【正文】 ，加工精度要求高，用普通的機(jī)床很難加工或雖然能加工但很難保 證加工質(zhì)量的零件。 2）用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線或曲面輪廓零件。 3）具有難測(cè)量、難控制進(jìn)給、難控制尺寸的不開敞內(nèi)腔的殼體或盒形零件。 4）必須在一次裝夾中合并完成銑、鏜、鉸或攻螺紋等多工序的零件。 1） 在通用機(jī)床上加工必須制造復(fù)雜的專用工裝的零件。 2） 需要多次更改設(shè)計(jì)后才能定型的零件。 3） 在通用機(jī)床上加工需要做長(zhǎng)時(shí)間調(diào)整的零件。 4） 用通用機(jī)床加 工時(shí)，生產(chǎn)效率很低或體力勞動(dòng)強(qiáng)度很大的零件。 1）生產(chǎn)批量大的零件 2）裝夾困難或完全靠找定位來(lái)保證加工精度的零件。 3）加工余量很不穩(wěn)定的零件，且在數(shù)控機(jī)床上無(wú)在線檢測(cè)系統(tǒng)用于自動(dòng)調(diào)整零件坐標(biāo)位置。 4）必須用特定的工藝裝備協(xié)調(diào)加工的零件。 總上所述，建議：對(duì)于多品種小批量零件；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求較高的零件；需要頻繁改型的零件；價(jià)格昂貴，不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件和需要最小生產(chǎn)周期的急需零件采 用數(shù)控加工。 銑刀頭的加工 大多是在銑床上加工的 ，總體以銑床加工為主 ，車床加工為輔，下面主要對(duì)數(shù)控銑削加工工藝與編程進(jìn)行闡述。 數(shù)控銑床的主要加工對(duì)象有： 1．平面類零件 2. 變斜角類零件 3．曲面類 (立體類 )零件。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 8 數(shù)控加工程序不僅包括零件的工藝規(guī)程，還包括切削用量、走刀路線、刀具尺寸和銑床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程等，所以必須對(duì)數(shù)控銑削加工工藝方案進(jìn)行詳細(xì)的制定。 1．?dāng)?shù)控銑削加工的內(nèi)容 （ 1）零件上的曲線輪廓 ， 特別是由數(shù)學(xué)表達(dá)式描繪 的非圓曲線和列表曲線等曲線輪廓； （ 2）已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面； （ 3）形狀復(fù)雜、尺寸繁多、劃線與檢測(cè)困難的部位； （ 4）用通用銑床加工時(shí)難以觀察、測(cè)量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽； （ 5）以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面； （ 6）能在一次安裝中順帶銑出來(lái)的簡(jiǎn)單表面； （ 7）采用數(shù)控銑削后能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。 2．零件的工藝性分析 （ 1）零件圖樣分析 1）零件圖樣尺寸的正確標(biāo)注； 2）零件技術(shù)要求分析； 3）零件圖上尺寸標(biāo)注是否符合數(shù)控加工的特點(diǎn)。 （ 2）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 1）保證獲得 要求的加工精度； 2）盡量統(tǒng)一零件外輪廓、內(nèi)腔的幾何類型和有關(guān)尺寸； 3）選擇較大的輪廓內(nèi)圓弧半徑； 4）零件槽底部圓角半徑不宜過(guò)大； 5）保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則； 6）分析零件的變形情況。 （ 3）零件毛坯的工藝性分析 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 91）毛坯應(yīng)有充分、穩(wěn)定的加工余量； 2）分析毛坯的裝夾適應(yīng)性； 3）分析毛坯的余量大小及均勻性。 3．工藝路線的確定 （ 1）加工方法的選擇 1）內(nèi)孔表面的加工方法 2）平面的加工方法 3）平面輪廓加工方法 4）曲面輪廓加工方法。 （ 2）加工階段的劃分 1）有利于保證加工質(zhì)量； 2）有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯 的缺陷； 3）有利于設(shè)備的合理使用。 （ 3）工序的劃分 1）按所用刀具劃分工序的原則； 2）按粗、精加工分開，先粗后精的原則； 3）按先面后孔的原則劃分工序。 （ 4）加工順序的安排 1）切削加工工序的安排 a．基面先行原則； b．先粗后精原則； c．先主后次原則； d．先面后孔原則。 2）熱處理工序的安排 a．預(yù)備熱處理； b．消除殘余應(yīng)力； c．最終熱處理。 3）輔助工序的安排 4）數(shù)控加工工序與普通工序的銜接 （ 5）裝夾方案的確定（組合夾具的應(yīng)用） （ 6）進(jìn)給路線的確定 加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn)： 1）加工 路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面質(zhì)量 ， 且效率要高； 2）使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單 ， 以減少編程運(yùn)算量； 3）應(yīng)使加工路線最短 ， 這樣既可簡(jiǎn)化程序段 ， 又可減少空走刀時(shí)間。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 10 1）順銑和逆銑的選擇 2）銑削外輪廓的進(jìn)給路線（切入、切出） 3）銑削內(nèi)槽的進(jìn)給路線（行切法、環(huán)切法） 4）銑削曲面的進(jìn)給路線 4．刀具選擇 （ 1）數(shù)控刀具材料：高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬陶瓷、金剛石、立方氮化硼、表面涂層。 （ 2）數(shù)控銑削對(duì)刀具的要求：剛性好、耐用度高。 （ 3）銑刀的種類：面銑刀、立銑刀、模具銑刀、鍵槽銑刀、鼓形銑刀、成形銑刀。 （ 4）銑 刀的選擇 ①減少刀具數(shù)量；②一把刀具完成其所能進(jìn)行的所有加工部位；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用；④先銑后鉆；⑤先曲面精加工，后二維輪廓精加工。 1）銑刀類型的選擇 2）銑刀參數(shù)的選擇 a．面銑刀主要參數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn) b．立銑刀主要參數(shù)的選擇 3）銑刀生產(chǎn)廠家的選擇 5．切削用量的選擇 切削用量包括 ： 切削速度（主軸轉(zhuǎn)速）、進(jìn)給速度、背吃刀量和側(cè)吃刀量。 粗加工時(shí)，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； 精加工時(shí)，首先根據(jù)粗加工 后的余量確定背吃刀量；其次，根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選擇盡較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，選擇較高的切削速度； （ 1）背吃刀量 (端銑 )或側(cè)吃刀量 (圓周銑 ) 背吃刀量 ap 為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸； 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 11 側(cè)吃刀量 ae 為垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸。 （ 2）進(jìn)給量與進(jìn)給速度 vf 銑刀轉(zhuǎn)速 n、銑刀齒數(shù) Z及每齒進(jìn)給量 fz( 單位為 mm/z) 的關(guān)系 ： znffnv zf ?? （ 3）切削速度 vc 銑削的切削速度與刀具耐用度 T 、每齒進(jìn)給量 fz 、背吃刀量 ap 、側(cè)吃刀量 ae 以及銑刀齒數(shù) Z成反比，與銑刀直徑 d成正比。 坐標(biāo)系統(tǒng)及相關(guān)指令 1．?dāng)?shù)控銑床的坐標(biāo)系 （ 1）機(jī)床坐標(biāo)系 （ 2）機(jī)床原點(diǎn) 機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn) （ 3）參考點(diǎn) 機(jī)床上的固定點(diǎn)，由機(jī)械擋塊或行程開關(guān)確定；建立機(jī)床坐標(biāo)系。 （ 4）工件坐標(biāo)系 編程坐標(biāo)系，距機(jī)床原點(diǎn)之向量為零點(diǎn)偏置。 （ 5）工件原點(diǎn) 工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，也叫程序零點(diǎn)。 2．工件坐標(biāo)系設(shè)定指令 （ 1）工件坐標(biāo)系建立指令 G92 X Y Z X、 Y、 Z為刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的初始位置，不產(chǎn)生位移。 （ 2）坐標(biāo)系偏 置指令 G54（ G54G59） 工件坐標(biāo)系相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)的零點(diǎn)偏置，即坐標(biāo)系的平移變換。需設(shè)置偏置值到機(jī)床偏置頁(yè)面中，在程序中直接調(diào)用。 坐標(biāo)平面選擇指令 (G1 G1 G19) 1．絕對(duì)和增量尺寸編程 (G90/G91) 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 12 2．公制尺寸 /英制尺寸指令（ G20/G21） 刀具功能 T、主軸轉(zhuǎn)速功能 S 和進(jìn)給功能 F 螺旋線插補(bǔ)指令 該指令在進(jìn)行圓弧插補(bǔ)的同時(shí)，沿垂直于插補(bǔ)平面的坐標(biāo)方向做同步運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成螺旋線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。 格式： G17 G02/G03 X Y Z R（ I J ） K F 其中： X Y Z—— 螺旋線的終點(diǎn)坐標(biāo)； I J—— 圓心在 X、 Y軸上的坐標(biāo)，是相對(duì)螺旋線起點(diǎn)的增量坐標(biāo)； R—— 螺旋線半徑，與 I、 J形式兩者取其一； K—— 螺旋線的導(dǎo)程，為正值。 1．刀具半徑補(bǔ)償 （ 1）刀具半徑補(bǔ)償指令 (G4 G4 G40) 格式 G41(G42) G00(G01) X_ Y_ D__； G40 G00(G01) X_ Y_ ； D__兩位數(shù)：刀具半徑補(bǔ)償值所存放的地址， 或刀具補(bǔ)償值在刀具參數(shù)表中的編號(hào)； G40：刀具半徑補(bǔ)償取消，使用后， G4 G42 指令無(wú)效。 補(bǔ)償方向的判定：沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具在被切零件輪廓邊左側(cè)即為刀具半徑左補(bǔ)償，用 G41；否則，便為右補(bǔ)償，用 G42 指令。 (2) 刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程 1)刀補(bǔ)建立，刀具中心從與編程軌跡重合過(guò)渡到與編程軌跡偏離一個(gè)偏置量的過(guò)程； 2)刀補(bǔ)進(jìn)行 ， 執(zhí)行有 G4 G42指令的程序段后 ， 刀具中心始終與編程軌跡相距一個(gè)偏置量； 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 13 3)刀補(bǔ)取消，刀具離開工件，刀具中心軌跡要過(guò)渡到與編程重合的過(guò)程。 （ 3）強(qiáng)調(diào)： 1)補(bǔ)償狀態(tài)的進(jìn) 入、撤消，必須配用 G00或 G01指令，不能用 G02或 G03指令； 2)由于半徑補(bǔ)償?shù)慕⑿枰粋€(gè)過(guò)程，所以補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)償開始點(diǎn)的選擇非常重要。 3)G4 G42不能重復(fù)使用 ， G40必須和 G41或 G42 成對(duì)使用。 4)從刀具壽命、加工精度、表面粗糙度而言，順銑的效果較好，因而 G41使用較多。 （ 4）靈活應(yīng)用： ； 、重磨、換刀后，更改刀具補(bǔ)償參數(shù)；，同一尺寸刀具，利用不同刀補(bǔ)值進(jìn)行粗精加工； 廓尺寸精度。 2．刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償 G4 G44 （ 1）刀具長(zhǎng)度 絕對(duì)長(zhǎng)度、相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)刀具的增量長(zhǎng)度； 長(zhǎng)度補(bǔ)償只和 Z坐標(biāo)有關(guān)。 （ 2）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令 格式 G43(G44) G00(G01) Z_ H___； G49 G00(G01) Z_ ； 其中， G43為刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償， G44為刀具長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償， H___中的兩位數(shù)字，表示刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值所存放的地址，或者說(shuō)是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值在刀具參數(shù)表中的編號(hào)；G49為取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。另外，在實(shí)際使用中，也可不用 G49指令取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，而是調(diào)用 H00號(hào)刀具補(bǔ)償，也可收到同樣效 果。 無(wú)論是絕對(duì)坐標(biāo)還是增量坐標(biāo)形式編程，在用 G43時(shí)，用已存放在刀具參數(shù)表中的數(shù)值與 Z坐標(biāo)相加，用 G44時(shí)，用已存放在刀具參數(shù)表中的數(shù)值與 Z坐標(biāo)相減。 （ 3）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)墓ぷ? 使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償是通過(guò)執(zhí)行含有 G43（ G44）和 H指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)我們給出一個(gè) Z坐標(biāo)值，這樣刀具在補(bǔ)償之后移動(dòng)到離工件表面距離為 Z的地方。另外一個(gè) 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 14 指令 G49是取消 G43（ G44）指令的，其實(shí)我們不必使用這個(gè)指令，因?yàn)槊堪训毒叨加凶约旱拈L(zhǎng)度補(bǔ)償，當(dāng)換刀時(shí)，利用 G43（ G44） H指令賦予了自己的刀長(zhǎng)補(bǔ)償而自動(dòng)取消了前一把刀具的長(zhǎng)度補(bǔ) 償。 （ 4）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)膬煞N方式 1）用刀具的實(shí)際長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)的補(bǔ)償（推薦使用這種方式）。 使用刀長(zhǎng)作為補(bǔ)償就是使用對(duì)刀儀測(cè)量刀具的長(zhǎng)度，然后把這個(gè)數(shù)值輸入到刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償寄存器中，作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償。使用刀具長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償?shù)睦碛扇缦拢菏紫?，使用刀具長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償，可以避免在不同的工件加工中不斷地修改刀長(zhǎng)偏置。這樣一把刀具用在不同的工件上也不用修改刀長(zhǎng)偏置。在這種情況下，可以按照一定的刀具編號(hào)規(guī)則，給每一把刀具作檔案，用一個(gè)小標(biāo)牌寫上每把刀具的相關(guān)參數(shù)，包括刀具的長(zhǎng)度、半徑等資料。其次，使用刀具長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)補(bǔ) 償，可以讓機(jī)床一邊進(jìn)行加工運(yùn)行，一邊在對(duì)刀儀上進(jìn)行其他刀具的長(zhǎng)度測(cè)量，而不必因?yàn)樵跈C(jī)床上對(duì)刀而占用機(jī)床運(yùn)行時(shí)間，這樣可以充分發(fā)揮加工中心的效率。這樣主軸移動(dòng)到編程 Z坐標(biāo)點(diǎn)時(shí)，就是主軸坐標(biāo)加上（或減去）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償后的 Z坐標(biāo)數(shù)值。 2）利用刀尖在 Z方向上與編程零點(diǎn)的距離值（有正負(fù)之分）作為補(bǔ)償值。 這種方法適用于機(jī)床只有一個(gè)人操作而沒有足夠的時(shí)間來(lái)利用對(duì)刀儀測(cè)量刀具的長(zhǎng)度時(shí)使用。這樣做當(dāng)用一把刀加工另外的工件時(shí)就要重新進(jìn)行刀長(zhǎng)補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置。使用這種方法進(jìn)行刀長(zhǎng)補(bǔ)償時(shí)，補(bǔ)償值就是主軸從機(jī)床 Z坐標(biāo)零點(diǎn)移動(dòng)到工件編程 零點(diǎn)時(shí)的刀尖移動(dòng)距離，因此此補(bǔ)償值總是負(fù)值而且很大。當(dāng)使用不同類型及規(guī)格的刀具或刀具磨損時(shí) ， 可在程序重