【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(dòng)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(duì)高生產(chǎn)率非常重要？ 切削中，實(shí)際或有效直徑上的有效切削速度的基本計(jì)算總是非常重要。 由于臺(tái)面進(jìn)給量取決于一定切削速度下的轉(zhuǎn)速，如果未計(jì)算有效速度，臺(tái)面進(jìn)給量就會(huì)計(jì)算錯(cuò)誤。 如果在計(jì)算切削速度時(shí)使用刀具的名義直徑值（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(qǐng)參見山特維克可樂滿的模具制造樣本 C1102:1）。由此，計(jì)算得到的進(jìn)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(jìn)行3D切削時(shí)，切削時(shí)的直徑在變化，它與模具的幾何形狀有關(guān)。 此問題的一個(gè)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(duì)每個(gè)區(qū)域編制專門的CAM程序和切削參數(shù)，就可以達(dá)到良好的折中和結(jié)果。 10) 對(duì)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(duì)淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí)，一個(gè)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(shí)，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(yàn)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(jìn)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(shí)，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(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(shí)候應(yīng)采用順銑，什么時(shí)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(jìn)行切削時(shí)，在順銑中，切屑厚度可達(dá)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?yàn)樵谀驺娭挟a(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(shí)，由于切削刃受到的摩擦比在順銑中強(qiáng)，因此會(huì)產(chǎn)生更多的熱量。 逆銑中徑向力也明顯高，這對(duì)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(duì)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(jìn)行側(cè)銑（精加工）時(shí)，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?yàn)榍邢髁Φ姆较颉?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(gè)例子是，使用老式手動(dòng)銑床進(jìn)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(dòng)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?yàn)樵谳^大的刀具直徑上，有更多的齒在切削。 如果機(jī)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(jìn)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?yàn)槿绻邢魉俣群瓦M(jìn)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(huì)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(shí)，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(xiǎn)。 如果控制差，或機(jī)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(xiǎn)。 沿陡壁的上仿形銑削對(duì)切削過程較好一些，這是因?yàn)樵谟欣那行妓俣认?，切屑厚度為其最大值? 為了得到最長(zhǎng)的刀具壽命，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。 如果刀具進(jìn)入和退出太頻繁，刀具壽命會(huì)明顯縮短。 這會(huì)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(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的混合（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(shí)，切削力和刀具的彎曲減小，在退出部分會(huì)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(jìn)給量、至少同時(shí)有兩個(gè)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(diǎn)到下一個(gè)切削刃上同一個(gè)點(diǎn)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(gè)選項(xiàng)，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(dòng)對(duì)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(zhǎng)懸伸銑削、低功率機(jī)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(tái)進(jìn)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(dòng)問題的有效方法。 當(dāng)存在振動(dòng)問題時(shí)，推薦盡可能采用疏齒不等齒距銑刀。由于刀片少，振動(dòng)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(hào)的組合——鋒利的切削刃和韌性好的牌號(hào)組合。14) 為了獲得最佳性能，銑刀應(yīng)怎樣定位？ 切削長(zhǎng)度會(huì)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(zhǎng)度有關(guān)。 定位于工件中央的銑刀其切削長(zhǎng)度短，如果使銑刀在任一方向偏離中心線，切削的弧就長(zhǎng)。 要記住，切削力是如何作用的，必須達(dá)到一個(gè)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(jìn)入或退出切削時(shí)，徑向切削力的方向就隨之改變。 機(jī)床主軸的間隙也使振動(dòng)加劇，導(dǎo)致刀片振動(dòng)。 通過使刀具偏離中央，就會(huì)得到恒定的和有利的切削力方向。 懸伸越長(zhǎng)，克服所有可能的振動(dòng)也就越重要。 隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求越來越高，從而使數(shù)控機(jī)床應(yīng)用已得到一定程度的普及，而高性能高效率的加工中心也逐漸成為社會(huì)所需。通過幾年的加工中心實(shí)際應(yīng)用和教學(xué)實(shí)踐及摸索，筆者將自己的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來，希望對(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后的數(shù)值是暫停時(shí)間。X后面的數(shù)值要帶小數(shù)點(diǎn)，否則以此數(shù)值的千分之一計(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。 例如，G04 ?；騁04 X2000?！　　和?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(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)行執(zhí)行。 例如。鉆孔（，）至孔底暫停2秒 ；　　　 鉆孔（，）至孔底不會(huì)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(jìn)給停止，主軸停轉(zhuǎn)。重新啟動(dòng)程序，必須先回? 絁OG狀態(tài)下，按下CW（主軸正轉(zhuǎn)）啟動(dòng)主軸，接著返回AUTO狀態(tài)下，按下START鍵才能啟動(dòng)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(dòng)程序同上。 M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的檢驗(yàn)或排屑。 M02為主程序結(jié)束指令。執(zhí)行到此指令，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(bǔ)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(bǔ)償寄存器的地址名稱，但具體補(bǔ)償值是多少，關(guān)鍵是由它們后面的補(bǔ)償號(hào)地址來決定。不過在加工中心中，為了防止出錯(cuò)，一般人為規(guī)定H為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)刂?，補(bǔ)償號(hào)從1～20號(hào)，D為刀具半徑補(bǔ)償?shù)刂?，補(bǔ)償號(hào)從21號(hào)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(duì)X軸或Y軸進(jìn)行鏡像時(shí)，切削時(shí)的走刀順序（順銑與逆銑），刀補(bǔ)方向，圓弧插補(bǔ)轉(zhuǎn)向都會(huì)與實(shí)際程序相反，如圖1所示。當(dāng)同時(shí)對(duì)X軸和Y軸進(jìn)行鏡像時(shí)，走刀順序，刀補(bǔ)方向，圓弧插補(bǔ)轉(zhuǎn)向均不變。 注意：使用鏡像指令后必須用M23進(jìn)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(diǎn)才能使用。否則，數(shù)控系統(tǒng)無法計(jì)算后面的運(yùn)動(dòng)軌跡，會(huì)出現(xiàn)亂走刀現(xiàn)象。這時(shí)必須實(shí)行手動(dòng)原點(diǎn)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(shí)刀補(bǔ)、順逆變化 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(diǎn)坐標(biāo)，I、J為圓弧起點(diǎn)到圓心在X、Y軸上的增量值，R為圓弧半徑，F(xiàn)為進(jìn)給量。 在圓弧切削時(shí)注意，q≤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(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)，半徑相同的圓有無數(shù)個(gè)，如圖2所示。 圖2 經(jīng)過同一點(diǎn)的圓 當(dāng)有I、K為零時(shí)，就可以省略；無論G90還是G91方式，I、J、K都按相對(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與G54～G59之間的優(yōu)缺點(diǎn) 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(huì)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(dòng)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(jī)床沒有回? 紾92設(shè)定的原點(diǎn)，就再次啟動(dòng)此程序，機(jī)床當(dāng)前所在位置就成為新的工件坐標(biāo)原點(diǎn)，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(jī)床出廠時(shí)都有一個(gè)固定的換刀點(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)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(dòng)換刀前，都要保證這些條件，不但易出錯(cuò)而且效率低，因此我們可以編制一個(gè)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(dòng)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(bǔ)） 　 M05?！　　　　　?主軸停止) 　 M09?！　　　　　?冷卻液關(guān)閉) 　 G91G30Z0?！　　。╖軸回到第二原點(diǎn)，即換刀點(diǎn)） 　 M06?！　　　　　。〒Q刀） 　 M99?！　　　　　。ㄗ映绦蚪Y(jié)束） 在需要換刀的時(shí)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(jī)床的特點(diǎn)，編制相應(yīng)的換刀子程序。 8．其他 程序段順序號(hào)，用地址N表示。一般數(shù)控裝置本身存儲(chǔ)器空間有限（64K），為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，程序段順序號(hào)都省略不要。N只表示程序段標(biāo)號(hào)，可以方便查找編輯程序，對(duì)加工過程不起任何作用，順序號(hào)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(shí)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(xiàng)均在PMC10V20（FANUC SYSTEM）加工中心上運(yùn)行通過。在實(shí)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(shí)例，剖析了加工中心機(jī)床坐標(biāo)設(shè)置與子程序的應(yīng)用問題，說明了自動(dòng)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(jiǎn)化編程，優(yōu)化程序的方法。在實(shí)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(dòng)編程，手工編程逐漸處于次要的