【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 面、裝配基面應(yīng)先加工，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插進(jìn)行，放在主要表面加工到一定程度后、最終精加工之前進(jìn)行。（4）先面后孔原則對(duì)箱體、支架類零件，平面輪廓尺寸較大，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸，這樣安排加工順序，一方面用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠；另一方面在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，特別是鉆孔，孔的軸線不易偏斜。（5）先近后遠(yuǎn)原則在一般情況下，離對(duì)刀點(diǎn)近的部位先加工，離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程時(shí)間。對(duì)于車削而言，先近后遠(yuǎn)還有利于保持坯件或半成品的剛性，改善其切削條件。4．對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定所謂對(duì)刀就是確定工件在機(jī)床的位置，也即是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的相互位置關(guān)系。對(duì)刀過程一般是從各坐標(biāo)方向分別進(jìn)行，它可理解為通過找正刀具與一個(gè)在工件坐標(biāo)系中有確定位置的點(diǎn)（即對(duì)刀點(diǎn)）來實(shí)現(xiàn)。選擇對(duì)刀點(diǎn)的原則是：便于確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的相互位置；在機(jī)床上容易找正，加工過程中便于檢查；引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可選在工件上，也可選在夾具上或機(jī)床上，但必須與工件的定位基準(zhǔn)（相當(dāng)于與工件坐標(biāo)系）有已知的準(zhǔn)確尺寸關(guān)系，這樣才能確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系。當(dāng)對(duì)刀精度要求較高時(shí)，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選擇零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，如以孔定位的工件，可選孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)。刀具的位置則以此孔來找正，使“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”重合。工廠常用的找正方法是將千分表裝在機(jī)床主軸上，然后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床主軸，以使“刀位點(diǎn)”與對(duì)刀點(diǎn)一致。一致性越好，對(duì)刀精度越高。對(duì)刀時(shí)直接或間接地使對(duì)刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合。所謂“刀位點(diǎn)”，是指編制數(shù)控加工程序時(shí)用以確定刀具位置的基準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)于平頭立銑刀、面銑刀類刀具，刀位點(diǎn)一般取為刀具軸線與刀具底端面的交點(diǎn)；對(duì)球頭銑刀，刀位點(diǎn)為球心；對(duì)于車刀、鏜刀類刀具，刀位點(diǎn)為刀尖；鉆頭則取為鉆尖等。對(duì)數(shù)控車床、加工中心等數(shù)控機(jī)床，加工過程中需要換刀時(shí)，在編程時(shí)應(yīng)考慮選擇合適的換刀點(diǎn)。所謂“換刀點(diǎn)”是指刀架轉(zhuǎn)位換刀時(shí)的位置。該點(diǎn)可以是某一固定點(diǎn)（如加工中心上換刀機(jī)械手的位置是固定的），也可以是任意的一點(diǎn)（如數(shù)控車床）。換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位時(shí)不碰工件及其他部位為準(zhǔn)。5．刀具走刀路線的確定走刀路線是指數(shù)控加工過程中刀具（刀位點(diǎn)）相對(duì)于被加工工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)計(jì)好走刀路線是編制合理加工程序的條件之一。確定走刀路線的原則是：（1）應(yīng)能保證零件的加工精度和表面質(zhì)量要求當(dāng)銑削平面零件外輪廓時(shí)，一般采用立銑刀側(cè)刃切削。刀具切入工件時(shí)，應(yīng)避免沿零件外廓的法向切入，而應(yīng)沿外廓曲線延長(zhǎng)線的切向切入，以避免在切入處產(chǎn)生刀具的刻痕而影響表面質(zhì)量，保證零件外廓曲線平滑過渡。同理，在切離工件時(shí)，也應(yīng)避免在工件的輪廓處直接退刀，而應(yīng)該沿零件輪廓延長(zhǎng)線的切線逐漸切離工件。銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時(shí)，若內(nèi)輪廓曲線允許外延，則應(yīng)沿切線方向切入、切出。若內(nèi)輪廓曲線不允許外延，刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入、切出，此時(shí)刀具的切入、切出點(diǎn)應(yīng)盡量選在內(nèi)輪廓曲線兩幾何元素的交點(diǎn)處。6．工件的裝夾與夾具的選擇在數(shù)控加工時(shí)，無論數(shù)控機(jī)床本身具有多高的精度，如果工件因裝夾不合理而產(chǎn)生變形或歪斜，就會(huì)因此降低零件加工精度。要正確裝夾工件，必須合理地選用數(shù)控夾具，才能保證加工出高質(zhì)量的產(chǎn)品。（1）工件裝夾的基本原則數(shù)控加工時(shí)，工件裝夾的基本原則與普通機(jī)床相同，都要根據(jù)具體情況合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。②盡量減少工件的裝夾次數(shù)和輔助時(shí)間，即盡可能在工件的一次裝夾中加工出全部待加工表面。③避免采用占機(jī)人工調(diào)整方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。④對(duì)于加工中心，工件在工作臺(tái)上的安放位置要兼顧各個(gè)工位的加工，要考慮刀具長(zhǎng)度及其剛度對(duì)加工質(zhì)量的影響。（2）選擇夾具的基本原則數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。除此以外，還要考慮以下幾點(diǎn)：①在單件小批生產(chǎn)條件下，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾具及其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，提高生產(chǎn)率。②在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。③采用輔助時(shí)間短的夾具，即工件的裝卸要迅速、方便、可靠。④為滿足數(shù)控加工精度，要求夾具定位、夾緊精度高。⑤夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)工件各表面的加工，即夾具要敞開，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工時(shí)刀具的進(jìn)給（如產(chǎn)生碰撞等）。⑥便于清掃切屑。7．刀具的選擇數(shù)控編程時(shí)，正確選擇刀具是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容。選擇刀具通?？紤]工件材料、加工型面類型、切削用量以及其他相關(guān)因素。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面工件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀（銑刀半徑應(yīng)小于零件外部輪廓的最小曲率半徑）；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選普通硬質(zhì)合金、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金、涂層或高速鋼立銑刀；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。在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般取得很密，故球頭刀常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫(kù)中，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆、擴(kuò)、鏜、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)中去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。8．切削用量的確定切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量和進(jìn)給量（或進(jìn)給速度）。切削用量的大小對(duì)切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。數(shù)控加工中選擇切削用量時(shí)，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。合理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)性和生產(chǎn)成本。因此，在工藝系統(tǒng)剛度允許的情況下，選取較大的背吃刀量ap和進(jìn)給量f，但不宜選取較高的切削速度vc。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)性和生產(chǎn)成本，一般應(yīng)選取較小的背吃刀量ap和進(jìn)給量f，以及盡可能高的切削速度vc。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床使用說明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)加以修正確定。9．程編誤差及其控制程序編制中產(chǎn)生的誤差主要由以下三部分組成：（1）幾何建模誤差 這是用近似方法表達(dá)零件輪廓形狀時(shí)所產(chǎn)生的誤差。例如，當(dāng)需要仿制已有零件而又無法考證零件外形的準(zhǔn)確數(shù)學(xué)表達(dá)式時(shí)，只能實(shí)測(cè)一組離散點(diǎn)的坐標(biāo)值，用樣條曲線或曲面擬合后編程。近似方程所表示的形狀與原始零件之間有誤差，但一般情況下較難確定這個(gè)誤差的大小。（2）逼近誤差 包括兩個(gè)方面：一是用直線或圓弧段逼近零件輪廓曲線或復(fù)雜刀具軌跡所產(chǎn)生的誤差，減小這個(gè)誤差的最簡(jiǎn)單方法是減小逼近線段的長(zhǎng)度，但這將增加程序段數(shù)量和計(jì)算時(shí)間。另一方面的誤差是在三維曲面加工時(shí)采用行切加工方法對(duì)實(shí)際型面進(jìn)行近似包絡(luò)成形，減小這個(gè)誤差的最簡(jiǎn)單方法是減小走刀行距，但這不僅會(huì)成倍增加程序段數(shù)量和計(jì)算時(shí)間，更重要的是將成倍降低加工效率。（3）尺寸圓整誤差 它是指計(jì)算過程中由于計(jì)算精度而引起的誤差。在點(diǎn)位數(shù)控加工中，程編誤差只包含尺寸圓整誤差。在輪廓加工中，尺寸圓整誤差所占的比例較小，相對(duì)于其他誤差來說，該項(xiàng)誤差一般可以忽略不計(jì)。對(duì)于點(diǎn)位加工和由直線、圓弧構(gòu)成的二維輪廓加工，基本上不存在程編誤差問題。但在復(fù)雜輪廓加工特別是三維曲面加工時(shí)，程編誤差（主要是逼近誤差）的合理控制是必須充分重視的問題之一。（四）數(shù)控編程與操作在數(shù)控編程之前，編程員應(yīng)了解所用數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)所具備的功能及編程指令格式等。根據(jù)零件形狀尺寸及其技術(shù)要求，分析零件的加工工藝，選定合適的機(jī)床、刀具與夾具，確定合理的零件加工工藝路線、工步順序以及切削用量等工藝參數(shù)，這些工作與普通機(jī)床加工零件時(shí)的編制工藝規(guī)程基本是相同的。 此時(shí)應(yīng)考慮數(shù)控機(jī)床使用的合理性及經(jīng)濟(jì)性，并充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能。 應(yīng)特別注意要迅速完成工件的定位和夾緊過程，以減少輔助時(shí)間。使用組合夾具，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，夾具零件可以反復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)效果好。此外，所用夾具應(yīng)便于安裝，便于協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)系之間的尺寸關(guān)系。 合理地選擇走刀路線對(duì)于數(shù)控加工是很重要的。應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面： (1)盡量縮短走刀路線，減少空走刀行程，提高生產(chǎn)效率。 (2)合理選取起刀點(diǎn)、切入點(diǎn)和切入方式，保證切入過程平穩(wěn)，沒有沖擊。 (3)保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求。 (4)保證加工過程的安全性，避免刀具與非加工面的干涉。 (5)有利于簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，減少程序段數(shù)目和編制程序工作量。 根據(jù)工件材料的性能、機(jī)床的加工能力、加工工序的類型、切削用量以及其它與加工有關(guān)的因素來選擇刀具，包括刀具的結(jié)構(gòu)類型、材料牌號(hào)、幾何參數(shù)。 在工藝處理中必須正確確定切削用量。 在編寫NC程序時(shí)，根據(jù)零件形狀尺寸、加工工藝路線的要求和定義的走刀路徑，在適當(dāng)?shù)墓ぜ鴺?biāo)系上計(jì)算零件與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軌跡的坐標(biāo)值，以獲得刀位數(shù)據(jù)，諸如幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)等坐標(biāo)值，有時(shí)還需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算刀具中心軌跡的坐標(biāo)值，并按數(shù)控系統(tǒng)最小設(shè)定單位（如 ）將上述坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，作為編程的參數(shù)。 在計(jì)算刀具加工軌跡前，正確選擇編程原點(diǎn)和工件坐標(biāo)系是極其重要的。工件坐標(biāo)系是指在數(shù)控編程時(shí)，在工件上確定的基準(zhǔn)坐標(biāo)系，其原點(diǎn)也是數(shù)控加工的對(duì)刀點(diǎn)。 : (1)所選的工件坐標(biāo)系應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單； (2)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)應(yīng)選在容易找正、并在加工過程中便于檢查的位置； (3)引起的加工誤差小。 根據(jù)制定的加工路線、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、切削用量、刀具號(hào)碼、刀具補(bǔ)償要求及輔助動(dòng)作，按照機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)使用的指令代碼及程序格式要求，編寫或生成零件加工程序清單，并需要進(jìn)行初步的人工檢查，并進(jìn)行反復(fù)修改。一. 程序輸入 在早期的數(shù)控機(jī)床上都配備光電讀帶機(jī)，作為加工程序輸入設(shè)備，因此，對(duì)于大型的加工程序，可以制作加