【文章內(nèi)容簡介】 按此種加工路線，刀具切削運動的距離較短 。 圖（ c） ：斜線加工路線，只需確定了每次背吃刀量 ap，而不需計算終刀距，編程方便。但在 每次切削中背吃刀量是變化的，且刀具切削運動的路線較長。 47數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定車圓弧的加工路線分析 圖 210 階梯切削路線車圓弧 如圖所示 為車圓弧的階梯切削路線。即先粗車成階梯，最后一刀精車出圓弧。此方法在確定了每刀吃刀量 ap后，須精確計算出粗車的終刀距 S，即求圓弧與直線的交點。 此方法刀具切削運動距離較短，但數(shù)值計算較繁。 （ a） 圖 211 同心圓弧切削路線車圓弧 （ b） 圖（ a） 為車圓弧的同心圓弧切削路線。即用不同的半徑圓來車削，最后將所需圓弧加工出來。此方法在確定了每次吃刀量ap后，對 90176。 圓弧的起點、終點坐標較易確定， 數(shù)值計算簡單，編程方便，常采用 。但按 圖（ b） 加工時， 空行程時間較長。 48數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定圖 212 車錐法切削路線車圓弧 如圖所示 為車圓弧的車錐法切削路線。即先車一個圓錐，再車圓弧。但要注意，車錐時的起點和終點的確定，若確定不好，則可能損壞圓錐表面，也可能將余量留得過大。確定方法如圖所示，連接 OC交圓弧于 D，過 D點作圓弧的切線 AB。 此方法數(shù)值計算較繁，刀具切削路線短。49數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定車螺紋時軸向進給距離的分析 車螺紋時，刀具沿螺紋方向的進給應與工件主軸旋轉保持嚴格的速比關系?？紤]到刀具從停止狀態(tài)到達指定的進給速度或從指定的進給速度降至零，驅動系統(tǒng)必有一個過渡過程，沿軸向進給的加工路線長度，除保證加工螺紋長度外，還應增加 δ1 （２～ 5mm)的刀具引入距離和 δ2 （１～ 2mm)的刀具切出距離， 如圖所示 。這樣來保證切削螺紋時，在升速完成后使刀具接觸工件，刀具離開工件后再降速。 圖 213 切削螺紋時引入、引出距離 50數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定輪廓銑削加工路線的分析 對于連續(xù)銑削輪廓，特別是加工圓弧時，要注意安排好刀具的切入、切出，要盡量避免交接處重復加工，否則會出現(xiàn)明顯的界限痕跡。 如圖 214所示 ，用圓弧插補方式銑削外整圓時，要安排刀具從切向進入圓周銑削加工，當整圓加工完畢后，不要在切點處直接退刀，而讓刀具多運動一段距離，最好沿切線方向，以免取消刀具補償時，刀具與工件表面相碰撞，造成工件報廢。銑削內(nèi)圓弧時，也要遵守從切向切入的原則，安排切入、切出過渡圓弧， 如圖 215所示 ，若刀具從工件坐標原點出發(fā)，其加工路線為 1→2→3→4→5，這樣，來提高內(nèi)孔表面的加工精度和質量。 圖 214 銑削外圓加工路線 圖 215 銑削內(nèi)孔加工路線 51數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定位置精度要求高的孔加工路線的分析 對于位置精度要求精度較高的孔系加工，特別要注意孔的加工順序的安排，安排不當時，就有可能將沿坐標軸的反向間隙帶入，直接影響位置精度。 如圖所示 ， 圖（ a） 為零件圖，在該零件上加工的六個尺寸相同的孔，有兩種加工路線。當按 （ b） 圖 所示路線加工時，由于 6孔與 4孔定位方向相反，在 Y方向反向間隙會使定位誤差增加，而影響 6孔與其它孔的位置精度。按 圖（ c） 所示路線，加工完 4孔后，往上移動一段距離到 P點，然后再折回來加工 6孔，這樣方向一致，可避免反向間隙的引入，提高 6孔與其它孔的位置精度。 圖 216 孔加工路線示意圖 52數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定銑削曲面的加工路線的分析 銑削曲面時，常用球頭刀采用 “ 行切法 ” 進行加工。所謂行切法是指刀具與零件輪廓的切點軌跡是一行一行的，而行間的距離是按零件加工精度的要求確定。對于邊界敞開的曲面加工，可采用兩種加工路線。 如圖 217所示 ，對于發(fā)動機大葉片，當采用 圖（ a） 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，可以準確保證母線的直線度。當采用 圖（ b） 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，葉形的準確度高，但程序較多。由于曲面零件的邊界是敞開的，沒有其他表面限制，所以曲面邊界可以延伸，球頭刀應由邊界外開始加工。圖 217 曲面加工的加工路線 53數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定三、 數(shù)控加工工序的設計 （一）確定走刀路線和安排加工順序 走刀路線就是刀具在整個加工工序中的運動軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時應注意以下幾點：確定走刀路線和安排加工順序 如加工 圖 (a)所示 零件上的孔系。(a)零件圖樣 (b)路線 1 如 (b)圖 的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔。(c)路線 2 若改用 (c)圖 的走刀路線，減少空刀時間，則可節(jié)省定位時間近一倍，提高了加工效率。圖 218最短走刀路線的設計 54數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定最終輪廓一次走刀完成 為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來。 如 圖 (a)為用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。但行切法將在兩次走刀的起點和終點間留下殘留高度，而達不到要求的表面粗糙度。所以如采用 圖(b)的走刀路線，先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。 圖 (c)也是一種較好的走刀路線方式。 (a)路線 1 (b)路線 2 (c)路線 3 圖 219銑削內(nèi)腔的三種走刀路線 55數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定選擇切入切出方向 考慮刀具的進、退刀（切入、切出）路線時，刀具的切出或切入點應在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕， 如圖所示 。 圖 220　刀具切入和切出時的外延 56數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定選擇使工件在加工后變形小的路線 對橫截面積小的細長零件或薄板零件應采用分幾次走刀加工到最后尺寸或對稱去除余量法安排走刀路線。安排工步時，應先安排對工件剛性破壞較小的工步。 57數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定（二）確定定位和夾緊方案，在確定定位和夾緊方案時應注意以下幾個問題： 盡可能做到設計基準、工藝基準與編程計算基準的統(tǒng)一； 盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后能加工出全部待加工表面； 避免采用占機人工調整時間長的裝夾方案； 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位。 58數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識 如圖 (a)薄壁套的軸向剛性比徑向剛性好，用卡爪徑向夾緊時工件變形大，若沿軸向施加夾緊力，變形會小得多。 (a) 薄壁套 在夾緊 圖 (b)所示 的薄壁箱體時，夾緊力不應作用在箱體的頂面，應作用在剛性較好的凸邊上(b) 改進方法 1 如圖 (c)所示 ，改為在頂面上三點夾緊，改變著力點位置，以減小夾緊變形。 (c)改進方法 2 59數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識 在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件運動的軌跡稱為加工路線 。所謂 “刀位點 ”是 指刀具的定位基準點。平頭銑刀 球頭銑刀 車刀 鉆頭 數(shù)控加工工藝分析數(shù)控加工工藝分析 （三）確定刀具與工件的相對位置 60數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識對刀點 數(shù)控機床在加工開始時，確定刀具與工件的相對位置是很重要的，這一相對位置是通過確認對刀點來實現(xiàn)的。 對刀點是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準點。 對刀點可以設置在被加工零件上，也可以設置在夾具上與零件定位基準有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，對刀點往往就選擇在零件的加工原點。 在使用對刀點確定加工原點時，就需要進行 “ 對刀 ” 。 所謂對刀是指使 “ 刀位點 ” 與 “對刀點 ” 重合的操作。 每把刀具的半徑與長度尺寸都是不同的，刀具裝在機床上后，應在控制系統(tǒng)中設置刀具的基本位置。 數(shù)控加工工藝分析數(shù)控加工工藝分析 61數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識第三節(jié) 數(shù)控機床坐標系一、機床坐標系一、機床坐標系 坐標軸的運動方向及其命名坐標軸的運動方向及其命名 統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機床坐標軸及其運動的方向，可使編程方便，并使編出的程序對同類型機床有通用性。同時也給 維修和使用帶來極大的方便。 ISO和我國都擬定了命名的標準。 (我國已制訂了 JB305182《 數(shù)控機床坐標和運動方向的命名 》 數(shù)控標準，它與 ISO841等效。 )62數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識 ISO和中國標準規(guī)定：– 坐標軸： 數(shù)控裝備的每個進給軸 (直線進給、圓周進給 ) 定義為坐標系中的一個坐標軸。– 數(shù)控裝備坐標系統(tǒng)標準： 右手笛卡兒坐標系統(tǒng)– 基本坐標系： 直線進給運動的坐標系（ ）。坐標軸相互關系：由右手定則決定。– 回轉坐標： 繞 圓周進給坐標軸分別用 ，坐標軸相互關系由右手螺旋法則而定 。XYZX、 Y、Z+A、 +B、+CXZY+C+B+A第三節(jié) 數(shù)控機床坐標系63數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識 標準坐標系采用右手直角笛卡兒定則?；咀鴺溯S x、 Y、 z的關系及其正方向用右手直角定則判定。 拇指為 x軸，食指為 Y軸，中指為 z軸，圍繞 x、Y、 z各軸的回轉運動及其正方向 +A、 +B、 +C分別用右手螺旋定則判定，拇指為 x、 Y、 z的正向，四指彎曲的方向為對應的A、 B、 C的正向。 第三節(jié) 數(shù)控機床坐標系64數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識q 不論機床的具體結構，一律看作是工件相對靜止，刀具運動。不論機床的具體結構，一律看作是工件相對靜止，刀具運動。當?shù)毒呦鄬Σ粍樱ぜ鄬τ诘毒咭苿訉崿F(xiàn)進給運動時，應當?shù)毒呦鄬Σ粍?，而工件相對于刀具移動實現(xiàn)進給運動時，應在各軸字母后加上在各軸字母后加上 “?’?”表示工件運動坐標系。按相對運動關系表示工件運動坐標系。按相對運動關系，工件運動的正方向恰好與刀具運動的正方向相反。，工件運動的正方向恰好與刀具運動的正方向相反。q 直線坐標軸 X、 Y、 Z的判定順序：先確定 Z軸，再確定 X軸，最后按右手定則判定 Y軸。q 增大工件與刀具之間距離的方向為坐標軸正方向增大工件與刀具之間距離的方向為坐標軸正方向 機床坐標軸的確定機床坐標軸的確定第三節(jié) 數(shù)控機床坐標系65數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識坐標軸方向的確定（ 1）、 Z坐標軸的確定1）方位 — Z坐標平行主軸軸線的進給軸。 r 沒有主軸或有多個主軸： 垂直于工件裝夾面的方向為 Z坐標。 r 主軸能擺動 ：– 在擺動的范圍內(nèi)其軸線只與標準坐標系中的某一坐標平行時，則該坐標便是 Z坐標；– 若在擺動的范圍內(nèi)其軸線可與多個坐標平行，則取垂直于工件裝夾面的方向為 Z坐標。第三節(jié) 數(shù)控機床坐標系66數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識2） Z坐標正方向規(guī)定： 刀具 遠 離工件的方向。第三節(jié) 數(shù)控機床坐標系67數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識（ 2）、 X坐標 要考慮兩種情況： 1）工件做旋轉運動（車床、磨床等）： 則刀具離開工件的方向為 X坐標的正方向。 +X+Z第三節(jié) 數(shù)控機床坐標系68數(shù)控加工技術數(shù)控加工技術第二章 數(shù)控加工基礎知識2）如果刀具做旋轉運動（銑床、鉆床、鏜床等））如果刀具做旋轉運動（銑床、鉆床、鏜床等） ，則分，則分為兩種情況：為兩種情況： r若若 Z軸為水平軸為水平 (如臥式銑床、鏜床如臥式銑床、鏜床 )，則，則 沿刀具主軸沿刀具主軸后端