【正文】 三種規(guī)格）和錐柄（四種規(guī)格）兩種，共包括16種不同用途的刀柄。 在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則： 盡量減少刀具數(shù)量； 一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位； 粗精加工的刀具應(yīng)分開(kāi)使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具； 先銑后鉆； 先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工； 在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。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；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。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。 切削深度ap。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。 切削寬度ae。一般ae與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，一般ae的取值范圍為：ae=（～）Dc。 切削速度Vc。提高Vc也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但Vc與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著Vc的增大，刀具耐用度急劇下降，故Vc的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)，Vc可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，Vc可選200m/min以上。 主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度Vc來(lái)選定。計(jì)算公式為： 1000Vc n= ppd式中，d為刀具或工件直徑（mm）。 數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。 進(jìn)給速度Vf。Vf應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。Vf的增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，Vf可選擇得大些。在加工過(guò)程中，Vf也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。 隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在數(shù)控程序的編制過(guò)程中，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量。因此，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。刀具選擇經(jīng)驗(yàn)：①工件加工區(qū)域越大，則刀具直徑要越大。盡可能使用大直徑的刀具。刀具直徑大則刀具鋼性好，抵抗沖擊力強(qiáng)，加工平穩(wěn)。而且可增大吃量，提高進(jìn)給速度。使加工效率大大提高。 ②加工深度越深，刀具直徑越大。 ③加工鋼料盡可能采用要機(jī)夾式圓鼻刀。此類刀具剛性好，耐磨，吃刀量大，加工效率高。而且較經(jīng)濟(jì)。 ④曲面粗加工使用平底刀或機(jī)夾式圓鼻刀而不用球頭刀（R刀），精加工曲面用球形刀。 ⑤精加工平面用平底刀或機(jī)夾式圓鼻刀，精加工斜面用錐度刀量具游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 讀數(shù)時(shí)首先以游標(biāo)零刻度線為準(zhǔn)在尺身上讀取毫米整數(shù)，即以毫米為單位的整數(shù)部分。然后看游標(biāo)上第幾條刻度線與尺身的刻度線對(duì)齊，如第6條刻度線與尺身刻度線對(duì)齊，（若沒(méi)有正好對(duì)齊的線，則取最接近對(duì)齊的線進(jìn)行讀數(shù)）。如有零誤差，則一律用上述結(jié)果減去零誤差（零誤差為負(fù)，相當(dāng)于加上相同大小的零誤差），讀數(shù)結(jié)果為： L＝整數(shù)部分＋小數(shù)部分－零誤差 判斷游標(biāo)上哪條刻度線與尺身刻度線對(duì)準(zhǔn)，可用下述方法：選定相鄰的三條線，如左側(cè)的線在尺身對(duì)應(yīng)線左右，右側(cè)的線在尺身對(duì)應(yīng)線之左，中間那條線便可以認(rèn)為是對(duì)準(zhǔn)了。 如果需測(cè)量幾次取平均值，不需每次都減去零誤差，只要從最后結(jié)果減去零誤差即可。 【注意事項(xiàng)】 1．游標(biāo)卡尺是比較精密的測(cè)量工具，要輕拿輕放，不得碰撞或跌落地下。使用時(shí)不要用來(lái)測(cè)量粗糙的物體，以免損壞量爪，不用時(shí)應(yīng)置于干燥地方防止銹蝕。 2．測(cè)量時(shí)，應(yīng)先擰松緊固螺釘，移動(dòng)游標(biāo)不能用力過(guò)猛。兩量爪與待測(cè)物的接觸不宜過(guò)緊。不能使被夾緊的物體在量爪內(nèi)挪動(dòng)。 3．讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與尺面垂直。如需固定讀數(shù)，可用緊固螺釘將游標(biāo)固定在尺身上，防止滑動(dòng)。 4．實(shí)際測(cè)量時(shí)，對(duì)同一長(zhǎng)度應(yīng)多測(cè)幾次，取其平均值來(lái)消除偶然誤差。外徑千分尺外徑千分尺常簡(jiǎn)稱為千分尺，它是比游標(biāo)卡尺更精密的長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器，常見(jiàn)的一種如圖所示，它的量程是0－25毫米，分度值是0．01毫米。外徑千分尺的結(jié)構(gòu)由固定的尺架、測(cè)砧、測(cè)微螺桿、固定套管、微分筒、測(cè)力裝置、鎖緊裝置等組成。固定套管上有一條水平線，這條線上、下各有一列間距為1毫米的刻度線，上面的刻度線恰好在下面二相鄰刻度線中間。微分筒上的刻度線是將圓周分為50等分的水平線，它是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的。從讀數(shù)方式上來(lái)看，常用的外徑千分尺有普通式、帶表示和電子數(shù)顯式三種類型。根據(jù)螺旋運(yùn)動(dòng)原理，當(dāng)微分筒（又稱可動(dòng)刻度筒）旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退一個(gè)螺距──0．5毫米。這樣，當(dāng)微分筒旋轉(zhuǎn)一個(gè)分度后，它轉(zhuǎn)過(guò)了1／50周，這時(shí)螺桿沿軸線移動(dòng)了1／500．5毫米＝0．01毫米，因此，使用千分尺可以準(zhǔn)確讀出0．01毫米的數(shù)值。外徑千分尺的零位校準(zhǔn)使用千分尺時(shí)先要檢查其零位是否校準(zhǔn)，因此先松開(kāi)鎖緊裝置，清除油污，特別是測(cè)砧與測(cè)微螺桿間接觸面要清洗干凈。檢查微分筒的端面是否與固定套管上的零刻度線重合，若不重合應(yīng)先旋轉(zhuǎn)旋鈕，直至螺桿要接近測(cè)砧時(shí)，旋轉(zhuǎn)測(cè)力裝置，當(dāng)螺桿剛好與測(cè)砧接觸時(shí)會(huì)聽(tīng)到喀喀聲，這時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。如兩零線仍不重合（兩零線重合的標(biāo)志是：微分筒的端面與固定刻度的零線重合，且可動(dòng)刻度的零線與固定刻度的水平橫線重合），可將固定套管上的小螺絲松動(dòng)，用專用扳手調(diào)節(jié)套管的位置，使兩零線對(duì)齊，再把小螺絲擰緊。不同廠家生產(chǎn)的千分尺的調(diào)零方法不一樣，這里僅是其中一種調(diào)零的方法。檢查千分尺零位是否校準(zhǔn)時(shí)，要使螺桿和測(cè)砧接觸，偶爾會(huì)發(fā)生向后旋轉(zhuǎn)測(cè)力裝置兩者不分離的情形。這時(shí)可用左手手心用力頂住尺架上測(cè)砧的左側(cè)，右手手心頂住測(cè)力裝置，再用手指沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)旋鈕，可以使螺桿和測(cè)砧分開(kāi)。用外徑千分尺測(cè)量：測(cè)量前將被測(cè)物擦干凈，松開(kāi)千分尺的鎖緊裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，使測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間的距離略大于被測(cè)物體。一只手拿千分尺的尺架，將待測(cè)物置于測(cè)砧與測(cè)微螺桿的端面之間，另一只手轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，當(dāng)螺桿要接近物體時(shí)，改旋測(cè)力裝置直至聽(tīng)到喀喀聲。旋緊鎖緊裝置（防止移動(dòng)千分尺時(shí)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)），即可讀數(shù)。 外徑千分尺的讀數(shù)：讀數(shù)時(shí)，先以微分筒的端面為準(zhǔn)線，讀出固定套管下刻度線的分度值（只讀出以毫米為單位的整數(shù)），再以固定套管上的水平橫線作為讀數(shù)準(zhǔn)線，讀出可動(dòng)刻度上的分度值，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到最小刻度的十分之一，即0．001毫米。如果微分筒的端面與固定刻度的下刻度線之間無(wú)上刻度線，測(cè)量結(jié)果即為下刻度線的量規(guī)在成批大量生產(chǎn)中，常用具有固定尺寸的量具來(lái)檢驗(yàn)工件，這種量具叫做量規(guī)。工件圖紙上的尺寸是保證有互換性的極限尺寸。測(cè)量工件尺寸的量規(guī)通常制成兩個(gè)極限尺寸，即最大極限尺寸和最小極限尺寸。測(cè)量光滑的孔或軸用的量規(guī)叫光滑量規(guī)。光滑量規(guī)根據(jù)用于測(cè)量?jī)?nèi)外尺寸的不同，分卡規(guī)和塞規(guī)兩種。 1．卡規(guī) 卡規(guī)用來(lái)測(cè)量圓柱形、長(zhǎng)方形、多邊形等工件的尺寸?？ㄒ?guī)應(yīng)用最多的形式如圖1所示。如果軸的圖紙尺寸為162。80 mm，卡規(guī)的最大極限尺寸為：80－＝：80—= ；。 圖1 卡規(guī) 測(cè)量時(shí)，如果卡規(guī)的通端能通過(guò)工件，而止端不能通過(guò)工件，則表示工件合格；如果卡規(guī)的通端能通過(guò)工件，而止端也能通過(guò)工件，則表示工件尺寸太小，已成廢品；如果通端和止端都不能通過(guò)工件，則表示工件尺寸太大，不合格，必須返工。 2．塞規(guī) 塞規(guī)是用來(lái)測(cè)量工件的孔、槽等內(nèi)尺寸的。它也做成最大極限尺寸和最小極限尺寸兩種。它的最小極限尺寸一端叫做通端，最大極限尺寸一端叫做止端，常用的塞規(guī)形式如圖2所示，塞規(guī)的兩頭各有一個(gè)圓柱體，長(zhǎng)圓柱體一端為通端，短圓柱體一端為止端。檢查工件時(shí)，合格的工件應(yīng)當(dāng)能通過(guò)通端而不能通過(guò)止端。 圖2 塞規(guī)百分表1．結(jié)構(gòu)原理與讀數(shù)方法 百分表是一種精度較高的比較量具，它只能測(cè)出相對(duì)數(shù)值，不能測(cè)出絕對(duì)數(shù)值，主要用于測(cè)量形狀和位置誤差，也可用于機(jī)床上安裝工件時(shí)的精密找正。百分表的讀數(shù)準(zhǔn)確度為 。百分表的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。當(dāng)測(cè)量桿1向上或向下移動(dòng)1mm時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)大指針5轉(zhuǎn)一圈，小指針7轉(zhuǎn)一格?？潭缺P在圓周上有100個(gè)等分格。小指針每格讀數(shù)為l rnm。測(cè)量時(shí)指針讀數(shù)的變動(dòng)量即為尺寸變化量?？潭缺P可以轉(zhuǎn)動(dòng)，以便測(cè)量時(shí)大指針對(duì)準(zhǔn)零刻線。 百分表的讀數(shù)方法為：先讀小指針轉(zhuǎn)過(guò)的刻度線（即毫米整數(shù)），再讀大指針轉(zhuǎn)過(guò)的刻度線（即小數(shù)部分），然后兩者相加，即得到所測(cè)量的數(shù)值。 圖1 百分表及傳動(dòng)原理2．使用與注意事項(xiàng) （1）百分表的使用 百分表常裝在表架上使用，如圖2所示。 圖2百分表表架圖3 百分表應(yīng)用舉例百分表可用來(lái)精確測(cè)量零件圓度、圓跳動(dòng)、平面度、平行度和直線度等形位誤差，也可用來(lái)找正工件，如圖3所示。 （2）注意事項(xiàng) 1）使用前，應(yīng)檢查測(cè)量桿活動(dòng)的靈活性。即輕輕推動(dòng)測(cè)量桿時(shí)，測(cè)量桿在套筒內(nèi)的移動(dòng)要靈活，沒(méi)有如何軋卡現(xiàn)象，每次手松開(kāi)后，指針能回到原來(lái)的刻度位置。 2）使用時(shí)，必須把百分表固定在可靠的夾持架上。切不可貪圖省事，隨便夾在不穩(wěn)固的地方，否則容易造成測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，或摔壞百分表。 3）測(cè)量時(shí)，不要使測(cè)量桿的行程超過(guò)它的測(cè)量范圍，不要使表頭突然撞到工件上，也不要用百分表測(cè)量表面粗糙度或有顯著凹凸不平的工作。 4）測(cè)量平面時(shí)，百分表的測(cè)量桿要與平面垂直，測(cè)量圓柱形工件時(shí)，測(cè)量桿要與工件的中心線垂直，否則，將使測(cè)量桿活動(dòng)不靈或測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。 5）為方便讀數(shù)，在測(cè)量前一般都讓大指針指到刻度盤的零位。 6）百分表不用時(shí)，應(yīng)使測(cè)量桿處于自由狀態(tài)，以免使表內(nèi)彈簧失效。第八章 典型加工及工藝編制孔加工及固定循環(huán)孔加工是最常見(jiàn)的零件結(jié)構(gòu)加工之一，孔加工工藝內(nèi)容廣泛，包括鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔、攻絲、鏜孔等孔加工工藝方法。在CNC銑床和加工中心上加工孔時(shí)，孔的形狀和直徑由刀具選擇來(lái)控制，孔的位置和加工深度則由程序來(lái)控制。圓柱孔在整個(gè)機(jī)器零件中起著支承、定位和保持裝配精度的重要作用。因此，對(duì)圓柱孔有一定的技術(shù)要求?？准庸さ闹饕夹g(shù)要求有：⑴ 尺寸精度：配合孔的尺寸精度要求控制在IT6～I(xiàn)T8，精度要求較低的孔一般控制在IT11。⑵ 形狀精度：孔的形狀精度，主要是指圓度、圓柱度及孔軸心線的直線度，一般應(yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)。對(duì)于精度要求較高的孔，其形狀精度應(yīng)控制在孔徑公差的1／2～1／3。⑶ 位置精度：一般有各孔距間誤差，各孔的軸心線對(duì)端面的垂直度允差和平行度允差等。⑷ 表面粗糙度：～ μm之間。加工一個(gè)精度要求不高的孔很簡(jiǎn)單，往往只需一把刀具一次切削即可完成；對(duì)精度要求高的孔則需要幾把刀具多次加工才能完成；加工一系列不同位置的孔需要計(jì)劃周密、組織良好的定位加工方法。對(duì)給定的孔或孔系加工，選擇適當(dāng)?shù)墓に嚪椒@得非常重要。2 .孔加工固定循環(huán)格式1．孔加工固定循環(huán)的概念鉆孔、鉸孔、攻絲以及鏜削加工時(shí)，孔加工路線包括X、Y方向的點(diǎn)到點(diǎn)的點(diǎn)定位路線，Z軸向的切削運(yùn)動(dòng)。所有孔加工運(yùn)動(dòng)過(guò)程類似，其過(guò)程至少包括：①在安全高度刀具X、Y向快速點(diǎn)定位于孔加工位置；②Z軸方向快速接近工件運(yùn)動(dòng)到切削的起點(diǎn)；③以切削進(jìn)給率進(jìn)給運(yùn)動(dòng)到指定深度；④刀具完成所有Z方向運(yùn)動(dòng)離開(kāi)工件返回到安全的高度位置。一些孔的加工或有更多的動(dòng)作細(xì)節(jié)?？准庸み\(yùn)動(dòng)可用G00、G01編程指令表達(dá)，但為避免每次孔加工編程時(shí)，編寫G00、G01運(yùn)動(dòng)信息的重復(fù)，數(shù)控系統(tǒng)軟件工程師把類似的孔加工步驟、順序動(dòng)作編寫成預(yù)存儲(chǔ)的微型程序，固化存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存里，該存儲(chǔ)的微型程序就稱為固定循環(huán)。機(jī)床應(yīng)用人員在編程時(shí)，可用系統(tǒng)規(guī)定的固定循環(huán)指令調(diào)用孔加工的全部動(dòng)作。固定循環(huán)指令的使用方便孔加工編程，并減少程序段數(shù)。圖81 孔加工的六個(gè)運(yùn)動(dòng)及 G90或G91時(shí)的坐標(biāo)計(jì)算方法2．孔加工固定循環(huán)通用格式孔加工固定循環(huán)通用格式：【G90/G91】【G98/G99】【G73～G89】X～Y～Z～R～Q～P～F～K～；其中 ：X，Y—孔加工定位位置：R—R點(diǎn)平面所在位置；Z—孔底平面的位置；Q—當(dāng)有間隙進(jìn)給時(shí)，刀具每次加工深度；在精鏜或反鏜孔循環(huán)中為退刀量；P—指定刀具在孔底的暫停時(shí)間，數(shù)字不加小數(shù)點(diǎn)，以ms作為時(shí)間單位；F—孔加工切削進(jìn)給時(shí)的進(jìn)給速度；K—指定孔加工循環(huán)的次數(shù)?？准庸ぱh(huán)的通用格式表達(dá)了孔加工所有可能的運(yùn)動(dòng)，如圖81(a)，這些動(dòng)作應(yīng)由孔加工循環(huán)格式中相應(yīng)的指令字描述?？准庸?dòng)作與孔加工固定循環(huán)通用格式中的指令字一一對(duì)應(yīng)，見(jiàn)表82：表82孔加工動(dòng)作及固定循環(huán)格式中的指令字(1) G17平面快速定位；給定孔中心定位位置——X，Y值(2) Z向快速進(jìn)給到R點(diǎn)；給定開(kāi)始工進(jìn)的起始位置——R值(3) Z軸切削進(jìn)給，進(jìn)行孔加工；給定工進(jìn)的終止位置，孔底——Z值給定孔進(jìn)給加工時(shí)信息——F，Q值(4) 孔底部的動(dòng)作；給定刀具在孔底的暫停時(shí)間——P值(5) Z軸退刀到R點(diǎn)；給定返回R平面模式——G99(6) Z軸快速回到起始位置。給定返回初始平面模式——G98并不是每一種孔加工循環(huán)的編程都要用到孔加工循環(huán)的通用格式的所有代碼。 以上格式中，除K代碼外，其他所有代碼都是模態(tài)代碼，只有在循環(huán)取消時(shí)才被清除，因此這些指令一經(jīng)指定，在后面的重復(fù)加工中不必重新指定。取消孔加工循環(huán)采用代碼G80。另外，如在孔加工循環(huán)中出現(xiàn)01組的G代碼，則孔加工方式也會(huì)自動(dòng)取消。3．孔加工固定循環(huán)編程格式中的G指令：⑴ 孔加工固定循環(huán)【G73～G89】FANUC0系統(tǒng)加工中心配備的固定循環(huán)功能，主要