【正文】 第 14 頁 數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行輪廓加工時，由于刀具有一定的半徑（如銑刀半徑），因此在加工時，刀具中心的運(yùn)動軌跡必須偏離零件實際輪廓一個刀具半徑值，否則加工出的零件盡寸與實際需要的尺寸將相差一個刀具半徑值或者一個刀具直徑值。對刀點既可以與編程原點重合，也可以不重合，主要取決于加工精度和對刀的方便性。而且精銑時宜采用順銑，以減小零件被加工表面粗糙度的值。如發(fā)動機(jī)大葉片，采用圖 134左圖所示的加工方案時，每次沿直線加工，刀位點計算簡單，程序少，加工過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)部幾何元素相切無交點時，為防止刀補(bǔ)取消時在輪廓拐角處留下凹口，刀具切入切出點應(yīng)遠(yuǎn)離拐角。因此，在確定走刀路線時最好畫一張工序簡圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去（包括進(jìn)刀、退刀路線），這樣可為編程帶來不少方便。若是銑毛坯面時，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，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，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，應(yīng)選 端銑刀或面銑刀 ；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對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，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，銑削時一般不能沿銑刀軸向做進(jìn)給運(yùn)動，只能沿銑刀徑向做進(jìn)給運(yùn)動。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 第 8 頁 2．面銑刀 面銑刀主要用于立式銑床上加工平面、臺階面等。 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)行計算： zf fznV ??? 其中： Vf表示工作臺進(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。此時數(shù)控系統(tǒng)的MTBF 就要大于 小時，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動等的 MTBF 就必須大于 10 萬小時。為了滿足用戶的需要，近 10 多年來，普通級數(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)，來處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，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強(qiáng)度 數(shù)控銑床對零件加工是按事先編好的程序自動完成的。 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)計說 明 書 （ 論 文 ） 第 2 頁 （ 1）劃線 劃底面線 A，劃 φ 47JS φ 52JS7及 90177。 現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計算機(jī)實現(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、確定工藝過程及工藝路線、計算刀具軌跡的坐標(biāo)值、編寫加工程序、程序輸入數(shù)控系統(tǒng)、程序校驗及首件試切等。 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文） （ 說 明 書 ） 題 目： 淺談數(shù)控加工工藝與編程 姓 名： 編 號 ： 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 （ 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 （ 論 文） 開 始日期 年 月 日 設(shè)計 （ 論 文）完成日期 年 月 日 設(shè)計 （ 論 文） 題 目： A178。 我們 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時，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)用計算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(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)計說 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁 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)中的各個方面。選擇切削用量 的原則是 ： 粗加工時，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，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，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，適用于粗加工；細(xì)齒齒數(shù) 5～ 10個，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。 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，可以設(shè)置 6～ 8個刀齒 ，直徑大的刀具甚至可以有超過 10個的 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、凹槽和箱口面。 鉆孔 時，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)計說 明 書 （ 論 文 ） 第 11 頁 工序順序是指同一道工序中，各個表面加工的先后次序。 圖 210 圖 211 圖 212所示為圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓時的走刀路線圖。當(dāng)采用圖 214右圖所示的加工方案時，符合這類零件數(shù)據(jù)給出情況，便于加工后檢驗，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)對刀點與編程原點重合時， X1=0， Y1=0。此外，在零件加工時，有時還需要考慮加工余量和 刀具磨損等因素的影響。如銑刀用過一段時間以后，由于磨損，長度也會變短，這時就需要進(jìn)行長度補(bǔ)償。 G43 是刀具長度正補(bǔ)償， H_是選用刀具在數(shù)控機(jī)床中的編號，可使用 G49 取消刀具半徑長 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的速度沿一順時針圓弧運(yùn)動至點（ 100， 100， 100），該圓弧的圓心相對于起點的坐標(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)床能自動決定粗加工時的刀具路徑。下面我們以 G71 為例來說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（一般是對刀點）相對于機(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)系原點為基準(zhǔn)來計算和表達(dá)的。如刀具快速移動到點（ 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)動到指定的坐標(biāo)位置，是進(jìn)行切削運(yùn)動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 P 1～ 9999 1～ 9999 重復(fù)次數(shù) L 1～ 9999 1～ 9999 補(bǔ)償號 D、 H 0～ 32 0～ 32 下面簡要介紹各種數(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