【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 間較長(zhǎng)。 48數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定圖 212 車(chē)錐法切削路線車(chē)圓弧 如圖所示 為車(chē)圓弧的車(chē)錐法切削路線。即先車(chē)一個(gè)圓錐，再車(chē)圓弧。但要注意，車(chē)錐時(shí)的起點(diǎn)和終點(diǎn)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(guò)大。確定方法如圖所示，連接 OC交圓弧于 D，過(guò) D點(diǎn)作圓弧的切線 AB。 此方法數(shù)值計(jì)算較繁，刀具切削路線短。49數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定車(chē)螺紋時(shí)軸向進(jìn)給距離的分析 車(chē)螺紋時(shí)，刀具沿螺紋方向的進(jìn)給應(yīng)與工件主軸旋轉(zhuǎn)保持嚴(yán)格的速比關(guān)系?？紤]到刀具從停止?fàn)顟B(tài)到達(dá)指定的進(jìn)給速度或從指定的進(jìn)給速度降至零，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必有一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，沿軸向進(jìn)給的加工路線長(zhǎng)度，除保證加工螺紋長(zhǎng)度外，還應(yīng)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(lái)保證切削螺紋時(shí)，在升速完成后使刀具接觸工件，刀具離開(kāi)工件后再降速。 圖 213 切削螺紋時(shí)引入、引出距離 50數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)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(duì)于連續(xù)銑削輪廓，特別是加工圓弧時(shí)，要注意安排好刀具的切入、切出，要盡量避免交接處重復(fù)加工，否則會(huì)出現(xiàn)明顯的界限痕跡。 如圖 214所示 ，用圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓時(shí)，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工，當(dāng)整圓加工完畢后，不要在切點(diǎn)處直接退刀，而讓刀具多運(yùn)動(dòng)一段距離，最好沿切線方向，以免取消刀具補(bǔ)償時(shí)，刀具與工件表面相碰撞，造成工件報(bào)廢。銑削內(nèi)圓弧時(shí)，也要遵守從切向切入的原則，安排切入、切出過(guò)渡圓弧， 如圖 215所示 ，若刀具從工件坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，其加工路線為 1→2→3→4→5，這樣，來(lái)提高內(nèi)孔表面的加工精度和質(zhì)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(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)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(duì)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(dāng)時(shí)，就有可能將沿坐標(biāo)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(gè)尺寸相同的孔，有兩種加工路線。當(dāng)按 （ b） 圖 所示路線加工時(shí)，由于 6孔與 4孔定位方向相反，在 Y方向反向間隙會(huì)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(dòng)一段距離到 P點(diǎn)，然后再折回來(lái)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(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)，常用球頭刀采用 “ 行切法 ” 進(jìn)行加工。所謂行切法是指刀具與零件輪廓的切點(diǎn)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(duì)于邊界敞開(kāi)的曲面加工，可采用兩種加工路線。 如圖 217所示 ，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)大葉片，當(dāng)采用 圖（ a） 的加工方案時(shí)，每次沿直線加工，刀位點(diǎn)計(jì)算簡(jiǎn)單，程序少，加工過(guò)程符合直紋面的形成，可以準(zhǔn)確保證母線的直線度。當(dāng)采用 圖（ b） 的加工方案時(shí)，符合這類零件數(shù)據(jù)給出情況，便于加工后檢驗(yàn)，葉形的準(zhǔn)確度高，但程序較多。由于曲面零件的邊界是敞開(kāi)的，沒(méi)有其他表面限制，所以曲面邊界可以延伸，球頭刀應(yīng)由邊界外開(kāi)始加工。圖 217 曲面加工的加工路線 53數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)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(shè)計(jì) （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(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)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(xiě)程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：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(shí)間，則可節(jié)省定位時(shí)間近一倍，提高了加工效率。圖 218最短走刀路線的設(shè)計(jì) 54數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)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(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來(lái)。 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(diǎn)和終點(diǎn)間留下殘留高度，而達(dá)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(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)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(jìn)、退刀（切入、切出）路線時(shí)，刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)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(guò)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(shí)的外延 56數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)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(duì)橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。安排工步時(shí)，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工步。 57數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： 盡可能做到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算基準(zhǔn)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(jī)人工調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)的裝夾方案； 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。 58數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí) 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(shí)工件變形大，若沿軸向施加夾緊力，變形會(huì)小得多。 (a) 薄壁套 在夾緊 圖 (b)所示 的薄壁箱體時(shí)，夾緊力不應(yīng)作用在箱體的頂面，應(yīng)作用在剛性較好的凸邊上(b) 改進(jìn)方法 1 如圖 (c)所示 ，改為在頂面上三點(diǎn)夾緊，改變著力點(diǎn)位置，以減小夾緊變形。 (c)改進(jìn)方法 2 59數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí) 在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡稱為加工路線 。所謂 “刀位點(diǎn) ”是 指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。平頭銑刀 球頭銑刀 車(chē)刀 鉆頭 數(shù)控加工工藝分析 （三）確定刀具與工件的相對(duì)位置 60數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)刀點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床在加工開(kāi)始時(shí)，確定刀具與工件的相對(duì)位置是很重要的，這一相對(duì)位置是通過(guò)確認(rèn)對(duì)刀點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 對(duì)刀點(diǎn)是指通過(guò)對(duì)刀確定刀具與工件相對(duì)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準(zhǔn)有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，對(duì)刀點(diǎn)往往就選擇在零件的加工原點(diǎn)。 在使用對(duì)刀點(diǎn)確定加工原點(diǎn)時(shí)，就需要進(jìn)行 “ 對(duì)刀 ” 。 所謂對(duì)刀是指使 “ 刀位點(diǎn) ” 與 “對(duì)刀點(diǎn) ” 重合的操作。 每把刀具的半徑與長(zhǎng)度尺寸都是不同的，刀具裝在機(jī)床上后，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置。 數(shù)控加工工藝分析 61數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系一、機(jī)床坐標(biāo)系一、機(jī)床坐標(biāo)系 坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名 統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其運(yùn)動(dòng)的方向，可使編程方便，并使編出的程序?qū)ν愋蜋C(jī)床有通用性。同時(shí)也給 維修和使用帶來(lái)極大的方便。 ISO和我國(guó)都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。 (我國(guó)已制訂了 JB305182《 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向的命名 》 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)，它與 ISO841等效。 )62數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí) ISO和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：– 坐標(biāo)軸： 數(shù)控裝備的每個(gè)進(jìn)給軸 (直線進(jìn)給、圓周進(jìn)給 ) 定義為坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)軸。– 數(shù)控裝備坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)： 右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)– 基本坐標(biāo)系： 直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系（ ）。坐標(biāo)軸相互關(guān)系：由右手定則決定。– 回轉(zhuǎn)坐標(biāo)： 繞 圓周進(jìn)給坐標(biāo)軸分別用 ，坐標(biāo)軸相互關(guān)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(jī)床坐標(biāo)系63數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí) 標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手直角笛卡兒定則?；咀鴺?biāo)軸 x、 Y、 z的關(guān)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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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?yàn)閷?duì)應(yīng)的A、 B、 C的正向。 第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系64數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)q 不論機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)，一律看作是工件相對(duì)靜止，刀具運(yùn)動(dòng)。不論機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)，一律看作是工件相對(duì)靜止，刀具運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)毒呦鄬?duì)不動(dòng)，而工件相對(duì)于刀具移動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)?shù)毒呦鄬?duì)不動(dòng)，而工件相對(duì)于刀具移動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)在各軸字母后加上在各軸字母后加上 “?’?”表示工件運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系。按相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系表示工件運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系。按相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，工件運(yùn)動(dòng)的正方向恰好與刀具運(yùn)動(dòng)的正方向相反。，工件運(yùn)動(dòng)的正方向恰好與刀具運(yùn)動(dòng)的正方向相反。q直線坐標(biāo)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?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向增大工件與刀具之間距離的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向 機(jī)床坐標(biāo)軸的確定機(jī)床坐標(biāo)軸的確定第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系65數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)坐標(biāo)軸方向的確定（ 1）、 Z坐標(biāo)軸的確定1）方位 — Z坐標(biāo)平行主軸軸線的進(jìn)給軸。 r 沒(méi)有主軸或有多個(gè)主軸： 垂直于工件裝夾面的方向?yàn)?Z坐標(biāo)。 r 主軸能擺動(dòng) ：– 在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行時(shí)，則該坐標(biāo)便是 Z坐標(biāo)；– 若在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線可與多個(gè)坐標(biāo)平行，則取垂直于工件裝夾面的方向?yàn)?Z坐標(biāo)。第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系66數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)2） Z坐標(biāo)正方向規(guī)定： 刀具 遠(yuǎn) 離工件的方向。第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系67數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)（ 2）、 X坐標(biāo) 要考慮兩種情況： 1）工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（車(chē)床、磨床等）： 則刀具離開(kāi)工件的方向?yàn)?X坐標(biāo)的正方向。 +X+Z第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系68數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)2）如果刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（銑床、鉆床、鏜床等） ，則分為兩種情況： r若 Z軸為水平 (如臥式銑床、鏜床 )，則 沿刀具主軸后端向工件方向看 ， X坐標(biāo)的正方向指向右邊。r若 Z軸為垂直 (如立式銑、鏜床，鉆床 )，216。單立柱機(jī)床， 從刀具向立柱看 時(shí)， X的正方向指向右邊；216。雙立柱機(jī)床 (龍門(mén)機(jī)床 )， 從刀具向左立柱看 時(shí)， X軸的正方向指向右 邊。第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系69數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)多軸數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系示例 (a) 臥式鏜銑床； (b) 六軸加工中心第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系70數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)ZXY第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系71數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)+Z+X/+Y+C/第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系72數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)（ 3）、 Y坐標(biāo) 利用已確定的 X、 Z坐標(biāo)的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，確定 Y坐標(biāo)的正方向。X右手定則： 大姆指指向 +X，中指指向 +Z，則 +Y方向?yàn)槭持钢赶?。X右手螺旋法則： 在 X Z平面，從 Z至 X，姆指所指的方向?yàn)?+y。 第三節(jié)