【文章內(nèi)容簡介】 具制造樣本C1102:1）作為首選。 在5軸切削中，圓刀片非常適合，特別是它沒有任何限制。 通過使用良好的編程，圓刀片銑刀在很大程度上可代替球頭立銑刀。 跳動量小的圓刀片與精磨的的、正前角和輕切削槽形相結(jié)合，也可以用于半精加工和一些精加工工序。9) 什么是有效切削速度（ve）和為什么它對高生產(chǎn)率非常重要？ 切削中，實際或有效直徑上的有效切削速度的基本計算總是非常重要。 由于臺面進給量取決于一定切削速度下的轉(zhuǎn)速，如果未計算有效速度，臺面進給量就會計算錯誤。 如果在計算切削速度時使用刀具的名義直徑值（Dc），當(dāng)切削深度淺時，有效或?qū)嶋H切削速度要比計算速度低得多。如圓刀片CoroMill 200刀具（特別是在小直徑范圍）、球頭立銑刀、大刀尖圓弧半徑立銑刀和CoroMill 390立銑刀之類的刀具（這些刀具請參見山特維克可樂滿的模具制造樣本 C1102:1）。由此，計算得到的進給率也低得多，這嚴(yán)重降低了生產(chǎn)率。 更重要的是，刀具的切削條件低于它的能力和推薦應(yīng)用范圍。 當(dāng)進行3D切削時，切削時的直徑在變化，它與模具的幾何形狀有關(guān)。 此問題的一個解決方案是定義模具的陡壁區(qū)域和幾何形狀淺的零件區(qū)域。 如果對每個區(qū)域編制專門的CAM程序和切削參數(shù)，就可以達到良好的折中和結(jié)果。 10) 對于成功的淬硬模具鋼銑削來說，重要的應(yīng)用參數(shù)有哪些？ 使用高速銑對淬硬模具鋼進行精加工時，一個需遵守的主要因素是采用淺切削。 （ap/ae：軸向切削深度/徑向切削深度）。這是為了避免刀柄/切削刀具的過大彎曲和保持所加工模具擁有小的公差和高精度。 選擇剛性很好的夾緊系統(tǒng)和刀具也非常重要。 當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金刀具時，采用有最大核心直徑（最大抗彎剛性）的刀具非常重要。 一條經(jīng)驗法則是，如果將刀具的直徑提高20％，例如從10 mm提高到12 mm，刀具的彎曲將減小50％。 也可以說，如果將刀具懸伸/伸出部分縮短20％，刀具的彎曲將減小50％。 大直徑和錐度的刀柄進一步提高了剛度。 當(dāng)使用可轉(zhuǎn)位刀片的球頭立銑刀（見模具制造樣本 C1102:1）時，如果刀柄用整體硬質(zhì)合金制造，抗彎剛性可以提高3－4倍。 當(dāng)用高速銑對淬硬模具鋼進行精加工時，選擇專用槽形和牌號也非常重要。 選擇像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也非常重要。11) 什么時候應(yīng)采用順銑，什么時候應(yīng)采用逆銑？主要建議是： 盡可能多使用順銑。 當(dāng)切削刃剛進行切削時，在順銑中，切屑厚度可達到其最大值。 而在逆銑中，為最小值。 一般來說，在逆銑中刀具壽命比在順銑中短，這是因為在逆銑中產(chǎn)生的熱量比在順銑中明顯地高。 在逆銑中當(dāng)切屑厚度從零增加到最大時，由于切削刃受到的摩擦比在順銑中強，因此會產(chǎn)生更多的熱量。 逆銑中徑向力也明顯高，這對主軸軸承有不利影響。 在順銑中，切削刃主要受到的是壓縮應(yīng)力，這與逆銑中產(chǎn)生的拉力相比，對硬質(zhì)合金刀片或整體硬質(zhì)合金刀具的影響有利得多。 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中的刀具）進行側(cè)銑（精加工）時，特別是在淬硬材料中，逆銑是首選。 這更容易獲得更小公差的壁直線度和更好的90度角。 不同軸向走刀之間如果有不重合的話，接刀痕也非常小。 這主要是因為切削力的方向。 如果在切削中使用非常鋒利的切削刃，切削力便趨向?qū)⒌丁袄毕虿牧稀?可以使用逆銑的另一個例子是，使用老式手動銑床進行銑削，老式銑床的絲杠有較大的間隙。 逆銑產(chǎn)生消除間隙的切削力，使銑削動作更平穩(wěn)。12) 仿形銑削還是等高線切削？ 在型腔銑削中，保證順銑刀具路徑成功的最好方法是采用等高線銑削路徑。 銑刀（例如球頭立銑刀，見模具制造樣本C1102:1）外圓沿等高線銑削常常得到高生產(chǎn)率，這是因為在較大的刀具直徑上，有更多的齒在切削。 如果機床主軸的轉(zhuǎn)速受到限制，等高線銑削將幫助保持切削速度和進給率。 采用這種刀具路徑，工作負(fù)載和方向的變化也小。 在高速銑應(yīng)用和淬硬材料加工中，這特別重要。這是因為如果切削速度和進給量高的話，切削刃和切削過程便更容易受到工作負(fù)載和方向改變的不利影響，工作負(fù)載和方向的變化會引起切削力和刀具彎曲的變化。 應(yīng)盡可能避免沿陡壁的仿形銑削。 下仿形銑削時，低切削速度下的切屑厚度大。 在球頭刀中央，還有刃口崩碎的危險。 如果控制差，或機床無預(yù)讀功能，就不能足夠快地減速，最容易在中央發(fā)生刃口崩碎的危險。 沿陡壁的上仿形銑削對切削過程較好一些，這是因為在有利的切屑速度下，切屑厚度為其最大值。 為了得到最長的刀具壽命，在銑削過程中應(yīng)使切削刃盡可能長時間地保持連續(xù)切削。 如果刀具進入和退出太頻繁，刀具壽命會明顯縮短。 這會使切削刃上的熱應(yīng)力和熱疲勞加劇。 在切削區(qū)域有均勻和高的溫度比有大的波動對現(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的混合（之字形），這意味切削中會頻繁地吃刀和退刀。 這種刀具路徑對模具質(zhì)量也有不好的影響。 每次吃刀意味刀具彎曲，在表面上便有抬起的標(biāo)記。 當(dāng)?shù)毒咄顺鰰r，切削力和刀具的彎曲減小，在退出部分會有輕微的材料“過切削”。13) 為什么有的銑刀上必須有不同的齒距？ 銑刀是多切削刃刀具，齒數(shù)（z）是可改變的，有一些因素可以幫助確定用于不同加工類型的齒距或齒數(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與加工有關(guān)的因素。 與刀具有關(guān)的因素包括足夠的每齒進給量、至少同時有兩個齒在切削以及刀具的切屑容量，這些僅是其中的一小部分。 銑刀的齒距（u）是刀片切削刃上的點到下一個切削刃上同一個點的距離。 銑刀分為疏、密和超密齒距銑刀，大部分可樂滿銑刀都有這3個選項，見模具制造樣本C1102:1。密齒距是指有較多的齒和適當(dāng)?shù)娜菪伎臻g，可以以高金屬去除率切削。 一般用于鑄鐵和鋼的中等負(fù)載銑削。 密齒距是通用銑刀的首選，推薦用于混合生產(chǎn)。 疏齒距是指在銑刀圓周上有較少的齒和有大的容屑空間。疏齒距常常用于鋼的粗加工到精加工，在鋼加工中振動對加工結(jié)果影響很大。 疏齒距是真正有效的問題解決方案，它是長懸伸銑削、低功率機床或其它必須減小切削力應(yīng)用的首選。 超密齒距刀具的容屑空間非常小，可以使用較高的工作臺進給。 這些刀具適合于間斷的鑄鐵表面的切削、鑄鐵粗加工和鋼的小余量切削，例如側(cè)銑。 它們也適合于必須保持低切削速度的應(yīng)用。 銑刀還可以有均勻的或不等的齒距。 后者是指刀具上齒的間隔不相等，這也是解決振動問題的有效方法。 當(dāng)存在振動問題時，推薦盡可能采用疏齒不等齒距銑刀。由于刀片少，振動加劇的可能性就小。 小的刀具直徑也可改善這種情況。 應(yīng)使用能很好適應(yīng)的槽形和牌號的組合——鋒利的切削刃和韌性好的牌號組合。14) 為了獲得最佳性能，銑刀應(yīng)怎樣定位？ 切削長度會受到銑刀位置的影響。 刀具壽命常常與切削刃必須承擔(dān)的切削長度有關(guān)。 定位于工件中央的銑刀其切削長度短，如果使銑刀在任一方向偏離中心線，切削的弧就長。 要記住，切削力是如何作用的，必須達到一個折中。 在刀具定位于工件的中央的情況下，當(dāng)?shù)镀邢魅羞M入或退出切削時，徑向切削力的方向就隨之改變。 機床主軸的間隙也使振動加劇，導(dǎo)致刀片振動。 通過使刀具偏離中央，就會得到恒定的和有利的切削力方向。 懸伸越長，克服所有可能的振動也就越重要。 隨著科技的發(fā)展和社會的進步，人們對產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求越來越高，從而使數(shù)控機床應(yīng)用已得到一定程度的普及，而高性能高效率的加工中心也逐漸成為社會所需。通過幾年的加工中心實際應(yīng)用和教學(xué)實踐及摸索，筆者將自己的體會和經(jīng)驗總結(jié)出來，希望對廣大讀者有所啟迪。 1． 暫停指令 G04X（U）_/P_ 是指刀具暫停時間（進給停止，主軸不停止），地址P或X后的數(shù)值是暫停時間。X后面的數(shù)值要帶小數(shù)點，否則以此數(shù)值的千分之一計算，以秒（s）為單位，P后面數(shù)值 不能帶小數(shù)點（即整數(shù)表示），以毫秒（ms）為單位。 例如，G04 ?；騁04 X2000。　　　暫停2秒 　　　G04 P2000。 但在某些孔系加工指令中（如G8G88及G89），為了保證孔底的精糙度，當(dāng)?shù)毒呒庸ぶ量椎讜r需有暫停時間，此時只能用地址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)值進行執(zhí)行。 例如。鉆孔（，）至孔底暫停2秒 ；　　　 鉆孔（，）至孔底不會暫停。 2． M00、M0M02和M30的區(qū)別與聯(lián)系 M00為程序無條件暫停指令。程序執(zhí)行到此進給停止，主軸停轉(zhuǎn)。重新啟動程序，必須先回? 絁OG狀態(tài)下，按下CW（主軸正轉(zhuǎn)）啟動主軸，接著返回AUTO狀態(tài)下，按下START鍵才能啟動程序。 M01為程序選擇性暫停指令。程序執(zhí)行前必須打開控制面板上OP STOP鍵才能執(zhí)行，執(zhí)行后的效果與M00相同，要重新啟動程序同上。 M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的檢驗或排屑。 M02為主程序結(jié)束指令。執(zhí)行到此指令，進給停止，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。功能同M02，不同之處是，光標(biāo)返回程序頭位置，不管M30后是否還有其他程序段。 3． 地址D、H的意義相同 刀具補償參數(shù)D、H具有相同的功能，可以任意互換，它們都表示數(shù)控系統(tǒng)中補償寄存器的地址名稱，但具體補償值是多少，關(guān)鍵是由它們后面的補償號地址來決定。不過在加工中心中，為了防止出錯，一般人為規(guī)定H為刀具長度補償?shù)刂?，補償號從1～20號，D為刀具半徑補償?shù)刂罚a償號從21號開始（20把刀的刀庫）。 例如。 　　　。 4． 鏡像指令 鏡像加工指令M2M2M23。當(dāng)只對X軸或Y軸進行鏡像時，切削時的走刀順序（順銑與逆銑），刀補方向，圓弧插補轉(zhuǎn)向都會與實際程序相反，如圖1所示。當(dāng)同時對X軸和Y軸進行鏡像時，走刀順序，刀補方向，圓弧插補轉(zhuǎn)向均不變。 注意：使用鏡像指令后必須用M23進行取消，以免影響后面的程序。在G90模式下，使用鏡像或取消指令，都要回到工件坐標(biāo)系原點才能使用。否則，數(shù)控系統(tǒng)無法計算后面的運動軌跡，會出現(xiàn)亂走刀現(xiàn)象。這時必須實行手動原點復(fù)歸操作予以解決。主軸轉(zhuǎn)向不隨著鏡像指令變化。 圖1 鏡像時刀補、順逆變化 5． 圓弧插補指令 G02為順時針插補，G03為逆時針插補，在XY平面中，格式如下：G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G 03 X_Y_R_F_，其中X、Y為圓弧終點坐標(biāo)，I、J為圓弧起點到圓心在X、Y軸上的增量值，R為圓弧半徑，F(xiàn)為進給量。 在圓弧切削時注意，q≤180176。，R為正值；q180176。，R為負(fù)值；I、K的指定也可用R指定，當(dāng)兩者同時被指定時，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，因為經(jīng)過同一點，半徑相同的圓有無數(shù)個，如圖2所示。 圖2 經(jīng)過同一點的圓 當(dāng)有I、K為零時，就可以省略；無論G90還是G91方式，I、J、K都按相對坐標(biāo)編程；圓弧插補時，不能用刀補指令G41/G42。 6． G92與G54～G59之間的優(yōu)缺點 G54～G59是在加工前設(shè)定好的坐標(biāo)系，而G92是在程序中設(shè)定的坐標(biāo)系，用了G54～G59就沒有必要再使用G92，否則G54～G59會被替換，應(yīng)當(dāng)避免，如表1所示。 表1 G92與工作坐標(biāo)系的區(qū)別 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，除非斷電重新啟動系統(tǒng)，或接著用G92設(shè)定所需新的工件坐標(biāo)系。（2）使用G92的程序結(jié)束后，若機床沒有回? 紾92設(shè)定的原點，就再次啟動此程序，機床當(dāng)前所在位置就成為新的工件坐標(biāo)原點，易發(fā)生事故。所以，希望廣大讀者慎用。 7． 編制換刀子程序。 在加工中心上，換刀是不可避免的。但機床出廠時都有一個固定的換刀點，不在換刀位置，便不能夠換刀，而且換刀前，刀補和循環(huán)都必須取消掉，主軸停止，冷卻液關(guān)閉。條件繁多，如果每次手動換刀前，都要保證這些條件，不但易出錯而且效率低，因此我們可以編制一個換刀程序保存諳低襯詿婺?，哉焿亩时，在MDI狀態(tài)下用M98調(diào)用就可以一次性完成換刀動作。 以PMC10V20加工中心為例，程序如下： 　 O2002?！　　　　?(程序名) 　 G80G40G49　 。 （取消固定循環(huán)、刀補） 　 M05?！　　　　　?主軸停止) 　 M09?！　　　　　?冷卻液關(guān)閉) 　 G91G30Z0?！　　。╖軸回到第二原點，即換刀點） 　 M06?！　　　　　。〒Q刀） 　 M99?！　　　　　。ㄗ映绦蚪Y(jié)束） 在需要換刀的時候，只需在MDI狀態(tài)下，鍵入“T5M98P2002”，即可換上所需刀具T5，從而避免了許多不必要的失誤。廣大讀者可根據(jù)自己機床的特點，編制相應(yīng)的換刀子程序。 8．其他 程序段順序號，用地址N表示。一般數(shù)控裝置本身存儲器空間有限（64K），為了節(jié)省存儲空間，程序段順序號都省略不要。N只表示程序段標(biāo)號，可以方便查找編輯程序，對加工過程不起任何作用，順序號可以遞增也可遞減，也不要求數(shù)值有連續(xù)性。但在使用某些循環(huán)指令，跳轉(zhuǎn)指令，調(diào)用子程序及鏡像指令時不可以省略。 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)的起作用。 例如，換刀程序，T2M06T3。 換上的是T3而不是T2。 。執(zhí)行的是G00（雖有F值，但也不執(zhí)行G01）。 不是同一組的指令代碼，在同一程序段中互換先后順序執(zhí)行效果相同。 。 。 以上各項均在PMC10V20（FANUC SYSTEM）加工中心上運行通過。在實際應(yīng)用中，只有深刻理解各種指令的用法和編程規(guī)律。本文通過實例，剖析了加工中心機床坐標(biāo)設(shè)置與子程序的應(yīng)用問題，說明了自動編程與手工編程相結(jié)合，利用G92位置設(shè)置功能與子程序調(diào)用相配合，簡化編程，優(yōu)化程序的方法。在實際工作中，取到事半功倍的作用?！　‰S著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展及CAD/CAM技術(shù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)控加工越來越多地依賴于軟件的自動編程，手工編程逐漸處于次要的