【正文】 第 14 頁(yè) 數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行輪廓加工時(shí)，由于刀具有一定的半徑（如銑刀半徑），因此在加工時(shí)，刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡必須偏離零件實(shí)際輪廓一個(gè)刀具半徑值，否則加工出的零件盡寸與實(shí)際需要的尺寸將相差一個(gè)刀具半徑值或者一個(gè)刀具直徑值。對(duì)刀點(diǎn)既可以與編程原點(diǎn)重合，也可以不重合，主要取決于加工精度和對(duì)刀的方便性。而且精銑時(shí)宜采用順銑，以減小零件被加工表面粗糙度的值。如發(fā)動(dòng)機(jī)大葉片，采用圖 134左圖所示的加工方案時(shí)，每次沿直線加工，刀位點(diǎn)計(jì)算簡(jiǎn)單，程序少，加工過(guò)程符合直紋面的形成，可以準(zhǔn)確保證母線的直線度。當(dāng)內(nèi)部幾何元素相切無(wú)交點(diǎn)時(shí)，為防止刀補(bǔ)取消時(shí)在輪廓拐角處留下凹口，刀具切入切出點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離拐角。因此，在確定走刀路線時(shí)最好畫一張工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去（包括進(jìn)刀、退刀路線），這樣可為編程帶來(lái)不少方便。若是銑毛坯面時(shí)，最好選用硬質(zhì)合金波紋立銑刀，它在機(jī)床、刀具、工件系統(tǒng)允許的情況下，可以進(jìn)行強(qiáng)力切削。不過(guò)，由于平頭立銑刀和球頭刀的加工效果是明顯不同的，當(dāng)曲面形狀復(fù)雜時(shí)，為了避免干涉，建議使用球頭刀，調(diào)整好加工參數(shù)也可以達(dá)到較好的加工效果。密布的刀齒使進(jìn)給速度大大提高，從而提高切削效率。 生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選 端銑刀或面銑刀 ；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)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。模具銑刀按工作部分形狀不同，可分為圓柱形球頭銑刀、圓錐形球頭銑刀和圓錐形立銑刀 3種形式。該銑刀直徑范圍是 50mm～ 200mm，寬度 4mm～ 40mm。加工鍵槽時(shí)，每次先沿銑刀軸向進(jìn)給較小的量，然后再沿徑向進(jìn)給，這樣反復(fù)多次，就可完成鍵槽的加工。該立銑刀的主切 削刃分布在銑刀的圓柱面上，副切削刃分布在銑刀的端面上，且端面中心有頂尖孔，因此，銑削時(shí)一般不能沿銑刀軸向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，只能沿銑刀徑向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 8 頁(yè) 2．面銑刀 面銑刀主要用于立式銑床上加工平面、臺(tái)階面等。 1．圓柱銑刀 圓柱銑刀主要用于臥式銑床加工平面，一般為整體式，如圖 21所示。 經(jīng)濟(jì)指的是能以最小的成本完成加工。 刀具的合理選擇 道具的選擇條件 選擇刀具應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其 他 相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。 進(jìn)給速度可以按下面公式進(jìn)行計(jì)算： zf fznV ??? 其中： Vf表示工作臺(tái)進(jìn)給量，單位為 mm/min； n表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn) /分； z表示刀具齒數(shù)，單位為齒； fz表示進(jìn)給量，單位為 mm/齒； fz值由刀具供應(yīng)商提供。 4． 主軸轉(zhuǎn)速 n 主軸轉(zhuǎn)速的單位是 r/min， 一般根據(jù)切削速度 Vc來(lái)選定。 而使用圓鼻刀進(jìn)行加工，刀具直徑應(yīng)扣除刀尖的圓角部分，即 d=D2r，（ D為刀具直徑， r為刀尖圓角半徑），而 L可以取得 （ ～ ） d。 第 二 章 數(shù)控加工工藝 合理選擇切削用量 合理選擇切削用量 對(duì)于發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的最佳效益有著至關(guān)重要的關(guān)系。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的MTBF 就要大于 小時(shí)，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等的 MTBF 就必須大于 10 萬(wàn)小時(shí)。為了滿足用戶的需要，近 10 多年來(lái)，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由 177。還由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期加快，模具、航空、軍事等工業(yè)的加工零件不但復(fù)雜而且品種增多。至少采用 PC 機(jī)作為它的前端機(jī)，來(lái)處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問(wèn)題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)。 4．大大減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度 數(shù)控銑床對(duì)零件加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的。 3．高效率 數(shù)控機(jī)床的高效率主要是由數(shù)控機(jī)床高柔性帶來(lái)的。 以上工件至少需要 6道工序才能完成。 0 . 0 3 8 M6 深 6 圖 11 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 2 頁(yè) （ 1）劃線 劃底面線 A，劃 φ 47JS φ 52JS7及 90177。 現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。訓(xùn)練和提高進(jìn)行調(diào)查研究、整理資料、分析論證和論文寫 作的能力。 數(shù)控加工編程的主要內(nèi)容有：分析零件圖、確定工藝過(guò)程及工藝路線、計(jì)算刀具軌跡的坐標(biāo)值、編寫加工程序、程序輸入數(shù)控系統(tǒng)、程序校驗(yàn)及首件試切等。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文） （ 說(shuō) 明 書 ） 題 目： 淺談數(shù)控加工工藝與編程 姓 名： 編 號(hào) ： 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文） 任 務(wù) 書 姓名 專業(yè) 機(jī)電一體化（數(shù)控） 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日 設(shè)計(jì) （ 論 文） 開 始日期 年 月 日 設(shè)計(jì) （ 論 文）完成日期 年 月 日 設(shè)計(jì) （ 論 文） 題 目： A178。 我們 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)零件圖樣進(jìn)行工藝分析、處理，編制數(shù)控加工工藝，然后再能編制加工程序。 從中得到不少收益。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。 。如果用數(shù)控銑床加工，只需把工件的基準(zhǔn)面 A加工好，可在一次裝夾中完成銑端面、鏜 φ 52JS φ 47JS7及鉆攻 8M6孔，也就是將工序（ 4）、（ 5）和工序（ 6）合并為 1道工序加工。如數(shù)控銑床，一般不需要使用專用夾具和工藝裝備。操作者除了操作鍵盤、裝卸工件和中間測(cè)量及觀察機(jī)床運(yùn)行外，不需要進(jìn)行繁重的重復(fù)性手工操作，可大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 PC 機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。 高精度化 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁(yè) 精密化是為 了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要，也是為了提高普通機(jī)電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，減少其裝配時(shí)的工作量從而提高裝配效率的需要。10μm 提高到 177。 智能化 隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲 透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面。選擇切削用量 的原則是 ： 粗加工時(shí)，一般以提高生產(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)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。而在使用球頭刀進(jìn)行精加工時(shí)，步距的確定應(yīng)首先考慮所能達(dá)到的精度和表面粗糙度。計(jì)算公式為： ccD Vn π1000? 其 中， Dc為刀具直徑（ mm）。 在數(shù)控編程中，還應(yīng)考慮在不同情形下選擇不同的進(jìn)給速度。刀具選擇總的原則是： 適用、安全、經(jīng)濟(jì)。在同樣可以完成加工的情形下，選擇相對(duì)綜合成本較低的方案，而不是選擇最便宜的刀具。該銑刀材料為高速鋼，主切削刃分布在圓柱上，無(wú)副切削刃。面銑刀的主切削刃分布在銑刀的圓柱面或圓錐面上，副切削刃分布在銑刀的端面上。該立銑刀有粗齒和細(xì)齒之分，粗齒齒數(shù) 3～ 6個(gè)，適用于粗加工；細(xì)齒齒數(shù) 5～ 10個(gè)，適用于半精加工。由于該銑刀的磨損是在端面和靠近端面的外圓部分，所以修磨時(shí)只要修磨端面切削刃，這樣，銑刀直徑可保持不變，使加工鍵槽精度較高，銑刀壽命較長(zhǎng)。 6．角度銑刀 角度銑刀主要用于臥式銑床上加工各種角度槽、斜面等。圖 27所示是圓柱形球頭銑刀，圖 28所示是圓錐形球頭銑刀。 平面銑削應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀 ， 可轉(zhuǎn) 為 面銑刀。精切平面時(shí)，可以設(shè)置 6～ 8個(gè)刀齒 ，直徑大的刀具甚至可以有超過(guò) 10個(gè)的 刀齒。 鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀和立銑刀主要用于加工凸臺(tái)、凹槽和箱口面。 鉆孔 時(shí)，要 先 用中心鉆 或球頭刀 打中心孔，用以引正鉆頭。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 11 頁(yè) 工序順序是指同一道工序中，各個(gè)表面加工的先后次序。 圖 210 圖 211 圖 212所示為圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓時(shí)的走刀路線圖。當(dāng)采用圖 214右圖所示的加工方案時(shí)，符合這類零件數(shù)據(jù)給出情況，便于加工后檢驗(yàn)，葉形的準(zhǔn)確度較高，但程序較多。 2．應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率 如圖 216所示是正確選擇鉆孔加工路線的例子。當(dāng)對(duì)刀點(diǎn)與編程原點(diǎn)重合時(shí)， X1=0， Y1=0。此外，在零件加工時(shí)，有時(shí)還需要考慮加工余量和 刀具磨損等因素的影響。如銑刀用過(guò)一段時(shí)間以后，由于磨損，長(zhǎng)度也會(huì)變短，這時(shí)就需要進(jìn)行長(zhǎng)度補(bǔ)償。 G43 是刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償， H_是選用刀具在數(shù)控機(jī)床中的編號(hào)，可使用 G49 取消刀具半徑長(zhǎng) 度補(bǔ)償。如果不設(shè)定該值，刀具以 G00的速度直接下刀到加工位置。 起止高度 安全高度 慢速下刀 初始切削 切削 抬刀 快速進(jìn)給 圖 218 第三章 數(shù)控加工編程 數(shù)控程序結(jié)構(gòu) 數(shù)控程序是由為使機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)而給與數(shù)控裝置的一系列指令的有序集合所構(gòu)成的。程序起始符單列一行。字首 是一個(gè)英文字母，稱為字的地址，它決定了字的功能類別。一般的數(shù)控機(jī)床可以選擇公制單位毫米（ mm）或者英制單位英寸（ inch）為數(shù)值單位。 A、 B、 C 177。常用的 G指令有以下幾種。例如 G02 X100 Y100 Z100 I50 J50 K50 F250表示刀具以 250mm/min的速度沿一順時(shí)針圓弧運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)（ 100， 100， 100），該圓弧的圓心相對(duì)于起點(diǎn)的坐標(biāo)增量為（ 50， 50， 50）。所謂左補(bǔ)償，是指沿著刀具前進(jìn)的方向，刀軌向左側(cè)偏置一個(gè)刀半徑的距離。 3．輔助功能字 輔助功能字一般由字符 M及隨后的 2位數(shù)字組成，因此也稱為 M指令。如 X、 Y、 Z主要用于表示刀位點(diǎn)的坐標(biāo)值，而 I、 J、 K用于表示圓弧刀軌的圓 心坐標(biāo)值（參見 G0 G03指令中的內(nèi)容）。利用多次固定循環(huán)功能，只要給出最終精加工路徑、循環(huán)次數(shù)和每次加工余量，機(jī)床能自動(dòng)決定粗加工時(shí)的刀具路徑。下面我們以 G71 為例來(lái)說(shuō)明一下程序指令的運(yùn)用。 （ 3）主軸轉(zhuǎn)速功能字：以字符 S開頭，因此又稱為 S指令。常用的 M指令有以下幾種。 G54是數(shù)控系統(tǒng)上設(shè)定的寄存器地址，其中存放了加工坐標(biāo)系（一般是對(duì)刀點(diǎn)）相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系的偏移量。其中 G90指定 NC程序中的刀位坐標(biāo)是以工作坐標(biāo)系原點(diǎn)為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)算和表達(dá)的。如刀具快速移動(dòng)到點(diǎn)（ 100， 100， 100）的指令格式為： G00 （ 2） G01：直線插補(bǔ)，即刀具以指定的速度直線運(yùn)動(dòng)到指定的坐標(biāo)位置，是進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng)的兩種主要方式之一。9999. 9999deg 進(jìn)給功能 F 1～ ～主軸轉(zhuǎn)速功能 S 0～ 9999 0～ 9999 刀具功能 T 0～ 99 0～ 99 輔助功能 M 0～ 99 0～ 99 暫停 X、 P 0～ 0 ～ 子程序號(hào) P 1～ 9999 1～ 9999 重復(fù)次數(shù) L 1～ 9999 1～ 9999 補(bǔ)償號(hào) D、 H 0～ 32 0～ 32 下面簡(jiǎn)要介紹各種數(shù)控指令的用法。表 33列出了一般數(shù)控機(jī)床所能輸入的指令數(shù)值范圍，而數(shù)控機(jī)床實(shí)