輪廓外形加工，常采取球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，因?yàn)榍蝾^刀具端部切削速度為零，所以，為確保加工精度，切削行距通常取得很能密，故球頭常見于曲面精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面全部?jī)?yōu)于球頭刀，所以，只要在確保不過切前提下，不管是曲面粗加工還是精加工，全部應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具耐用度和精度和刀具價(jià)格關(guān)系極大，必需引發(fā)注意是，在大多數(shù)情況下，選擇好刀具即使增加了刀具成本，但由此帶來加工質(zhì)量和加工效率提升，則能夠使整個(gè)加工成本大大降低。在加工中心上，多種刀具分別裝在刀庫上，按程序要求隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。所以必需采取標(biāo)準(zhǔn)刀柄，方便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用標(biāo)準(zhǔn)刀具，快速、正確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法和調(diào)整范圍，方便在編程時(shí)確定刀具徑向和軸向尺寸?，F(xiàn)在中國加工中心采取TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄（三種規(guī)格）和錐柄（四種規(guī)格）兩種，共包含16種不一樣用途刀柄。在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，因?yàn)榈毒呷心?、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)，所以，必需合理安排刀具排列次序。通常應(yīng)遵照以下標(biāo)準(zhǔn)：①盡可能降低刀具數(shù)量；②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行全部加工部位；③粗精加工刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格刀具；④先銑后鉆；⑤優(yōu)異行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；⑥在可能情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀功效，以提升生產(chǎn)效率等。三、數(shù)控加工切削用量確實(shí)定合理選擇切削用量標(biāo)準(zhǔn)是，粗加工時(shí)，通常以提升生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在確保加工質(zhì)量前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)依據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。⑴切削深度t。在機(jī)床、工件和刀具剛度許可情況下，t就等于加工余量，這是提升生產(chǎn)率一個(gè)有效方法。為了確保零件加工精度和表面粗糙度，通常應(yīng)留一定余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床精加工余量可略小于一般機(jī)床。⑵切削寬度L。通常L和刀具直徑d成正比，和切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，通常L取值范圍為：L=（0.6～0.9）d。喬邢魎俁葀。提升v也是提升生產(chǎn)率一個(gè)方法，但v和刀具耐用度關(guān)系比較親密。伴隨v增大，刀具耐用度急劇下降，故v選擇關(guān)鍵取決于刀具耐用度。另外，切削速度和加工材料也有很大關(guān)系，比如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)，v可采取8m/min左右；而用一樣立銑刀銑削鋁合金時(shí)，v可選200m/min以上。⑷主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速通常依據(jù)切削速度v來選定。計(jì)算公式為：式中，d為刀具或工件直徑（mm）。數(shù)控機(jī)床控制面板上通常備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開關(guān)，可在加工過程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。⑸進(jìn)給速度vF。vF應(yīng)依據(jù)零件加工精度和表面粗糙度要求和刀具和工件材料來選擇。vF增加也能夠提升生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，vF可選擇得大些。在加工過程中，vF也可經(jīng)過機(jī)床控制面板上修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，不過最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等限制。伴隨數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中關(guān)鍵問題之一。在數(shù)控程序編制過程中，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量。所以，編程人員必需熟悉刀具選擇方法和切削用量確實(shí)定標(biāo)準(zhǔn)，從而確保零件加工質(zhì)量和加工效率，充足發(fā)揮數(shù)控機(jī)床優(yōu)點(diǎn)，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。1)選擇模具鋼時(shí)什么是最關(guān)鍵和最含有決定性意義原因？成形方法－可從兩種基礎(chǔ)材料類型中選擇。A)熱加工工具鋼，它能承受模鑄、鑄造和擠壓時(shí)相對(duì)高溫度。B)冷加工工具鋼，它用于下料和剪切、冷成形、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形。塑料-部分塑料會(huì)產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品，比如PVC塑料。長(zhǎng)時(shí)間停工引發(fā)冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻/加熱、水或儲(chǔ)存條件等原因也會(huì)產(chǎn)生腐蝕。在這些情況下，推薦使用不銹鋼材料模具鋼。模具尺寸－大尺寸模具常常使用預(yù)硬鋼。整體淬硬鋼常常見于小尺寸模具。模具使用次數(shù)－長(zhǎng)久使用（>1000000次）模具應(yīng)使用高硬度鋼，其硬度為48－65HRC。中等長(zhǎng)時(shí)間使用（100000到1000000次）模具應(yīng)使用預(yù)硬鋼，其硬度為30－45HRC。短時(shí)間使用（<100000次）模具應(yīng)使用軟鋼，其硬度為160－250HB。表面粗糙度－很多塑料模具制造商對(duì)好表面粗糙度感愛好。當(dāng)添加硫改善金屬切削性能時(shí)，表面質(zhì)量會(huì)所以下降。硫含量高鋼也變得更脆。2)影響材料可切削性首要原因是什么？鋼化學(xué)成份很關(guān)鍵。鋼合金成份越高，就越難加工。當(dāng)碳含量增加時(shí)，金屬切削性能就下降。鋼結(jié)構(gòu)對(duì)金屬切削性能也很關(guān)鍵。不一樣結(jié)構(gòu)包含：鑄造、鑄造、擠壓、軋制和已切削加工過。鍛件和鑄件有很難于加工表面。硬度是影響金屬切削性能一個(gè)關(guān)鍵原因。通常規(guī)律是鋼越硬，就越難加工。高速鋼（HSS）可用于加工硬度最高為330-400HB材料；高速鋼+鈦化氮（TiN）涂層，可加工硬度最高為45HRC材料；而對(duì)于硬度為65-70HRC材料，則必需使用硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼（CBN）。非金屬參雜通常對(duì)刀具壽命有不良影響。比如Al2O3（氧化鋁），它是純陶瓷，有很強(qiáng)磨蝕性。最終一個(gè)是殘余應(yīng)力，它能引發(fā)金屬切削性能問題。常常推薦在粗加工后進(jìn)行應(yīng)力釋放工序。3)模具制造生產(chǎn)成本由哪些部分組成？粗略地說，成本分布情況以下：切削65％工件材料20％熱處理5％裝配/調(diào)整10％這也很清楚地表明了良好金屬切削性能和優(yōu)良總體切削處理方案對(duì)模具經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)關(guān)鍵性。4)鑄鐵切削特征是什么？通常來說，它是：鑄鐵硬度和強(qiáng)度越高，金屬切削性能越低，從刀片和刀具可預(yù)期壽命越低。用于金屬切削生產(chǎn)鑄鐵其大部分類型金屬切削性能通常全部很好。金屬切削性能和結(jié)構(gòu)相關(guān)，較硬珠光體鑄鐵其加工難度也較大。片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良切削屬性，而球墨鑄鐵相當(dāng)不好。加工鑄鐵時(shí)碰到關(guān)鍵磨損類型為：磨蝕、粘結(jié)和擴(kuò)散磨損。磨蝕關(guān)鍵由碳化物、沙粒參雜物和硬鑄造表皮產(chǎn)生。有積屑瘤粘結(jié)磨損在低切削溫度和切削速度條件下發(fā)生。鑄鐵鐵素體部分最輕易焊接到刀片上，但這可用提升切削速度和溫度來克服。在其次，擴(kuò)散磨損和溫度相關(guān)，在高切削速度時(shí)產(chǎn)生，尤其是使用高強(qiáng)度鑄鐵牌號(hào)時(shí)。這些牌號(hào)有很高抗變型能力，造成了高溫。這種磨損和鑄鐵和刀具之間作用相關(guān)，這就使得部分鑄鐵需用陶瓷或立方氮化硼（CBN）刀具在高速下加工，以取得良好刀具壽命和表面質(zhì)量。通常對(duì)加工鑄鐵所要求經(jīng)典刀具屬性為：高熱硬度和化學(xué)穩(wěn)定性，但也和工序、工件和切削條件相關(guān)；要求切削刃有韌性、耐熱疲憊磨損和刃口強(qiáng)度。切削鑄鐵滿意程度取決于切削刃磨損怎樣發(fā)展：快速變鈍意味著產(chǎn)生熱裂紋和缺口而使切削刃過早斷裂、工件破損、表面質(zhì)量差、過大波紋度等。正常后刀面磨損、保持平衡和鋒利切削刃正是通常需要努力做到。5)什么是模具制造中關(guān)鍵、共同加工工序？切削過程最少應(yīng)分為3個(gè)工序類型：粗加工、半精加工和精加工，有時(shí)甚至還有超精加工（大部分是高速切削應(yīng)用）。殘余量銑削當(dāng)然是在半精加工工序后為精加工而準(zhǔn)備。在每一個(gè)工序中全部應(yīng)努力做到為下一個(gè)工序留下均勻分布余量，這一點(diǎn)很關(guān)鍵。假如刀具路徑方向和工作負(fù)載極少有快速改變，刀具壽命就可能延長(zhǎng)，并愈加可估計(jì)。假如可能，就應(yīng)在專用機(jī)床上進(jìn)行精加工工序。這會(huì)在更短調(diào)試和裝配時(shí)間內(nèi)提升模具幾何精度和質(zhì)量。6)在這些不一樣工序中應(yīng)關(guān)鍵使用何種刀具？粗加工工序：圓刀片銑刀、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑立銑刀。半精加工工序：圓刀片銑刀（直徑范圍為10－25mm圓刀片銑刀），球頭立銑刀。精加工工序：圓刀片銑刀、球頭立銑刀。殘余量銑削工序：圓刀片銑刀、球頭立銑刀、直立銑刀。經(jīng)過選擇專門刀具尺寸、槽形和牌號(hào)組合，和切削參數(shù)和適宜銑削策略，來優(yōu)化切削工藝，這很關(guān)鍵。相關(guān)可使用高生產(chǎn)率刀具，見模具制造用樣本C-1102:17)在切削工藝中有沒有一個(gè)最關(guān)鍵原因？切削過程中一個(gè)最關(guān)鍵目標(biāo)是在每一個(gè)工序中為每一個(gè)刀具創(chuàng)建均勻分布加工余量。這就是說，必需使用不一樣直徑刀具（從大到?。?，尤其是在粗加工和半精加工工序中。任何時(shí)候關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是在每個(gè)工序中和模具最終形狀盡可能地相近。為每一個(gè)刀具提供均勻分布加工余量確保了恒定而高生產(chǎn)率和安全切削過程。當(dāng)ap/ae（軸向切削深度/徑向切削深度）不變時(shí)，切削速度和進(jìn)給率也可恒定地保持在較高水平上。這么，切削刃上機(jī)械作用和工作負(fù)載改變就小，所以產(chǎn)生熱量和疲憊也少，從而提升了刀具壽命。假如后面工序是部分半精加工工序，尤其是全部精加工工序，就可進(jìn)行無人加工或部分無人加工。恒定材料加工余量也是高速切削應(yīng)用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。恒定加工余量另一個(gè)有利效應(yīng)是對(duì)機(jī)床——導(dǎo)軌、球絲杠和主軸軸承不利影響小。8)為何最常常將圓刀片銑刀作為模具粗加工刀具首選？假如使用方肩銑刀進(jìn)行型腔粗銑削，在半精加工中就要去除大量臺(tái)階狀切削余量。這將使切削力發(fā)生改變，使刀具彎曲。其結(jié)果是給精加工留下不均勻加工余量，從而影響模具幾何精度。假如使用刀尖強(qiáng)度較弱方肩銑刀（帶三角形刀片），就會(huì)產(chǎn)生不可估計(jì)切削效應(yīng)。三角形或菱形刀片還會(huì)產(chǎn)生更大徑向切削力，而且因?yàn)榈镀邢魅袛?shù)量較少，所以她們是經(jīng)濟(jì)性較差粗加工刀具。其次，圓刀片可在多種材料中和各個(gè)方向上進(jìn)行銑削，假如使用它，在相鄰刀路之間過渡較平滑，也能夠?yàn)榘刖庸ち粝螺^小和較均勻加工余量。圓刀片特征之一是她們產(chǎn)生切屑厚度是可變。這就使它們可使用比大多數(shù)其它刀片更高進(jìn)給率。圓刀片主偏角從幾乎為零（很淺切削）改變到90度，切削作用很平穩(wěn)。在切削最大深度處，主偏角為45度，當(dāng)沿帶外圓直壁仿形切削時(shí)，主偏角為90度。這也說明了為何圓刀片刀具強(qiáng)度大——切削負(fù)載是逐步增大。粗加工和半粗加工應(yīng)該總將圓刀片銑刀，如CoroMill200（見模具制造樣本C-1102:1）作為首選。在5軸切削中，圓刀片很適合，尤其是它沒有任何限制。經(jīng)過使用良好編程，圓刀片銑刀在很大程度上可替換球頭立銑刀。跳動(dòng)量小圓刀片和精磨、正前角和輕切削槽形相結(jié)合，也能夠用于半精加工和部分精加工工序。9)什么是有效切削速度（ve）和為何它對(duì)高生產(chǎn)率很關(guān)鍵？切削中，實(shí)際或有效直徑上有效切削速度基礎(chǔ)計(jì)算總是很關(guān)鍵。因?yàn)榕_(tái)面進(jìn)給量取決于一定切削速度下轉(zhuǎn)速，假如未計(jì)算有效速度，臺(tái)面進(jìn)給量就會(huì)計(jì)算錯(cuò)誤。假如在計(jì)算切削速度時(shí)使用刀具名義直徑值（Dc），當(dāng)切削深度淺時(shí)，有效或?qū)嶋H切削速度要比計(jì)算速度低得多。如圓刀片CoroMill200刀具（尤其是在小直徑范圍）、球頭立銑刀、大刀尖圓弧半徑立銑刀和CoroMill390立銑刀之類刀具（這些刀具請(qǐng)參見山特維克可樂滿模具制造樣本C-1102:1）。由此，計(jì)算得到進(jìn)給率也低得多，這嚴(yán)重降低了生產(chǎn)率。更關(guān)鍵是，刀具切削條件低于它能力和推薦應(yīng)用范圍。當(dāng)進(jìn)行3D切削時(shí)，切削時(shí)直徑在改變，它和模具幾何形狀相關(guān)。此問題一個(gè)處理方案是定義模具陡壁區(qū)域和幾何形狀淺零件區(qū)域。假如對(duì)每個(gè)區(qū)域編制專門CAM程序和切削參數(shù)，就能夠達(dá)成良好折中和結(jié)果。10)對(duì)于成功淬硬模具鋼銑削來說，關(guān)鍵應(yīng)用參數(shù)有哪些？使用高速銑對(duì)淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí)，一個(gè)需遵守關(guān)鍵原因是采取淺切削。切削深度應(yīng)不超出0.2/0.2mm（ap/ae：軸向切削深度/徑向切削深度）。這是為了避免刀柄/切削刀具過大彎曲和保持所加工模具擁有小公差和高精度。選擇剛性很好夾緊系統(tǒng)和刀具也很關(guān)鍵。當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金刀具時(shí)，采取有最大關(guān)鍵直徑（最大抗彎剛性）刀具很關(guān)鍵。一條經(jīng)驗(yàn)法則是，假如將刀具直徑提升20％，比如從10mm提升到12mm，刀具彎曲將減小50％。也能夠說，假如將刀具懸伸/伸出部分縮短20％，刀具彎曲將減小50％。大直徑和錐度刀柄深入提升了剛度。當(dāng)使用可轉(zhuǎn)位刀片球頭立銑刀（見模具制造樣本C-1102:1）時(shí)，假如刀柄用整體硬質(zhì)合金制造，抗彎剛性能夠提升3－4倍。當(dāng)用高速銑對(duì)淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí)，選擇專用槽形和牌號(hào)也很關(guān)鍵。選擇像TiAlN這么有高熱硬度涂層也很關(guān)鍵。11)什么時(shí)候應(yīng)采取順銑，什么時(shí)候應(yīng)采取逆銑？關(guān)鍵提議是：盡可能多使用順銑。當(dāng)切削刃剛進(jìn)行切削時(shí)，在順銑中，切屑厚度可達(dá)成其最大值。而在逆銑中，為最小值。通常來說，在逆銑中刀具壽命比在順銑中短，這是因?yàn)樵谀驺娭挟a(chǎn)生熱量比在順銑中顯著地高。在逆銑中當(dāng)切屑厚度從零增加到最大時(shí)，因?yàn)榍邢魅惺艿侥Σ帘仍陧樸娭袕?qiáng)，所以會(huì)產(chǎn)生更多熱量。逆銑中徑向力也顯著高，這對(duì)主軸軸承有不利影響。在順銑中，切削刃關(guān)鍵受到是壓縮應(yīng)力，這和逆銑中產(chǎn)生拉力相比，對(duì)硬質(zhì)合金刀片或整體硬質(zhì)合金刀具影響有利得多。當(dāng)然也有例外。當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金立銑刀（見模具樣本C-1102:1中刀具）進(jìn)行側(cè)銑（精加工）時(shí)，尤其是在淬硬材料中，逆銑是首選。這更輕易取得更小公差壁直線度和愈加好90度角。不一樣軸向走刀之間假如有不重合話，接刀痕也很小。這關(guān)鍵是因?yàn)榍邢髁Ψ较颉＜偃缭谇邢髦惺褂煤茕h利切削刃，切削力便趨向?qū)⒌丁袄毕虿牧?。能夠使用逆銑另一個(gè)例子是，使用傳統(tǒng)手動(dòng)銑床進(jìn)行銑削，傳統(tǒng)銑床絲杠有較大間隙。逆銑產(chǎn)生消除間隙切削力，使銑削動(dòng)作更平穩(wěn)。12)仿形銑削還是等高線切削？在型腔銑削中，確保順銑刀具路徑成功最好方法是采取等高線銑削路徑。銑刀（比如球頭立銑刀，見模具制造樣本C-1102:1）外圓沿等高線銑削常常得到高生產(chǎn)率，這是因?yàn)樵谳^大刀具直徑上，有更多齒在切削。假如機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速受到限制，等高線銑削將幫助保持切削速度和進(jìn)給率。采取這種刀具路徑，工作負(fù)載和方向改變也小。在高速銑應(yīng)用和淬硬材料加工中，這尤其關(guān)鍵。這是因?yàn)榧偃缜邢魉俣群瓦M(jìn)給量高話，切削刃和切削過程便更輕易受到工作負(fù)載和方向改變不利影響，工作負(fù)載和方向改變會(huì)引發(fā)切削力和刀具彎曲改變。應(yīng)盡可能避免沿陡壁仿形銑削。下仿形銑削時(shí)，低切削速度下切屑厚度大。在球頭刀中央，還有刃口崩碎危險(xiǎn)。假如控制差，或機(jī)床無預(yù)讀功效，就不能足夠快地減速，最輕易在中央發(fā)生刃口崩碎危險(xiǎn)。沿陡壁上仿形銑削對(duì)切削過程很好部分，這是因?yàn)樵谟欣行妓俣认?，切屑厚度為其最大值。為了得到最長(zhǎng)刀具壽命，在銑削過程中應(yīng)使切削刃盡可能長(zhǎng)時(shí)間地保持連續(xù)切削。假如刀具進(jìn)入和退出太頻繁，刀具壽命會(huì)顯著縮短。這會(huì)使切削刃上熱應(yīng)力和熱疲憊加劇。在切削區(qū)域有均勻和高溫度比有大波動(dòng)對(duì)現(xiàn)代硬質(zhì)合金刀具更有利。仿形銑削路徑常常是逆銑和順銑混合（之字形），這意味切削中會(huì)頻繁地吃刀和退刀。這種刀具路徑對(duì)模具質(zhì)量也有不好影響。每次吃刀意味刀具彎曲，在表面上便有抬起標(biāo)識(shí)。當(dāng)?shù)毒咄顺鰰r(shí)，切削力和刀具彎曲減小，在退出部分會(huì)有輕微材料“過切削”。13)為何有銑刀上必需有不一樣齒距？銑刀是多切削刃刀具，齒數(shù)（z）是可改變，有部分原因能夠幫助確定用于不一樣加工類型齒距或齒數(shù)。材料、工件尺寸、總體穩(wěn)定性、懸伸尺寸、表面質(zhì)量要求和可用功率就是和加工相關(guān)原因。和刀含相關(guān)原因包含足夠每齒進(jìn)給量、最少同時(shí)有兩個(gè)齒在切削和刀具切屑容量，這些僅是其中一小部分。銑刀齒距（u）是刀片切削刃上點(diǎn)到下一個(gè)切削刃上同一個(gè)點(diǎn)距離。銑刀分為疏、密和超密齒距銑刀，大部分可樂滿銑刀全部有這3個(gè)選項(xiàng)，見模具制造樣本C-1102:1。密齒距是指有較多齒和合適容屑空間，能夠以高金屬去除率切削。通常見于鑄鐵和鋼中等負(fù)載銑削。密齒距是通用銑刀首選，推薦用于混合生產(chǎn)。疏齒距是指在銑刀圓周上有較少齒和有大容屑空間。疏齒距常常見于鋼粗加工到精加工，在鋼加工中振動(dòng)對(duì)加工結(jié)果影響很大。疏齒距是真正有效問題處理方案，它是長(zhǎng)懸伸銑削、低功率機(jī)床或其它必需減小切削力應(yīng)用首選。超密齒距刀具容屑空間很小，能夠使用較高工作臺(tái)進(jìn)給。這些刀具適合于間斷鑄鐵表面切削、鑄鐵粗加工和鋼小余量切削，比如側(cè)銑。它們也適合于必需保持低切削速度應(yīng)用。銑刀還能夠有均勻或不等齒距。后者是指刀具上齒間隔不相等，這也是處理振動(dòng)問題有效方法。當(dāng)存在振動(dòng)問題時(shí)，推薦盡可能采取疏齒不等齒距銑刀。因?yàn)榈镀伲駝?dòng)加劇可能性就小。小刀具直徑也可改善這種情況。應(yīng)使用能很好適應(yīng)槽形和牌號(hào)組合——鋒利切削刃和韌性好牌號(hào)組合。14)為了取得最好性能，銑刀應(yīng)怎樣定位？切削長(zhǎng)度會(huì)受到銑刀位置影響。刀具壽命常常和切削刃必需負(fù)擔(dān)切削長(zhǎng)度相關(guān)。定在工件中央銑刀其切削長(zhǎng)度短，假如使銑刀在任一方向偏離中心線，切削弧就長(zhǎng)。要記住，切削力是怎樣作用，必需達(dá)成一個(gè)折中。在刀具定在工件中央情況下，當(dāng)?shù)镀邢魅羞M(jìn)入或退出切削時(shí)，徑向切削力方向就隨之改變。機(jī)床主軸間隙也使振動(dòng)加劇，造成刀片振動(dòng)。經(jīng)過使刀具偏離中央，就會(huì)得到恒定和有利切削力方向。懸伸越長(zhǎng)，克服全部可能振動(dòng)也就越關(guān)鍵。伴隨科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，大家對(duì)產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求越來越高，從而使數(shù)控機(jī)床應(yīng)用已得到一定程度普及，而高性能高效率加工中心也逐步成為社會(huì)所需。經(jīng)過幾年加工中心實(shí)際應(yīng)用和教學(xué)實(shí)踐及探索，筆者將自己體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來，期望對(duì)廣大讀者有所啟迪。1．暫停指令G04X（U）_/P_是指刀具暫停時(shí)間（進(jìn)給停止，主軸不停止），地址P或X后數(shù)值是暫停時(shí)間。X后面數(shù)值要帶小數(shù)點(diǎn)，不然以此數(shù)值千分之一計(jì)算，以秒（s）為單位，P后面數(shù)值不能帶小數(shù)點(diǎn)（即整數(shù)表示），以毫秒（ms）為單位。比如，G04X2.0;或G04X;暫停2秒G04P;但在一些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），為了確保孔底精糙度，當(dāng)?shù)毒呒庸ぶ量椎讜r(shí)需有暫停時(shí)間，此時(shí)只能用地址P表示，若用地址X表示，則控制系統(tǒng)認(rèn)為X是X軸坐標(biāo)值進(jìn)行實(shí)施。比如，G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200P;鉆孔（100.0，100.0）至孔底暫停2秒G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200X2.0；鉆孔（2.0，100.0）至孔底不會(huì)暫停。2．M00、M01、M02和M30區(qū)分和聯(lián)絡(luò)M00為程序無條件暫停指令。程序?qū)嵤┑酱诉M(jìn)給停止，主軸停轉(zhuǎn)。重新開啟程序，必需先回?絁OG狀態(tài)下，按下CW（主軸正轉(zhuǎn)）開啟主軸，接著返回AUTO狀態(tài)下，按下START鍵才能開啟程序。M01為程序選擇性暫停指令。程序?qū)嵤┣氨匦璐蜷_控制面板上OPSTOP鍵才能實(shí)施，實(shí)施后效果和M00相同，要重新開啟程序同上。M00和M01常常見于加工中途工件尺寸檢驗(yàn)或排屑。M02為主程序結(jié)束指令。實(shí)施到此指令，進(jìn)給停止，主軸停止，冷卻液關(guān)閉。但程序光標(biāo)停在程序末尾。M30為主程序結(jié)束指令。功效同M02，不一樣之處是，光標(biāo)返回程序頭位置，不管M30后是否還有其它程序段。3．地址D、H意義相同刀具賠償參數(shù)D、H含有相同功效，能夠任意交換，它們?nèi)勘硎緮?shù)控系統(tǒng)中賠償寄存器地址名稱，但具體賠償值是多少，關(guān)鍵是由它們后面賠償號(hào)地址來決定。不過在加工中心中，為了預(yù)防犯錯(cuò)，通常人為要求H為刀具長(zhǎng)度賠償?shù)刂?，賠償號(hào)從1～20號(hào)，D為刀具半徑賠償?shù)刂罚r償號(hào)從21號(hào)開始（20把刀刀庫）。比如，G00G43H1Z100.0;G01G41D21X20.0Y35.0F200;4．鏡像指令鏡像加工指令M21、M22、M23。當(dāng)只對(duì)X軸或Y軸進(jìn)行鏡像時(shí)，切削時(shí)走刀次序（順銑和逆銑），刀補(bǔ)方向，圓弧插補(bǔ)轉(zhuǎn)向全部會(huì)和實(shí)際程序相反，圖1所表示。當(dāng)同時(shí)對(duì)X軸和Y軸進(jìn)行鏡像時(shí)，走刀次序，刀補(bǔ)方向，圓弧插補(bǔ)轉(zhuǎn)向均不變。注意：使用鏡像指令后必需用M23進(jìn)行取消，以免影響后面程序。在G90模式下，使用鏡像或取消指令，全部要回到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)才能使用。不然，數(shù)控系統(tǒng)無法計(jì)算后面運(yùn)動(dòng)軌跡，會(huì)出現(xiàn)亂走刀現(xiàn)象。這時(shí)必需實(shí)施手動(dòng)原點(diǎn)復(fù)歸操作給予處理。主軸轉(zhuǎn)向不伴隨鏡像指令改變。圖1鏡像時(shí)刀補(bǔ)、順逆改變5．圓弧插補(bǔ)指令G02為順時(shí)針插補(bǔ)，G03為逆時(shí)針插補(bǔ)，在XY平面中，格式以下：G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G03X_Y_R_F_，其中X、Y為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)，I、J為圓弧起點(diǎn)到圓心在X、Y軸上增量值，R為圓弧半徑，F(xiàn)為進(jìn)給量。在圓弧切削時(shí)注意，q≤180°，R為正值；q>180°，R為負(fù)值；I、K指定也可用R指定，當(dāng)二者同時(shí)被指定時(shí)，R指令優(yōu)先，I、K無效；R不能做整圓切削，整圓切削只能用I、J、K編程，因?yàn)榻?jīng)過同一點(diǎn)，半徑相同圓有沒有數(shù)個(gè)，圖2所表示。圖2經(jīng)過同一點(diǎn)圓當(dāng)有I、K為零時(shí)，就能夠省略；不管G90還是G91方法，I、J、K全部按相對(duì)坐標(biāo)編程；圓弧插補(bǔ)時(shí)，不能用刀補(bǔ)指令G41/G42。6．G92和G54～G59之間優(yōu)缺點(diǎn)G54～G59是在加工前設(shè)定好坐標(biāo)系，而G92是在程序中設(shè)定坐標(biāo)系，用了G54～G59就沒有必需再使用G92，不然G54～G59會(huì)被替換，應(yīng)該避免，如表1所表示。表1G92和工作坐標(biāo)系區(qū)分注意：（1）一旦使用了G92設(shè)定坐標(biāo)系，再使用G54～G59不起任何作用，除非斷電重新開啟系統(tǒng)，或接著用G92設(shè)定所需新工件坐標(biāo)系。（2）使用G92程序結(jié)束后，若機(jī)床沒有回?紾92設(shè)定原點(diǎn)，就再次開啟此程序，機(jī)床目前所在位置就成為新工件坐標(biāo)原點(diǎn)，易發(fā)生事故。所以，期望廣大讀者慎用。7．編制換刀子程序。在加工中心上，換刀是不可避免。但機(jī)床出廠時(shí)全部有一個(gè)固定換刀點(diǎn)，不在換刀位置，便不能夠換刀，而且換刀前，刀補(bǔ)和循環(huán)全部必需取消掉，主軸停止，冷卻液關(guān)閉。條件繁多，假如每次手動(dòng)換刀前，全部要確保這些條件，不僅易犯錯(cuò)而且效率低，所以我們能夠編制一個(gè)換刀程序保留諳低襯詿婺冢諢壞妒保贛DI狀態(tài)下用M98調(diào)用就能夠一次性完成換刀動(dòng)作。以PMC-10V20加工中心為例，程序以下：O;(程序名)G80G40G49;（取消固定循環(huán)、刀補(bǔ)）M05;(主軸停止)M09;(冷卻液關(guān)閉)G91G30Z0;（Z軸回到第二原點(diǎn)，即換刀點(diǎn)）M06;（換刀）M99;（子程序結(jié)束）在需要換刀時(shí)候，只需在MDI狀態(tài)下，鍵入“T5M98P”，即可換上所需刀具T5，從而避免了很多無須要失誤。廣大讀者可依據(jù)自己機(jī)床特點(diǎn)，編制對(duì)應(yīng)換刀子程序。8．其它程序段次序號(hào)，用地址N表示。通常數(shù)控裝置本身存放器空間有限（64K），為了節(jié)省存放空間，程序段次序號(hào)全部省略不要。N只表示程序段標(biāo)號(hào)，能夠方便查找編輯程序，對(duì)加工過程不起任何作用，次序號(hào)能夠遞增也可遞減，也不要求數(shù)值有連續(xù)性。但在使用一些循環(huán)指令，跳轉(zhuǎn)指令，調(diào)用子程序及鏡像指令時(shí)不能夠省略。9．同一條程序段中，相同指令（相同地址符）或同一組指令，后出現(xiàn)起作用。比如，換刀程序，T2M06T3;換上是T3而不是T2;G01G00X50.0Y30.0F200;實(shí)施是G00（雖有F值，但也不實(shí)施G01）。不是同一組指令代碼，在同一程序段中交換前后次序?qū)嵤┬Ч嗤?。G90G54G00X0Y0Z100.0;G00G90G54X0Y0Z100.0;以上各項(xiàng)均在PMC-10V20（FANUCSYSTEM）加工中心上運(yùn)行經(jīng)過。在實(shí)際應(yīng)用中，只有深刻了解多種指令使用方法和編程規(guī)律。本文經(jīng)過實(shí)例，剖析了加工中心機(jī)床坐標(biāo)設(shè)置和子程序應(yīng)用問題，說明了自動(dòng)編程和手工編程相結(jié)合，利用G92位置設(shè)置功效和子程序調(diào)用相配合，簡(jiǎn)化編程，優(yōu)化程序方法。在實(shí)際工作中，取到事半功倍作用。伴隨數(shù)控技術(shù)快速發(fā)展及CAD/CAM技術(shù)廣泛應(yīng)用，數(shù)控加工越來越多地依靠于軟件自動(dòng)編程，手工編程逐步處于次要地位。但在實(shí)際加工中假如將自動(dòng)編程和手工編程相結(jié)合，利用G92位置設(shè)置功效和子程序調(diào)用相配合，則能夠愈加簡(jiǎn)化編程，優(yōu)化程序，有利于程序修改和反復(fù)調(diào)用。下面以美國SABRE-1000Acramatic850SX系統(tǒng)立式加工中心機(jī)床為例，就坐標(biāo)設(shè)置（位置設(shè)置）和子程序調(diào)用問題進(jìn)行探討。機(jī)床坐標(biāo)系為機(jī)床上固有坐標(biāo)系，是由機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)定。工件坐標(biāo)系是編程人員在編制加工程序時(shí)，依據(jù)零件圖紙上某一固定點(diǎn)為原點(diǎn)確定坐標(biāo)系。兩坐標(biāo)系之間統(tǒng)一經(jīng)過準(zhǔn)備功效代碼G92位置設(shè)置功效實(shí)現(xiàn)。G92位置設(shè)置功效許可操作人員或編程人員為目前坐標(biāo)軸給予新坐標(biāo)值而工作臺(tái)并不移動(dòng)。G92偏移機(jī)床坐標(biāo)系，使NC程序中工件坐標(biāo)系坐標(biāo)值和之相匹配。工件原點(diǎn)（NC程序零點(diǎn)）是由操作人員在安裝工件過程中進(jìn)行定位。編程人員在編制程序時(shí)能夠不考慮工件在機(jī)床上安裝物理位置和安裝精度，而利用數(shù)控系統(tǒng)原點(diǎn)偏置功效，經(jīng)過工件原點(diǎn)偏置來賠償工件裝夾誤差。在加工前將該偏置值輸入到數(shù)控裝置，加工時(shí)該偏置值便能自動(dòng)加到工件坐標(biāo)系上，使數(shù)控系統(tǒng)按機(jī)床坐標(biāo)系確定工件坐標(biāo)值進(jìn)行加工。不過，假如將G92直接編入程序中，而不采取將偏置值輸入到數(shù)控裝置方法，則會(huì)愈加方便。圖1所表示，模含有6個(gè)相同型芯，假如僅采取自動(dòng)編程而不進(jìn)行人工編輯，就需要對(duì)每一個(gè)型芯全部完全繪制和進(jìn)行編程，工作量較大，程序量更大，也不便于檢驗(yàn)程序。圖2所表示，假如將手動(dòng)編程和自動(dòng)編程相結(jié)合，利用CAD/CAM軟件自動(dòng)編程，只需要繪制一個(gè)型芯，生成加工一個(gè)型芯程序。再依據(jù)各型芯之間位置關(guān)系，經(jīng)過G92設(shè)置和子程序調(diào)用，即可得到簡(jiǎn)練、清楚程序。而且，假如在加工過程中刀具已經(jīng)磨損，更換刀具后，也能夠很方便地修改程序，繼續(xù)下一個(gè)型芯加工。：G71G90“：”為程序開始標(biāo)識(shí)符T16M6裝第16號(hào)刀位上刀具G00X519.8Y254.4Z77.929機(jī)床坐標(biāo)系中工件中心位置（也是型芯1工件原點(diǎn)）(CLS,L10)調(diào)用加工一個(gè)型芯子程序G00X664.8Y254.4Z77.929抵達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中型芯2工件原點(diǎn)位置(CLS,L10)調(diào)用同一個(gè)子程序G00X809.8Y254.4Z77.929抵達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中型芯3工件原點(diǎn)位置(CLS,L10)G00X809.8Y484.4Z77.929抵達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中型芯4工件原點(diǎn)位置(CLS,L10)G00X664.8Y484.4Z77.929抵達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中型芯5工件原點(diǎn)位置（CLS,L10)G00X519.8Y484.4Z77.929抵達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中型芯6工件原點(diǎn)位置(CLS,L10)(DFS,L10)定義加工一個(gè)型芯子程序G92X0Y0Z0將子程序前面，目前坐標(biāo)軸給予新坐標(biāo)值（0，0，0）G01X-145.Y-115.M03S350M08FZ-38F100．．．．．．加工一個(gè)型芯程序Y-115.G00Z100將主軸快速地提升到工件坐標(biāo)系中Z為100位置X0Y0回到工件坐標(biāo)系X-Y平面零點(diǎn)G99取消G92位置設(shè)置，讓工件坐標(biāo)系回復(fù)到機(jī)床坐標(biāo)系中(ENS)子程序結(jié)束M30程序結(jié)束實(shí)際工作中，工件坐標(biāo)系Z方向以工件表面（甚至低于工件表面）作為零點(diǎn)。假如讓刀具真正抵達(dá)工件原點(diǎn)，勢(shì)必和工件相碰。為了提升安全性,圖3所表示，在讓刀具正確抵達(dá)工件原點(diǎn)時(shí)，刀具并不真實(shí)和工件接觸，應(yīng)將工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中Z值抬高一定距離（如距離a），對(duì)應(yīng)地，在G92設(shè)置Z高度值時(shí)，Z值也加上相同距離a。G00X__Y__Z__+aG92X0Y0Z0+a比如，對(duì)下面G92設(shè)置程序：G00X519.8Y254.4Z77.929G92X0Y0Z0如:將刀具抬高100mm,可改成：G00X519.8Y254.4Z77.929+100G92X0Y0Z0+100刀具端面距離工件表面高100mm，而工件原點(diǎn)實(shí)際上仍在工件表面未變。這么，在進(jìn)行程序加工過程中就安全、靈活多了。假如裝夾好工件后需要調(diào)試程序，我們必需抬高刀具遠(yuǎn)離工件表面運(yùn)行，這時(shí)只需要將G92中Z值減去a(a為Z向所需抬高高度值)，就使刀具端面距離工件表面（工件原點(diǎn)）高了a距離。在加工過程中需要臨時(shí)增加深度，這時(shí)就只需要將G92中Z值加上a(a為Z向所需下降深度值)，就使刀具端面距離工件表面（工件原點(diǎn)）低了a距離。如此，就能夠在不更改程序其它部分情況下，只經(jīng)過更改G92中Z坐標(biāo)設(shè)置就能夠快速、安全地達(dá)成目標(biāo)。G00X__Y__Z__G92X0Y0Z0+a（或G92X0Y0Z0-a）比如：對(duì)下面程序要求Z方向下降5mm：G00X519.8Y254.4Z77.929+100G92X0Y0Z0+100可改成：G00X519.8Y254.4Z77.929+100G92X0Y0Z0+100+5假如將機(jī)床坐標(biāo)系中工件原點(diǎn)所在Z值加上a，而G92程序段中Z值不變，也可使刀具端面距離工件表面（工件原點(diǎn)）提升a距離?；?，將機(jī)床坐標(biāo)系中工件原點(diǎn)所在Z值減去a，而G92程序段中Z值不變，就使刀具端面距離工件表面（工件原點(diǎn)）降低a距離。效果和更改G92中Z坐標(biāo)設(shè)置相同。G00X__Y__Z__-a（或G00X__Y__Z__+a）G92X0Y0Z0比如，對(duì)下面程序要求Z方向下降5mm：G00X519.8Y254.4Z77.929G92X0Y0Z0可改成：G00X519.8Y254.4Z77.929+100-5G92X0Y0Z0+100利用以上原理，在利用加工中心機(jī)床刃磨工件時(shí)，因?yàn)樯拜啌p耗大，需要實(shí)施一次刃磨程序，就修磨一次砂輪（Z值必需下降），假如分別編程，加工時(shí)就需要反復(fù)更換程序，十分不便。下面實(shí)例程序，能夠方便地實(shí)現(xiàn)經(jīng)過G92設(shè)置，調(diào)用砂輪修磨程序，在加工過程中方便地修改程序，進(jìn)行砂輪修磨和工件刃磨，以提升加工效率。：G71T12M6G00X541.52Y254.8Z170+100S3000M03M08抵達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中工件原點(diǎn)位置X60.0Y302.3砂輪原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中（X—Y平面內(nèi)）位置Z167.0+100F50砂輪Z方向零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中位置，更改該值能夠修磨砂輪(CLS,L10)調(diào)用砂輪修磨子程序G92X0Y0Z0+100目前坐標(biāo)軸給予新坐標(biāo)值（0，0，100）G01X43.677Y4FS5000Z79.4F1000Z73.5F100工件坐標(biāo)系中Z值，和砂輪修磨時(shí)下降高度對(duì)應(yīng)修改．．．．．．磨削工件程序G00Z150將主軸快速地提升到工件坐標(biāo)系中Z為150位置X0Y0G99取消位置設(shè)置，讓工件坐標(biāo)系回復(fù)到機(jī)床坐標(biāo)系中(DFS,L10)定義修磨砂輪子程序G92X0Y0Z0+100將子程序前面，軸目前位置設(shè)置為（0，0，100）G01X10Z-10F100X0Z0G99取消位置設(shè)置，讓砂輪工件坐標(biāo)系回復(fù)到機(jī)床坐標(biāo)系中G00Z270將主軸快速地提升到機(jī)床坐標(biāo)系中Z為270位置X541.52Y254.8機(jī)床坐標(biāo)系中工件中心位置(ENS)砂輪修磨子程序結(jié)束M30在G92位置設(shè)置時(shí)應(yīng)注意：當(dāng)G92包含在程序中時(shí)，假如不再需要G92位置設(shè)置，一定要使用位置設(shè)置取消指令（如G99，不一樣機(jī)床有不一樣指令），不然就可能造成工件、刀具、機(jī)床被損壞甚至產(chǎn)生人身傷害事故被涂刀具表面應(yīng)是光亮磨光面，刀具各工作表面上不得有銹斑、磨糊、氧化、崩刃等缺點(diǎn)，要求刃口上無毛刺。前、后刀面上表面粗糙度應(yīng)達(dá)成Ra<0.8~1.25μm。表面粗糙度值愈小，涂層結(jié)合度愈好。另外，刀具表面清洗質(zhì)量也十分關(guān)鍵。刀具基體材料涂層刀具基體材料和涂層材料應(yīng)合理匹配，須依據(jù)不一樣加工要求選擇。涂層高速鋼刀具基體，既可用W6Mo5Cr4V2(M2)通用型高速鋼，也可用含鈷超硬高速鋼和粉末冶金高速鋼(PMHSS)。因粉末冶金基體均勻，故使用效果好。加工鈦合金時(shí)，推薦用含鈷超硬高速鋼如W2Mo9Cr4VCo8(M42)作為刀具基體材料。對(duì)於涂層滾刀，當(dāng)以正常切削速度(<45m/min)加工齒輪時(shí)，崩刃是滾刀磨損關(guān)鍵原因，所以應(yīng)選擇韌性很好W6Mo5Cr4V2高速鋼作為刀具基體材料；而在高速滾齒時(shí)(切削速度大於100m/min)，月牙洼磨損是滾刀磨損關(guān)鍵原因，所以應(yīng)選擇耐熱性和耐磨性較高含鈷超硬高速鋼或CW9Mo3Cr4VN高速鋼為刀具基體材料。涂層硬質(zhì)合金刀具基體，在加工鋼材時(shí)，宜選擇加工鋼材硬質(zhì)合金，如WC-TiC-Co或WC-TiC-TaC-Co類合金(P30用得較多)；加工鑄鐵和有色金屬時(shí)，宜選擇WC-Co類合金(K20用得較多)。被加工材料硬度及切削加工性，對(duì)涂層刀具使用效果也有一定影響。試驗(yàn)證實(shí)，涂層刀具最適於切削高硬度和耐磨合金一類難加工材料。刀具幾何角度由於涂層潤(rùn)滑性好，所以涂層刀具工作時(shí)常會(huì)在工件表面上打滑，為此涂層刀具上後角應(yīng)比未涂層刀具後角略大。實(shí)踐表明，對(duì)鉸刀等一類精加工刀具，加大後角後，可使刃口鋒利，切屑形成輕易，打滑現(xiàn)象顯著降低，刀具使用性能提升。切削用量和切削液為了充足發(fā)揮涂層刀具性能，必需正確選擇切削用量和切削液。涂層刀具因?yàn)槟蜔嵝院?，抗月牙洼磨損能力強(qiáng)，故可采取較大進(jìn)給量和切削速度工作，但首先應(yīng)選擇較大進(jìn)給量。通常涂層高速鋼刀具采取進(jìn)給量比未涂層刀具提升10%~100%，提升20%~30%切削速度是適宜。為了提升工效，涂層硬質(zhì)合金刀具也可采取比未涂層刀具高25%~70%切削速度進(jìn)行切削?，F(xiàn)在，用涂層硬質(zhì)合金通用刀具加工中碳結(jié)構(gòu)鋼時(shí)切削速度，立銑刀可達(dá)100~150m/min，鉆頭可達(dá)80~100m/min；絲錐加工鑄鐵為20~40m/min。實(shí)踐證實(shí)，使用20號(hào)機(jī)械油加10%煤油冷卻時(shí)，可使涂層高速鋼鏜刀壽命提升1~2倍。TiN涂層高速鋼滾刀加工20CrMnTi(197HBS)鋼制斜齒圓柱齒輪(模數(shù)m=5)時(shí)，使用20號(hào)機(jī)械油和煤油混合潤(rùn)滑，刀具壽命可提升5倍左右，即使重磨后也可提升2~3倍，干切時(shí)壽命僅提升1倍。涂層刀具使用時(shí)還要求機(jī)床精度好、剛性高和振動(dòng)小，刀具或刀片夾持也應(yīng)牢靠。涂層刀具重磨和重涂涂層刀具磨損后必需進(jìn)行重磨。涂層刀具重磨時(shí)，須將刀具上磨損部分全部磨掉。對(duì)于只需重磨前刀面刀具(如拉刀、齒輪滾刀和插齒刀等)或只需重磨后刀面刀具(如鉆頭和鉸刀等)，若在其毗連切削刃另一個(gè)刀面(如鉆頭螺旋出屑槽)上涂層未受損傷，刀具耐磨性即可提升。重新刃磨后涂層刀具，其刀具壽命可達(dá)原來新涂層刀具壽命50%左右或更長(zhǎng)，仍比未涂層刀具壽命要高。刃磨涂層硬質(zhì)合金刀具所用砂輪可采取金剛石砂輪。但刃磨涂層高速鋼刀具時(shí)，用立方氮化硼(CBN)砂輪磨削有很好效果。刀具磨損處應(yīng)全部磨去，涂層不能剝落，又不能使刀具退火。使用涂層刀具一個(gè)關(guān)鍵問題是重磨后刀具切削性能恢復(fù)問題，即刀具每次刃磨(開口)后可否再進(jìn)行反復(fù)涂層(重涂)問題。對(duì)于重磨成形刀具，只有進(jìn)行重涂，才能確保刀具總壽命提升3~5倍以上。凡重涂刀具首先必需按工藝要求將各幾何參數(shù)磨好，其磨光部分不許可存在多種質(zhì)量缺點(diǎn)，如磨糊、毛刺等。重涂時(shí)可采取局部屏蔽技術(shù)只對(duì)刃磨面進(jìn)行涂層。對(duì)於不采取屏蔽技術(shù)重涂，在重涂4~6次后，刀具非刃磨面涂層厚度就會(huì)過大，從而影響刀具精度和產(chǎn)生局部剝落現(xiàn)象，此時(shí)要對(duì)刀具進(jìn)行脫膜處理后再重涂。重涂后刀具切削性能通常不低於第一次新涂層刀具，刀具可重涂數(shù)次，直到報(bào)廢為止。由上可知，重涂對(duì)提升刀具耐磨性和生產(chǎn)率是有很大潛力。但重磨后是否要重涂，還要看該刀具在技術(shù)上可否重涂和在經(jīng)濟(jì)上是否合算而定。(東風(fēng)本田發(fā)動(dòng)機(jī)葉輝)FANUC數(shù)控系統(tǒng)以其高質(zhì)量、低成本、高性能,得到了廣大用戶認(rèn)可,在我企業(yè)得到了大量使用,就其系統(tǒng)本身而言,經(jīng)受了連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作考驗(yàn),故障率較低。而故障多發(fā)于外圍行程、限位開關(guān)等外圍信號(hào)檢測(cè)電路上。在實(shí)際工作中,了解和熟悉FANUC系統(tǒng)豐富操作功效,對(duì)外圍故障判定和排除有著事半功倍作用。在這里,舉例談一下使用FANUC系統(tǒng)內(nèi)嵌強(qiáng)大、易用PMC功效對(duì)外圍故障快速判定和排除。功效1操作方法:按功效鍵|SYSTEM|切換屏幕→按|PMC|軟鍵,再按對(duì)應(yīng)軟鍵,便可分別進(jìn)入|PMCLAD|梯形圖程序顯示功效、|PMCDGN|PMCI/0信號(hào)及內(nèi)部繼電器顯示功效、|PMCPRM|PMC參數(shù)和顯示功效。應(yīng)用實(shí)例:本企業(yè)一臺(tái)日本立式加工中心使用FANUC18i系統(tǒng),報(bào)警內(nèi)容是2086ABNORMALPALLETCONTACT(M/CSIDE),查閱機(jī)床說明書,意思是“加工區(qū)側(cè)托盤著座異常",檢測(cè)信號(hào)PMC地址是X6.2。該加工中心APC機(jī)構(gòu)是雙托盤大轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)交換式,觀察加工區(qū)內(nèi)堆積了大量鋁屑,所以判定是托盤底部堆積了鋁屑,以至托盤底座氣檢無法經(jīng)過。但此時(shí)報(bào)警無法消除,不能對(duì)機(jī)床作任何操作。在FANUC系統(tǒng)梯形圖編程語言中要求,要在屏幕上顯示某一條報(bào)警信息,要將對(duì)應(yīng)信息顯示請(qǐng)求位(A線圈)置為"1",假如置為"0"，則清除對(duì)應(yīng)信息。也就是說,要消除這個(gè)報(bào)警,就必需使和之對(duì)應(yīng)信息顯示請(qǐng)求位(A),置為"0"。按|PMCDGN|→|STATUS|進(jìn)入信號(hào)狀態(tài)顯示器幕,查找為"1"信息顯示請(qǐng)求位(A）時(shí),查得A10.5為"1"。于是,進(jìn)入梯形圖程序顯示器幕|PMCLAD|,查找A10.5置位為"1"梯形圖回路,發(fā)覺其置位條件中使用了一個(gè)保持繼電器K9.1常閉點(diǎn),此時(shí)狀態(tài)為"0"。查閱機(jī)床維修說明書,K9.1含義是:置"1"為托盤底座檢測(cè)無效。故障排除過程:在MDI狀態(tài)下,用功效鍵|OFFSETSETTING|切換屏幕,按|SETTING|鍵將"參數(shù)寫人"設(shè)為"1",再回到|PMCPRM|屏幕下,按|KEEPRL|軟鍵進(jìn)入保持型繼電器屏幕,將K9.1置位為1"。按報(bào)警解除按鈕,這時(shí)可使A10.5置為"0",便可對(duì)機(jī)床進(jìn)行操作。將大轉(zhuǎn)臺(tái)抬起旋轉(zhuǎn)45度,拆開護(hù)板,果然有鋁屑堆積,于是將托盤底部鋁屑清理潔凈。將K9.1和"參數(shù)寫人"設(shè)回原來值"0"。數(shù)次進(jìn)行APC操作,再無此報(bào)警,故障排除。功效2在FANUC系統(tǒng)梯形圖編程語言中,F是來自NC側(cè)輸入信號(hào)(NC→PMC),而G是由PMC輸出到NC信號(hào)(PMC→NC)。其中,G130是PMC輸出到NC側(cè)各軸互鎖信號(hào),當(dāng)其中某一位被置為"1"時(shí),許可對(duì)應(yīng)伺服軸移動(dòng)；為"0"時(shí),嚴(yán)禁對(duì)應(yīng)伺服軸移動(dòng)。應(yīng)用實(shí)例:一國產(chǎn)加工專機(jī)使用FANUC21M系統(tǒng),實(shí)施原點(diǎn)返回NC程序時(shí),當(dāng)實(shí)施到"G91G28GOOZO;"時(shí),Z軸無動(dòng)作,CNC狀態(tài)欄顯示為"MEMSTRTMTN***",即Z軸移動(dòng)指令已發(fā)出。用功效鍵|MESSAGE|切換屏幕,并無報(bào)警信息。用功效鍵|SYSTEM|切換屏幕,按“診療”軟鍵,這時(shí)005(INTERLOCK/START-LOCK)為"1",即有伺服軸進(jìn)入了互鎖狀態(tài)。故障排除過程:進(jìn)入梯形圖程序顯示功效屏幕,發(fā)覺和Z軸對(duì)應(yīng)互鎖信號(hào)G130.0狀態(tài)為"0",即互鎖信號(hào)被輸入至NC,檢驗(yàn)其互鎖原因,發(fā)覺是一傳感器被鋁屑污染。擦拭后,將G130.0置為"1",互鎖解除,重新開啟原點(diǎn)返回NC程序,動(dòng)作正常,故障排除。功效3PMC中眼蹤功效(TRACE)是一個(gè)可檢驗(yàn)信號(hào)改變履歷,統(tǒng)計(jì)信號(hào)連續(xù)改變狀態(tài),尤其對(duì)部分偶發(fā)性、特殊故障查找、定位起著關(guān)鍵作用。用功效鍵|SYSTEM|切換屏幕,按|PMC|軟鍵→|PMCDGN|→{TRACE|即可進(jìn)入信號(hào)跟蹤屏幕。應(yīng)用實(shí)例:某國產(chǎn)加工中心使用是FANUCOi系統(tǒng)。在自動(dòng)加工過程,NC程序偶然無故停止,上件端托盤已裝夾好夾爪自動(dòng)打開(不正?，F(xiàn)象),CNC狀態(tài)欄顯示MEMSTOP***,此時(shí)無任何報(bào)警信息,檢驗(yàn)診療畫面,并未發(fā)覺異常,按NC開啟便可繼續(xù)加工。經(jīng)觀察,CNC全部是在實(shí)施M06(換刀)時(shí)停止,關(guān)鍵動(dòng)作是ATC手臂旋轉(zhuǎn)和主軸(液壓)松開/拉緊刀具。故障排除過程:使用梯形圖顯示功效,追查上件側(cè)托盤夾爪(Y25.1)置為"1"原因(估量和在自動(dòng)加工過程,偶然無故停止故障相關(guān))。經(jīng)查,懷疑和一加工區(qū)側(cè)托盤夾緊檢測(cè)液壓壓力開關(guān)(X1007.4)相關(guān)。于是,使用|TRACE|信號(hào)跟蹤功效,在自動(dòng)加工過程中,監(jiān)視X1007.4改變情況。當(dāng)NC再次在M06實(shí)施時(shí)停止,在|TRACE|屏幕上,跟蹤到X1007.4在CNC無故停止時(shí)一個(gè)采樣周期從原來狀態(tài)"1"跳轉(zhuǎn)為"0",再變回"1",從而確定該壓力開關(guān)有問題。調(diào)整此開關(guān)動(dòng)作壓力,但故障依舊。于是將此開關(guān)更換,故障排除。事后分析,引發(fā)這個(gè)故障原因是主軸松開/夾緊工具時(shí),液壓系統(tǒng)壓力有所波動(dòng)(在合理波動(dòng)范圍內(nèi)),而此壓力開關(guān)作出了反應(yīng)以致造成在自動(dòng)加工過程中,NC程序偶然無故停止故障。取得正確平衡設(shè)計(jì)工程師有吃力不討好工作。她們永無止境地花費(fèi)精力去約束公差和提升精度來同失效和停機(jī)作斗爭(zhēng)。她們連年累月地提升設(shè)計(jì)精度到1微米左右。她們是完美注意者。不過當(dāng)?shù)毒邲]有合適平衡時(shí)她們根本認(rèn)真和親密注意細(xì)節(jié)產(chǎn)生浪費(fèi)。使用不平衡刀具加工零件和射擊自己腳相近似。刀具在實(shí)施設(shè)計(jì)任務(wù)后會(huì)出現(xiàn)正常磨損。不過，設(shè)計(jì)用來實(shí)施那個(gè)任務(wù)刀具假定是經(jīng)過很好平衡。假如你使用一個(gè)未平衡刀具做這個(gè)活，你正引入新磨損水平，不僅是刀具和主軸而且對(duì)要實(shí)施零件。不平衡能產(chǎn)生多個(gè)影響：它能引入主軸及其部件額外振動(dòng)，它會(huì)不規(guī)則地磨損刀具，它能降低刀具壽命并降低完成產(chǎn)品質(zhì)量。校正不平衡刀柄不平衡關(guān)鍵原因是：刀體里有缺點(diǎn)，刀具設(shè)計(jì)歡猿疲毒呱纖械牡鶻?。事实上ｃ脩┗次碟X詰毒擼還艿鶻諏慷嘈。惚匭朐謔褂彌霸僮鲆淮紋膠狻?br>正確平衡刀具能顯著減輕噪音和振動(dòng)，這使得刀具壽命增加而且零件精度一致性愈加好。離心力以速度平方成正比關(guān)系放大不平衡引發(fā)振動(dòng)。由此造成振動(dòng)增加使軸承、軸瓦、軸、主軸和齒輪壽命最小化。另外，假如你不去平衡刀具，會(huì)冒主軸制造商質(zhì)保作廢風(fēng)險(xiǎn)。很多質(zhì)保尤其指出質(zhì)量確保僅在有足夠證據(jù)表明機(jī)床上使用刀具正確平衡時(shí)才有效。在這個(gè)方面，刀具平衡能引發(fā)巨大節(jié)省。在平衡刀具之前，你需要測(cè)量不平衡量大小和每個(gè)選擇校正平面角度位置。在兩種通用型式平衡機(jī)上測(cè)定這些變量：不旋轉(zhuǎn)式或重力機(jī)用于測(cè)量單一平面（靜止）不平衡，而旋轉(zhuǎn)式或離心機(jī)用于測(cè)量單一平面和/或兩平面（動(dòng)態(tài)）不平衡。在正確平面測(cè)定不平衡量大小和角度后，你能經(jīng)過從工件增加材料或去除材料措施進(jìn)行校正。對(duì)于不是刀具組件，最廣泛使用材料添加方法是在組件上焊配重。對(duì)于輕微不平衡量組件其它措施有在組件體上增加焊料或在預(yù)鉆孔增加重量。對(duì)于刀具，當(dāng)你測(cè)定不平衡確定必需去除材料才能取得正確平衡，最輕易和最有效方法是鉆削。這是一個(gè)快速調(diào)整，而且材料去除量能正確控制。另外一個(gè)選擇是銑削，它是平衡薄壁刀具或強(qiáng)制需要淺切削場(chǎng)所最有效。理論上，完美平衡在平衡刀具時(shí)是能夠取得。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用里，因?yàn)槌杀究紤]和刀具限制，完美平衡僅在十分幸運(yùn)時(shí)達(dá)成。所以，精度等級(jí)必需設(shè)置成許可一定量把有害影響控制在一個(gè)可接收水平殘余不平衡。在ISO1940里給出精度通常產(chǎn)生滿意結(jié)果，但確定你實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)適合要平衡刀具。比如，和剛性負(fù)載螺旋槳相比，機(jī)床將很顯著地使用不一樣數(shù)值。刀具選擇和維護(hù)刀具平衡不只是測(cè)量不平衡量和增加或去除重量。刀具選擇至關(guān)關(guān)鍵。短分量輕刀具輕易平衡到很好精度，而大型重刀具要困難得多并有產(chǎn)生很大振動(dòng)傾向。你也能經(jīng)過選擇已做過預(yù)平衡或預(yù)加工到最小不平衡刀柄來節(jié)省時(shí)間和削減成本。更深入你能夠經(jīng)過常規(guī)維護(hù)和仔細(xì)處理來降低必需平衡數(shù)量。刀柄任何表面損壞將影響平衡和同心度。為何？當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度爬升時(shí)刀柄缺點(diǎn)影響被放大。假如你儀器測(cè)到每分鐘1000轉(zhuǎn)時(shí)可忽略力，當(dāng)轉(zhuǎn)速為每分鐘10000轉(zhuǎn)時(shí)力增加100倍，每分鐘0轉(zhuǎn)時(shí)為400倍。極好同心度還在高速主軸下更關(guān)鍵，因?yàn)榧偃绲毒卟辉谥鬏S中心線上回轉(zhuǎn)，它變成額外不平衡首要原因。不過不平衡刀柄影響在較低速度下也是顯著。小不平衡能引發(fā)你加工中心主軸軸承損壞很高力，而且連續(xù)很大徑向力回造成軸承早期失效和昂貴機(jī)床維修費(fèi)用。還有，要記住任何調(diào)整（安裝或去除刀具組件，旋緊螺母或任何細(xì)微扭轉(zhuǎn)或熔補(bǔ)）全部需要某種程度平衡。即使調(diào)整干擾刀具平衡量?jī)H有幾克X毫米，這個(gè)不平衡量轉(zhuǎn)化成振動(dòng)增加，引發(fā)刀具磨損加緊、表面光潔度惡化和零件形位精度下降（如鏜孔時(shí)圓度或直線度丟失）。精度合適=愈加好平衡除了正確維護(hù)和處理高質(zhì)量刀柄，刀具組件正確地裝到機(jī)床主軸是關(guān)鍵。為取得牢靠穩(wěn)定連接刀柄匹配主軸錐孔應(yīng)盡可能正確。刀柄配合得好和差區(qū)分在高速下尤其顯著。你可能擁有世界上平衡得最好刀具，但假如它沒有正確連到主軸上，那你是自找麻煩。當(dāng)你認(rèn)為今天出售很多加工中心配置有最高轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)或以上主軸，你不得不推論出刀柄質(zhì)量必需和主軸性能相同水準(zhǔn)。它們肯定是牢靠、對(duì)中心、合適平衡，而且沒有表面損傷和污染。假如不是這么，肯定發(fā)生振動(dòng)，那將產(chǎn)生振顫并降低刀具壽命和表面光潔度。不是全部刀具全部需要平衡是正確，尤其當(dāng)處理過程引發(fā)成本增加和額外步驟時(shí)。是否要做刀具平衡應(yīng)視具體情況。在高速下平衡效果最突出，不過在任何速度下平衡刀具產(chǎn)生愈加好形位精度、提升表面光潔度和延長(zhǎng)刀具壽命。平衡刀具產(chǎn)出最好零件即使它需要部分額外時(shí)間和照料，合適平衡將延長(zhǎng)你刀具和主軸壽命并將增加可用時(shí)間，而且為用戶生產(chǎn)出正確高質(zhì)量零件。伴隨科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，大家對(duì)產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求越來越高，從而使數(shù)控機(jī)床應(yīng)用已得到一定程度普及，而高性能高效率加工中心也逐步成為社會(huì)所需。經(jīng)過幾年加工中心實(shí)際應(yīng)用和教學(xué)實(shí)踐及探索，筆者將自己體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來，期望對(duì)廣大讀者有所啟迪。1．暫停指令G04X（U）_/P_是指刀具暫停時(shí)間（進(jìn)給停止，主軸不停止），地址P或X后數(shù)值是暫停時(shí)間。X后面數(shù)值要帶小數(shù)點(diǎn)，不然以此數(shù)值千分之一計(jì)算，以秒（s）為單位，P后面數(shù)值不能帶小數(shù)點(diǎn)（即整數(shù)表示），以毫秒（ms）為單位。比如，G04X2.0;或G04X;暫停2秒G04P;但在一些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），為了確?？椎拙诙龋?dāng)?shù)毒呒庸ぶ量椎讜r(shí)需有暫停時(shí)間，此時(shí)只能用地址P表示，若用地址X表示，則控制系統(tǒng)認(rèn)為X是X軸坐標(biāo)值進(jìn)行實(shí)施。比如，G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200P;鉆孔（100.0，100.0）至孔底暫停2秒G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200X2.0；鉆孔（2.0，10