【正文】 由于各廠生產(chǎn)的同類(lèi)用途硬質(zhì)合金的成份及性能各不相同，硬質(zhì)合金牌號(hào)的表示方法也不同，為方便用戶，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，切削加工用硬質(zhì)合金按其排屑類(lèi)型和被加工材料分為三大類(lèi)： P 類(lèi)、 M 類(lèi)和 K類(lèi)。最 大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大，價(jià)格也越高，因此從節(jié)約費(fèi)用、降低成本的角度考慮，選擇刀具時(shí)一般應(yīng)按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合適的規(guī)格。 2）立銑刀 立銑刀直徑的選擇主要應(yīng)考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機(jī)床額定功率范圍以內(nèi)。 (5)銑刀直徑的選擇 銑刀直徑的選用視產(chǎn)品及生產(chǎn)批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設(shè)備的規(guī)格和工件的加工尺寸。 在專業(yè)化生產(chǎn) (如流水線加工 )中，為充分利用設(shè)備功率和滿足生產(chǎn)節(jié)奏要求，也常選用密齒銑刀 (此時(shí)多為專用非標(biāo)銑刀 )。為滿足不同用戶的需要，同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類(lèi)型。 正負(fù)前角 (軸向正前角、徑向負(fù)前角 ) 這種銑刀綜合了雙正前角和雙負(fù)前角銑刀的優(yōu)點(diǎn)，軸向正前角有利于切屑的形成和排出；徑向負(fù)前角可提高刀刃強(qiáng)度，改善抗沖擊性能。 雙正前角 雙正前角銑刀采用帶有后角的刀片，這種銑刀楔角小，具有鋒利的切削刃。由于切屑收縮比大，需要較大的切削力，因此要求機(jī)床具有較大功率和較高剛性。用該類(lèi)刀具加工平面時(shí)，刀片破損率低，耐用度高；在加工鑄鐵件時(shí)，工件邊緣不易產(chǎn)生崩刃。 主偏角銑刀為通用型刀具，適用范圍較廣；60176。 主偏角，適用于平面銑削的粗加工。 主偏角的銑刀，較之 90176。 主偏角，在銑削帶凸肩的平面時(shí)選用，一般不用于 單 純 的 平面加工。 主偏角對(duì)徑向切削力和切削深度影響很大。 、 70176。 前角 (制造廠的產(chǎn)品樣本中對(duì)刀具的主偏角和前角一般都有明確說(shuō)明 )。由于刀片切向安裝，在切削力方向的硬質(zhì)合金截面較大，因而可進(jìn)行大切深、大走刀量切削，這種銑刀適用于重型和中量型的銑削加工。由于需要夾緊元件，刀片的一部分被覆蓋，容屑空間較小，且在切削力方向上的硬質(zhì)合金截面較小，故平裝結(jié)構(gòu)的銑刀一般用于輕型和中量型的銑削加工 。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式，刀片定位元件的結(jié)構(gòu)又有不同類(lèi)型，因此銑刀的結(jié)構(gòu)形式有多種，分類(lèi)方法也較多。 2） 銑 較 大平面時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片鑲嵌式盤(pán)形銑刀，如 3） 銑小平面或臺(tái)階面時(shí)一般采用通用銑刀 。其中，兩個(gè)定位銷(xiāo) 5 與定位塊 4 組成一面兩銷(xiāo)的六點(diǎn)定位，壓板 6 與夾緊螺母 7 實(shí)現(xiàn)夾緊。 夾具 數(shù)控機(jī)床主要用于加工形狀復(fù)雜的零件，但所使用夾具的結(jié)構(gòu)往往并不復(fù)雜，數(shù)控 加工中心 夾具的選用可首先根據(jù)生產(chǎn)零件的批量來(lái)確定。因此在熟悉整個(gè)南京市職工大學(xué) 加工工藝內(nèi)容的同時(shí)，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點(diǎn)，如要不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對(duì)校形工序的技術(shù)要求；對(duì)毛坯的熱處理狀態(tài)等，這樣才能使各工序達(dá)到相互滿足加工需要，且質(zhì)量目標(biāo)及技術(shù)要求明確，交接驗(yàn)收有依據(jù)。 （ 4）以粗、精加工劃分工 序。此外，程序太長(zhǎng)會(huì)增加出錯(cuò)與檢索的困難。 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： 工序的劃分 根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行： （ 1）以一次安裝、加工作為一道工序。 a)改進(jìn)前的結(jié)構(gòu) b)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu) 圖 工藝凸臺(tái)的應(yīng)用 統(tǒng)一幾何類(lèi)型 及 尺寸 零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類(lèi)型 及 尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或南京市職工大學(xué) 專用程序以縮短程序長(zhǎng)度。 定位基準(zhǔn)可靠 在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要。 幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確 在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪 廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。要防止把數(shù)控機(jī)床降格為通用機(jī)床使用。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工； （ 3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。 適于數(shù)控加工的內(nèi)容 在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮： （ 1）通用機(jī)床無(wú)法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （ 2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容； （ 3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，一般 應(yīng) 進(jìn)行以下幾方面的工作： 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇； 數(shù)控加工工藝性分析； 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)。在加工時(shí)，工件各尺寸的坐標(biāo)值都是相對(duì)于加工原點(diǎn)而言的 ,這樣數(shù)控機(jī)床才能按照準(zhǔn)確的加工坐標(biāo)系位置開(kāi)始加工。 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系 在數(shù)控編程時(shí) ， 為了描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化程序編制的方法及保證紀(jì)錄數(shù)據(jù)的互換性，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向均已標(biāo)準(zhǔn)化， ISO 和我國(guó)都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。 南京市職工大學(xué) （ 3）程序主體 程序主體是由若干個(gè)程序段組成的。 程序段格式舉例： N30 G01 F500 S3000 T02 M08 N40 X90（本程序段省略了續(xù)效字 “G01 ， ， F500， S3000， T02， M08” ，但它們的功能仍然有效） 在程序段中 ， 必須明確 組成程序段 的各 要素 ： 移動(dòng)目標(biāo)：終點(diǎn)坐標(biāo)值 X、 Y、 Z； 沿怎樣的軌跡移動(dòng)：準(zhǔn)備功能字 G； 進(jìn)給速度：進(jìn)給功能字 F； 切削速度：主軸轉(zhuǎn)速功能字 S； 使用刀具：刀具功能字 T； 機(jī)床輔助動(dòng)作：輔助功能字 M。 程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式。語(yǔ)言數(shù)控自動(dòng)編程指將加工零件的幾何尺寸、工藝要求、切削參數(shù)及輔助信息等用數(shù)控語(yǔ)言編寫(xiě)成源程序后，輸入到計(jì)算機(jī)中，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)一步處理得到零件加工程序。因而， 自動(dòng)編程的特點(diǎn) 就在于 編程工作效率高，可解決復(fù)雜形狀零件的編程難題。 據(jù)國(guó)外資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)采用手工編程時(shí)，一段程序的編寫(xiě)時(shí)間與其在機(jī)床上運(yùn)行加工的實(shí)際時(shí)間之比，平均約為 30： 1，而數(shù)控機(jī)床不能開(kāi)動(dòng)的原因中有 20%~30%是由于加工程序編制困難，編程時(shí)間較長(zhǎng)。 南京市職工大學(xué) 數(shù)控程序編制的方法 數(shù)控加工程序的編制方法主要有兩種：手工編制程序和自動(dòng)編制程序。在具有圖形模擬顯示功能的數(shù)控機(jī)床上，可通過(guò)顯示走刀軌跡或模擬刀具對(duì)工件的切削過(guò)程，對(duì)程序進(jìn)行檢查。程序編制人員應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的功能、程序指令及代碼十分熟悉，才能編寫(xiě)出正確的加工程序。數(shù)控系統(tǒng)一般均具有直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)功能，對(duì)于加工由圓弧和直線組成的較簡(jiǎn)單的平面零件，只需要計(jì)算出零件輪廓上相鄰幾何元素交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值，得出各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心坐標(biāo)值等，就能滿足編程要求。 南京市職工大學(xué) 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟 數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全 部工作 過(guò)程。 數(shù)控系統(tǒng)的種類(lèi)繁多，它們使用的數(shù)控程序語(yǔ)言規(guī)則和格式也不盡相同，以 ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為主來(lái)介紹加工程序的編制方法。選型時(shí)要把機(jī)床造型作為一項(xiàng)要求內(nèi)容。即機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，除噪聲等級(jí)不允許超標(biāo)外，還不應(yīng)該有不悅耳雜音產(chǎn)生。 （ 3）機(jī)床的噪聲和造型 綠色制造和清潔生產(chǎn)是現(xiàn)代制造重要的內(nèi)容之一。 （ 2）機(jī)床的可靠性 機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性決定了機(jī)床的全部質(zhì)量。 采用金剛鉸、浮動(dòng)鏜和擠壓加工等特種加工時(shí)，既要考慮適宜自動(dòng)換刀的條件，又要考慮選擇合適的刀具結(jié)構(gòu)和切削用量。有的還必須配備南京市職工大學(xué) 自動(dòng)編程裝置或后置處理編程裝置。 3 需要注意的問(wèn)題 （ 1）注意功能與加工的適應(yīng)性雖然加工中心可進(jìn)行鉆、銑、鏜等多種加工。既可資源共享，降低在刀具方面的投資，也便于管理。因此，最佳的選擇辦法還是根據(jù)典型工件所需的品種和數(shù)量確定，并在使用中陸續(xù)添置。慎重選擇刀柄和刀具是保證機(jī)床正常運(yùn)行的關(guān)鍵。 （ 10）自動(dòng)交換工作臺(tái)選擇 為了提高機(jī)床利用率，可選擇交換工作臺(tái)，以便機(jī)床正常工作時(shí)，仍可在交換工作臺(tái)上安裝工件。 （ 9）冷卻方式 冷卻裝置形式較多，部分帶有全防護(hù)罩的加工中心配有大流量的淋浴式冷卻裝置，有的配有刀具內(nèi)冷裝置 (通過(guò)主軸的刀具內(nèi)冷方式或外接刀具內(nèi)冷方式 )，部分加工中心上述多種冷卻方式均配置。同時(shí)要關(guān)注最大刀具尺寸、最大刀具重量。 （ 8）自動(dòng)換刀裝置 (ATC)和刀庫(kù)容量 ATC 的工作質(zhì)量和刀庫(kù)容量直接影響機(jī)床的使用性能、質(zhì)量及價(jià)格。360 等，須根據(jù)具體工件的加工要求選擇。7 3176。分度角有： 176。盡管增加軸數(shù)可強(qiáng)化機(jī)床的功能，最終還是要注意工藝要求和資金平衡。同時(shí)要注意，再好的系統(tǒng)，必須要有機(jī)床可靠的零件質(zhì)量和裝配質(zhì)量支持，才能發(fā)揮效能。對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的功能一定要根據(jù)機(jī)床的性 能需要來(lái)選擇，訂購(gòu)時(shí)既要把需要的功能訂全，不能遺漏，同時(shí)避免使用率不高造成浪費(fèi)，還需注意各功能之間的關(guān)聯(lián)性。用于難切削材料加工的機(jī)床，應(yīng)對(duì)剛性予以特殊關(guān)注。加工中心的加工速度大大高于普通機(jī)床，電動(dòng)機(jī)功率也高于同規(guī)格的普通機(jī)床，因此其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度也遠(yuǎn)高于普通機(jī)床。整個(gè)工藝系統(tǒng)的誤差，原因是很復(fù)雜的，很難用線性關(guān)系定量表達(dá)。一些大孔和大圓弧可以采用圓弧插補(bǔ)用立銑刀銑削，不論典型工件是否有此需要，為了將來(lái)可能的需要及更好地控制精度，必須重視這一指標(biāo)。值 (如：177。主要是定位精度、重復(fù)定位精度、銑圓精度。應(yīng)根據(jù)工件毛坯余量、所要求的切削力、加工精度和刀具等進(jìn)行綜合考慮。工作臺(tái)的尺寸基本上決定了加工空間的大小。 （ 2）參數(shù)選擇 加工中心最主要的參數(shù)為工作臺(tái)尺寸等，根據(jù)確定的零件族的典型零件進(jìn)行選擇。 2 選型 （ 1）類(lèi)型 選擇 考慮加工工藝、設(shè)備的最佳加工對(duì)象、范圍和價(jià)格等因素，根據(jù)所選零件族進(jìn)行選擇。零件族選擇的是否合適，對(duì)充分發(fā)揮投資效益有著十分重要的影響。 （ 1）正確選擇加工對(duì)象 在企業(yè)生產(chǎn)的眾多零件中選擇典型加工對(duì)象，即零件族選擇。加工中心的選型，由于價(jià)格遠(yuǎn)較普通機(jī)床昂貴，所以受到的制約因素更多，機(jī)床選擇合理與否就更顯突出。 5. 測(cè)得 X為 20，即刀具直徑為 φ20mm ，該尺 寸可用作刀具半徑補(bǔ)償； Z為 ，即刀具長(zhǎng)度尺寸為 mm，該尺寸可用作刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償； ； 南京市職工大學(xué) 加工 中心的選型 在企業(yè)的技術(shù)改造中，為提高競(jìng)爭(zhēng)力，都把加工中心放在優(yōu)先選擇的地位，都希望用最少的投資獲得精度高、功能強(qiáng)、運(yùn)行可靠的機(jī)床。 圖 應(yīng)用舉例 南京市職工大學(xué) 對(duì)刀儀的基本結(jié)構(gòu) ， 對(duì)刀儀平臺(tái) 7上裝有刀柄夾持軸 2，用于安裝被測(cè)刀具。下面將主要介紹加工中心的加工固定循環(huán)功能、 B類(lèi)宏程序應(yīng)用、對(duì)刀方法等內(nèi)容。選刀動(dòng)作可與機(jī)床的加工重合起來(lái)，即利用切 削時(shí)間進(jìn)行選刀。 加工中心所使用刀具的刀頭部分與數(shù)控銑床所使用的刀具基本相同，加工中心所使用刀具的刀柄部分與一般數(shù)控銑床用刀柄部分不同，加工中心用刀柄帶有夾持槽供機(jī)械手夾持。 （ 2）夾具的選用 在加工中心上 ,夾具的任務(wù)不僅是裝夾零件 ,而且要以定位基準(zhǔn)為參考基準(zhǔn)，確定零件的加工原點(diǎn)。 3）編程原點(diǎn)與零件定位基準(zhǔn)可以不重合，但兩者之間必須要有確定的幾何關(guān)系。 零件的裝夾 （ 1）定位基準(zhǔn)的選擇 在加工中心加工時(shí)，零件的定位仍應(yīng)遵循六點(diǎn)定位原則。加工中心在一次裝夾中，盡可能完成所有能夠加工表面的加工。同時(shí)要特別注意，圖樣上應(yīng)盡量采用統(tǒng)一 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，從而簡(jiǎn)化編程，保證零件的精度要求。 加工中心是一種工藝范圍較 廣 的數(shù)控加工機(jī)床，能進(jìn)行銑削、鏜削、鉆削和螺紋加工等多項(xiàng)工作。加工程序的編制，是決定加工質(zhì)量的重要因素。專家系統(tǒng)具有邏輯推理和決策判斷能力。因此，人們著手將 CAD、 CAE、 CAPP、 CAM和 PPC等系統(tǒng)有機(jī)地、統(tǒng)一地集成在一起，從而消除 自動(dòng)化孤島 ，取得最佳的效益。這些軟件價(jià)格便宜，主要面向中小企 業(yè)，符合 我 國(guó)國(guó)情和標(biāo)準(zhǔn)，所以受到了廣泛的歡迎，贏得了越來(lái)越大的市場(chǎng)份額。 系統(tǒng)主要有 交互工藝參數(shù)輸入模塊、刀具軌跡生成模塊、刀具軌跡編輯模塊、三維加工動(dòng)態(tài)仿真模塊和后置處理模塊。 中檔 CAD/CAM 軟件 CIMATRON是中檔 CAD/CAM 軟件的代表?，F(xiàn)在，工作站和微機(jī)平臺(tái) CAD/CAM 軟件已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，并且出現(xiàn)了一批比較優(yōu)秀、比較流行的商品化軟件。波音 777新一代大型客機(jī)以 4年半的周期研制成功，采用的新結(jié)構(gòu)、新發(fā)動(dòng)機(jī)、新的電傳操縱等都是一步到位，立刻投入批量生產(chǎn)。所以，在實(shí)際應(yīng)用中，二者很自然地緊密結(jié)合起來(lái)，形成 CAD/CAM系統(tǒng) ， 在這個(gè)系 統(tǒng)中設(shè)計(jì)和制造的各個(gè)階段可利用公共數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù) ，即通過(guò) 公共數(shù)據(jù)庫(kù)將設(shè)計(jì)和制造過(guò)程緊密地聯(lián)系為一個(gè)整體。幾乎每一個(gè)現(xiàn)代制造企業(yè)都離不開(kāi)大量的數(shù)控設(shè)備。數(shù)字化表示是指用數(shù)字形式為計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的設(shè)計(jì)對(duì)象生成內(nèi)部描述，象二維圖、三維線框、曲面、實(shí)體和特征模型；而數(shù)字化表現(xiàn)是指在計(jì)算機(jī)屏幕上生成真實(shí)感圖形、創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行漫游、多通道人機(jī)交互、多媒體技術(shù)等。對(duì)于制造行業(yè)，設(shè)計(jì)、制造水平和產(chǎn)品的質(zhì)量、成本及生產(chǎn)周期息息相關(guān)。有關(guān)數(shù)據(jù)可查有關(guān)資料及根據(jù)具體情況決定。在單件生產(chǎn)或某些簡(jiǎn)易機(jī)床的箱