【正文】 用鼓形刀或錐形刀來加工一些變斜角零件。若加鑲齒盤銑刀，適用于在五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床上加工一些球面，其效率比用球頭銑刀高近10倍，并可獲得好的加工精度，常用立銑刀具的有關(guān)參數(shù)，可按下述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。 (1) 刀具半徑r應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑 r (，一般取r =(～) r 。 (2) 零件的加工高度H =(1/4～1/6)r，以保證刀具有足夠的剛度。 (3) 對(duì)深槽孔，選取l = H+(5～10)mm。l為刀具切削部分長(zhǎng)度，H為零件高度。 (4) 加工外形及通槽時(shí)，選取l =H+re+(5～10)mm。re為刀尖轉(zhuǎn)角半徑。 (5) 粗加工內(nèi)輪廓面時(shí)，銑刀最大直徑D粗可按下式計(jì)算式中：D——輪廓的最小凹圓角半徑；d——圓角鄰邊夾角等分線上的精加工余量；d1——精加工余量；j?——圓角兩鄰邊的最小夾角。 (6) 加工肋時(shí)，刀具直徑為D =(5～10)b (b為肋的厚度)。 在加工中心上，各種刀具分別安裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀工作。因此，必須有一套連接普通刀具的接桿，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、鉸、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。作為編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀桿的結(jié)構(gòu)尺寸以及調(diào)整方法、調(diào)整范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前，我國的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其柄部有直柄(三種規(guī)格)和錐柄(四種規(guī)格)兩類，共包括16種不同用途的刀具。 2．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。對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。 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)性和加工成本，通常選擇較大的背吃刀量和進(jìn)給量，采用較低的切削速度；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)性和加工成本，通常選擇較小的背吃刀量和進(jìn)給量，并選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè)并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。 (1) 背吃刀量阿ap (mm)，亦稱切削深度。主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度來決定。在剛度允許的情況下，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除加工余量，最好一次切除余量，以便提高生產(chǎn)效率。精加工時(shí)，則應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床，一般取(～) mm。 (2) 主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)主要根據(jù)允許的切削速度nc(m/min)選取。 式中： vc————切削速度，由刀具的耐用度決定； D——工件或刀具直徑(mm)。 主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)計(jì)算值在機(jī)床說明書中選取標(biāo)準(zhǔn)值，并填入程序單中。 (3) 進(jìn)給量(進(jìn)給速度)f(mm/min或mm/r)是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制并與脈沖當(dāng)量有關(guān)。 當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度(進(jìn)給量)應(yīng)選小些，一般在20～50 mm/min范圍內(nèi)選取。粗加工時(shí)，為縮短切削時(shí)間，一般進(jìn)給量就取得大些。工件材料較軟時(shí)，可選用較大的進(jìn)給量；反之，應(yīng)選較小的進(jìn)給量。 2．7 數(shù)控加工的工藝指令和工藝文件2． 程序中常用的工藝指令 1．準(zhǔn)備功能G指令 G指令是用來規(guī)定刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡(即指令插補(bǔ)功能)、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償和坐標(biāo)偏置等多種加工操作。它由字母G及其后面的兩位數(shù)字組成，從G00～G99共有100種代碼。這些代碼中雖然有些常用的準(zhǔn)備功能代碼的定義幾乎是固定的，但也有很多代碼其含義及應(yīng)用格式對(duì)不同的機(jī)床系統(tǒng)有著不同的定義，因此，在編程前必須熟悉了解所用機(jī)床的使用說明書或編程手冊(cè)。 M指令也是由字母M和兩位數(shù)字組成。該指令與控制系統(tǒng)插補(bǔ)器運(yùn)算無關(guān)，一般書寫在程序段的后面，是加工過程中對(duì)一些輔助器件進(jìn)行操作控制用的工藝性指令。例如，機(jī)床主軸的啟動(dòng)、停止、變換；冷卻液的開關(guān)；刀具的更換；部件的夾緊或松開等；在從M00～M99的100種代碼中，同樣也有些因機(jī)床系統(tǒng)而異的代碼，也有相當(dāng)一部分代碼是不指定的。 2．F、S、T指令 F指令為進(jìn)給速度指令，是表示刀具向工件進(jìn)給的相對(duì)速度，單位一般為mm/min，當(dāng)進(jìn)給速度與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)(如車螺紋)時(shí)，單位為mm/r。進(jìn)給速度一般有如下兩種表示方法。 ● 代碼法：即F后跟的兩位數(shù)字并不直接表示進(jìn)給速度的大小，而是機(jī)床進(jìn)給速度序列的代號(hào)，可以是算術(shù)級(jí)數(shù)，也可以是幾何級(jí)數(shù)。 ● 直接指定法：即F后跟的數(shù)字就是進(jìn)給速度的大小。如F100表示進(jìn)給速度是100 mm/min。這種方法較為直觀，目前大多數(shù)數(shù)控機(jī)床都采用此方法。177 S指令為主軸轉(zhuǎn)速指令，用來指定主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。同樣也可有代碼法和直接指定法兩種表示方法。 T指令為刀具指令，在加工中心機(jī)床中，該指令用以自動(dòng)換刀時(shí)選擇所需的刀具。在車床中，常為T后跟4位數(shù)，前兩位為刀具號(hào)，后兩位為刀具補(bǔ)償號(hào)。在銑鏜床中，T后常跟兩位數(shù)，用于表示刀具號(hào)，刀補(bǔ)號(hào)則用H代碼或D代碼表示。 在上述這些工藝指令代碼中，有相當(dāng)一部分屬于模態(tài)代碼(又稱續(xù)效代碼)。這種代碼一經(jīng)在一個(gè)程序段中指定，便保持有效到被以后的程序段中出現(xiàn)同組類的另一代碼所替代。在某一程序段中，一經(jīng)應(yīng)用某一模態(tài)代碼，如果其后續(xù)的程序段中還有相同功能的操作，且沒有出現(xiàn)過同組類代碼時(shí)，則在后續(xù)的程序段中可以不再指令和書寫這一功能代碼。比如，接連幾段直線的加工，可在第一段直線加工時(shí)用G01指令，后續(xù)幾段直線就不需再書寫G01指令，直到遇到G02圓弧加工指令或G00快速空走等指令。 另一部分非模態(tài)代碼功能只對(duì)當(dāng)前程序段有效，如果下一程序段還需要使用此功能則還需要重新書寫。2． 數(shù)控加工的工藝文件 數(shù)控加工工藝文件既是數(shù)控加工、產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，又是操作者要遵守、執(zhí)行的規(guī)程，同時(shí)還為產(chǎn)品零件重復(fù)生產(chǎn)作了技術(shù)上的必要工藝資料積累和儲(chǔ)備。目前數(shù)控加工工藝文件尚未制定國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)一般都根據(jù)本單位的特點(diǎn)制定了一些必要的工藝文件，主要包括數(shù)控加工工序卡、數(shù)控刀具調(diào)整單、機(jī)床調(diào)整單和零件加工程序單等。現(xiàn)以零件加工為例作簡(jiǎn)單介紹，以供參考。 1．?dāng)?shù)控加工工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡片 它應(yīng)表示出數(shù)控加工零件定位方法和夾緊方法，并應(yīng)標(biāo)明工件零點(diǎn)設(shè)定位置和坐標(biāo)方向、使用的夾具名稱和編號(hào)等。假設(shè)上圖座架零件的下臺(tái)階面已在其他機(jī)床上加工出，現(xiàn)需要在數(shù)控機(jī)床上一次裝夾后加工剩下的表面和各個(gè)孔，采用通用臺(tái)鉗作為夾具，其工件裝夾和零點(diǎn)設(shè)定卡。 2．工序卡 由編程員根據(jù)圖紙和加工任務(wù)書編制數(shù)控加工工藝和作業(yè)內(nèi)容，并反映使用的輔具、刃具和切削參數(shù)、切削液等，工序卡中應(yīng)按已確定的工步順序填寫。如果在數(shù)控機(jī)床上只加工零件的一個(gè)工步時(shí)，也可不填寫工序卡。不同的數(shù)控機(jī)床，其工序卡也有差別。 上述座架零件在數(shù)控機(jī)床上的加工安排是：先用端面銑刀銑出上表面，再用立銑刀銑四周側(cè)面及A、B工作面，最后用鉆頭分別鉆6個(gè)小孔和兩個(gè)大孔。填寫工序卡如表19所示。 3．?dāng)?shù)控刀具調(diào)整單 數(shù)控刀具調(diào)整單主要包括數(shù)控刀具卡片和數(shù)控刀具明細(xì)表(簡(jiǎn)稱刀具表)兩部分。數(shù)控加工時(shí)，對(duì)刀具的要求十分嚴(yán)格，一般要在機(jī)外對(duì)刀儀上，事先調(diào)整好刀具直徑和長(zhǎng)度。刀具卡主要反映刀具編號(hào)、刀具結(jié)構(gòu)、尾柄規(guī)格、組合件名稱代號(hào)、刀片型號(hào)和材料等，它是組裝刀具和調(diào)整刀具的依據(jù)。本章思考與練習(xí)題 1．?dāng)?shù)控機(jī)床與普通機(jī)床加工的過程有什么區(qū)別？ 2．?dāng)?shù)控系統(tǒng)主要組成部分有哪些？功用如何？ 3．說說NC與CNC的區(qū)別。 4．什么是插補(bǔ)？試由直線的逐點(diǎn)比較工作節(jié)拍說明其插補(bǔ)過程。 5．某機(jī)床允許使用的程序格式為：N04 G02 X177。053 Y177。053 F32 M02。試解釋其含義。 6．試區(qū)別一下手工編程和自動(dòng)編程的過程以及適用場(chǎng)合。 7．?dāng)?shù)控機(jī)床常用的程序輸入方法有哪些？ 8．華中1型數(shù)控系統(tǒng)的組成有什么特點(diǎn)？其程序傳送、存儲(chǔ)有何優(yōu)勢(shì)？ 9．MDI是什么？為什么說MDI輸入是每種數(shù)控系統(tǒng)不可缺少的？ 10．?dāng)?shù)控加工機(jī)床按加工控制路線應(yīng)分為哪幾類？其控制過程有何不同？ 11．?dāng)?shù)控加工機(jī)床按使用的進(jìn)給伺服系統(tǒng)不同應(yīng)分為哪幾類？哪類的控制質(zhì)量高，為什么？ 12．簡(jiǎn)要說明數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的確定原則。 14．?dāng)?shù)控車床、數(shù)控銑床的機(jī)械原點(diǎn)和參考點(diǎn)之間的關(guān)系各如何？ 15．試畫出表示數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)系零點(diǎn)及參考點(diǎn)的圖形符號(hào)。 16．絕對(duì)值編程和增量值編程有什么區(qū)別？ 17．?dāng)?shù)控加工工藝處理的內(nèi)容有哪些？ 18．?dāng)?shù)控加工的工序可有哪幾種劃分方法？ 19．對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)指的是什么？一般應(yīng)如何設(shè)置？常用刀具的刀位點(diǎn)怎么規(guī)定？ 20．加工路線的確定應(yīng)遵循哪些主要原則？ 21．槽形銑削有哪些方法？ 22．什么是二維半坐標(biāo)加工和三坐標(biāo)加工？分別用于什么加工場(chǎng)合？ 23．說說常用立銑刀具參數(shù)的確定原則。 24．粗、精加工時(shí)選用切削用量的原則有什么不同？ 25．程序中常用的工藝指令有哪些？什么叫模態(tài)指令和非模態(tài)指令？ 26．?dāng)?shù)控加工常用的工藝文件有哪些？18 / 1