【正文】 如果工序加工內(nèi)容比較簡單，也可采用表411數(shù)控加工工藝卡片的形式。表47 G 代 碼G功能字FANUC系統(tǒng)SIEMENS系統(tǒng)G功能字FANUC系統(tǒng)SIEMENS系統(tǒng)G00快速移動點(diǎn)定位快速移動點(diǎn)定位G65用戶宏指令—G01直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)G70精加工循環(huán)英制G02順時針圓弧插補(bǔ)順時針圓弧插補(bǔ)G71外圓粗切循環(huán)米制G03逆時針圓弧插補(bǔ)逆時針圓弧插補(bǔ)G72端面粗切循環(huán)—G04暫停暫停G73封閉切削循環(huán)—G05—通過中間點(diǎn)圓弧插補(bǔ)G74深孔鉆循環(huán)—G17XY平面選擇XY平面選擇G75外徑切槽循環(huán)—G18ZX平面選擇ZX平面選擇G76復(fù)合螺紋切削循環(huán)—G19YZ平面選擇YZ平面選擇G80撤銷固定循環(huán)撤銷固定循環(huán)G32螺紋切削—G81定點(diǎn)鉆孔循環(huán)固定循環(huán)G33—恒螺距螺紋切削G90絕對值編程絕對尺寸G40刀具補(bǔ)償注銷刀具補(bǔ)償注銷G91增量值編程增量尺寸G41刀具補(bǔ)償——左刀具補(bǔ)償——左G92螺紋切削循環(huán)主軸轉(zhuǎn)速極限G42刀具補(bǔ)償——右刀具補(bǔ)償——右G94每分鐘進(jìn)給量直線進(jìn)給率G43刀具長度補(bǔ)償——正—G95每轉(zhuǎn)進(jìn)給量旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率G44刀具長度補(bǔ)償——負(fù)—G96恒線速控制恒線速度G49刀具長度補(bǔ)償注銷—G97恒線速取消注銷G96G50主軸最高轉(zhuǎn)速限制—G98返回起始平面—G54～G59加工坐標(biāo)系設(shè)定零點(diǎn)偏置G99返回R平面—表48 M 代 碼M 功 能 字含 義M00程序停止M01計(jì)劃停止M02程序停止M03主軸順時針旋轉(zhuǎn)M04主軸逆時針旋轉(zhuǎn)M05主軸旋轉(zhuǎn)停止M06換刀M072號冷卻液開M081號冷卻液開M09冷卻液關(guān)M30程序停止并返回開始處M98調(diào)用子程序M99返回子程序2．?dāng)?shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡與普通加工工序卡很相似，所不同的是：工序簡圖中應(yīng)注明編程原點(diǎn)與對刀點(diǎn)，要有編程說明及切削參數(shù)的選擇等，它是操作人員進(jìn)行數(shù)控加工的主要指導(dǎo)性工藝資料。以下提供了常用文件格式，文件格式可根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況自行設(shè)計(jì)。這些技術(shù)文件是對數(shù)控加工的具體說明，目的是讓操作者更明確加工程序的內(nèi)容、裝夾方式、各個加工部位所選用的刀具及其他技術(shù)問題。見表48。(3) 輔助功能M代碼輔助功能M代碼用于指定主軸的旋轉(zhuǎn)方向、啟動、停止、冷卻液的開關(guān)，刀具的更換等各種輔助動作及其狀態(tài)。國標(biāo)中規(guī)定G代碼由字母G及其后面的二位數(shù)字組成，從G00~G99共100種代碼。G代碼分為模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼。表46 表示地址符的英文字母的含義功 能地 址 字 母意 義程序號O、P程序編號，子程序號的指定程序段號N程序段順序編號準(zhǔn)備功能G指令動作的方式坐標(biāo)字X、Y、Z坐標(biāo)軸的移動指令A(yù)、B、C；U、V、W附加軸的移動指令I(lǐng)、J、K圓弧圓心坐標(biāo)進(jìn)給速度F進(jìn)給速度的指令主軸功能S主軸轉(zhuǎn)速指令（r程序段由程序段號、地址、數(shù)字、符號等組成。我國制定的有關(guān)準(zhǔn)備功能G代碼和輔助功能M代碼的標(biāo)準(zhǔn)，與國際上使用的ISO標(biāo)準(zhǔn)基本一致。為防止換刀時碰傷零件、刀具或夾具，換刀點(diǎn)常常設(shè)置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的安全量。(6) 換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀加工的機(jī)床而設(shè)置的，因?yàn)檫@些機(jī)床在加工過程中要自動換刀，在編程時應(yīng)考慮選擇合適的換刀位置。對刀點(diǎn)往往與工件原點(diǎn)重合。其選擇原則是：①所選的對刀點(diǎn)應(yīng)使程序編制簡單；②對刀點(diǎn)應(yīng)選在容易找正、便于確定零件加工原點(diǎn)的位置；③對刀點(diǎn)應(yīng)選在加工過程中檢查方便、可靠的位置；④對刀點(diǎn)的選擇應(yīng)有利于提高加工精度。對刀點(diǎn)是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。在數(shù)控車床上，常用的對刀方法為試切對刀。數(shù)控機(jī)床的裝備不同，所采用的對刀方法也不同。(a) (b) 圖441 工件原點(diǎn)設(shè)置(a) 數(shù)控車床 (b) 數(shù)控銑床 (5) 對刀與對刀點(diǎn)在數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀尖點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。(4) 絕對坐標(biāo)與相對坐標(biāo)絕對坐標(biāo)是指所有點(diǎn)的坐標(biāo)值都是相對于坐標(biāo)原點(diǎn)計(jì)量的；相對坐標(biāo)又叫增量坐標(biāo)，是指運(yùn)動終點(diǎn)的坐標(biāo)值是以前一個點(diǎn)的坐標(biāo)作為起點(diǎn)來計(jì)量的。數(shù)控車床上加工工件時，工件原點(diǎn)一般設(shè)在主軸中心線與工件右端面(或左端面)的交點(diǎn)處，如圖441(a)所示。③工件原點(diǎn)最好選在工件的對稱中心上。工件原點(diǎn)在工件上的位置雖可任意選擇，但一般應(yīng)遵循以下原則：①工件原點(diǎn)選在工件圖樣的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，以利于編程。也有些數(shù)控機(jī)床的機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)重合。機(jī)床參考點(diǎn)已由機(jī)床制造廠測定后輸入數(shù)控系統(tǒng)，并且記錄在機(jī)床說明書中，用戶不得更改。當(dāng)回零操作完成后，顯示器即顯示出機(jī)床參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，表明機(jī)床坐標(biāo)系已自動建立。機(jī)床參考點(diǎn)對機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是 (a) (b) 圖440 數(shù)控機(jī)床的機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)(a) 數(shù)控車床 (b) 數(shù)控銑床一個已知定值，也就是說，可以根據(jù)機(jī)床參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值間接確定機(jī)床原點(diǎn)的位置。(2) 機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)是機(jī)床上的一個固定點(diǎn)，用于對機(jī)床工作臺、滑板與刀具相對運(yùn)動的測量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定和控制。數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)一般設(shè)在卡盤后端面的中心，如圖440(a)所示。該點(diǎn)是機(jī)床上一個固定的點(diǎn)，其位置是由機(jī)床設(shè)計(jì)和制造單位確定的，通常不允許用戶改變。(3) 附加坐標(biāo)系為了編程和加工的方便，如果還有平行于X、Y、Z坐標(biāo)軸的坐標(biāo)，有時還需設(shè)置附加坐標(biāo)系，可以采用的附加坐標(biāo)系有：第二組U、V、W坐標(biāo)，第三組P、Q、R坐標(biāo)。又稱為編程坐標(biāo)系或工作坐標(biāo)系。Y軸 當(dāng)X軸與Z軸確定之后，Y軸垂直于X軸和Z軸，其方向可按右手定則確定。X軸 X軸一般平行于工件裝夾面且與Z軸垂直。對于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，如車床、磨床等，工件轉(zhuǎn)動的軸為Z軸；對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，如鏜床、銑床、鉆床等，刀具轉(zhuǎn)動的軸為Z軸；如圖439所示。根據(jù)右手螺旋定則，分別以大拇指指向+X、+Y、+Z方向，其余四指則分別指向+A、+B、+C軸的旋轉(zhuǎn)方向。右手的大拇指、食指和中指保持相互垂直，拇指的方向?yàn)閄軸的正方向，食指為Y軸的正方向，中指為Z軸的正方向。(1) 機(jī)床坐標(biāo)系與運(yùn)動方向?yàn)榱舜_定機(jī)床的運(yùn)動方向和移動距離，就要在機(jī)床上建立一個坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系就叫機(jī)床坐標(biāo)系，也叫標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。(4) 零件加工完后，應(yīng)將程序紙帶、磁帶或磁盤等收藏起來妥善保管，以備再用。(2) 在加工時，必須正確輸人程序，不得擅自更改程序。(2) 工件的裝夾除應(yīng)牢固可靠外，還應(yīng)注意避免在工作中刀具與工件或刀具與夾具發(fā)生干涉。(5) 熟悉被加工件的加工程序和編程原點(diǎn)。(3) 啟動控制電氣部分，按規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱。表45 數(shù)控加工工藝守則項(xiàng) 目要 求 內(nèi) 容加工前的準(zhǔn)備(1) 操作者必須根據(jù)機(jī)床使用說明書熟悉機(jī)床的性能、加工范圍和精度，并要熟練地掌握機(jī)床及其數(shù)控裝置或計(jì)算機(jī)各部分的作用及操作方法。③數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率 數(shù)控機(jī)床的工時費(fèi)用較高，刀具損耗費(fèi)用所占比重較低，應(yīng)盡量用高的切削用量，通過適當(dāng)降低刀具壽命來提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率。②機(jī)床特性 切削用量受機(jī)床電動機(jī)的功率和機(jī)床剛性的限制，必須在機(jī)床說明書規(guī)定的范圍內(nèi)選取。具體數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)機(jī)床使用說明書、切削用量手冊，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)加以修正確定。主軸轉(zhuǎn)速要根據(jù)機(jī)床和刀具允許的切削速度來確定；背吃刀量主要受機(jī)床剛度的制約，在機(jī)床剛度允許的情況下，盡可能加大背吃刀量；進(jìn)給量要根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料來選。⑤選用涂層刀具以提高耐磨性和耐用度。立方氮化硼刀片一般適用加工硬度＞450HBS的冷硬鑄鐵、合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、高速鋼、軸承鋼以及硬度≥350HBS的鎳基合金、鈷基合金和高鈷粉末冶金零件。一般可用切削液。陶瓷刀具在下列情況下使用效果欠佳：短零件的加工；沖擊大的斷續(xù)切削和重切削；鈹、鎂、鋁和鈦等的單質(zhì)材料及其合金的加工(易產(chǎn)生親合力，導(dǎo)致切削刃剝落或崩刃)。②陶瓷刀具不僅用于加工各種鑄鐵和不同鋼料，也適用于加工有色金屬和非金屬材料。①根據(jù)數(shù)控加工對刀具的要求，選擇刀具材料的一般原則是盡可能選用硬質(zhì)合金刀具。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具的剛性。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。(4) 刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中重要的內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。(3) 夾具的選擇 數(shù)控加工的特點(diǎn)對夾具提出了兩個基本要求：一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。②設(shè)法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到在一次定位裝夾中，能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效率。 (a) (b) (c) 圖437 封閉內(nèi)輪廓加工走刀路線(a) 行切法 (b) 環(huán)切法 (c) 先行切再環(huán)切(2) 工件的定位與夾緊方案的確定工件的定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定，應(yīng)遵循前面所述有關(guān)定位基準(zhǔn)的選擇原則與工件夾緊的基本要求。采用圖(c)所示的走刀路線，先用行切法加工，最后再沿輪廓切削一周，使輪廓表面光整。加工時不留死角，在減少每次進(jìn)給重疊量的情況下，走刀路線較短，但兩次走刀的起點(diǎn)和終點(diǎn)間留有殘余高度，影響表面粗糙度。若按圖436(b)所示的進(jìn)給路線加工，可使各孔間距的總和最小，空程最短，從而節(jié)省定位時間。按照一般習(xí)慣，總是先加工均布于同一圓周上的一圈孔后，再加工另一圈孔，如圖436(a)所示，這不是最好的走刀路線。②使走刀路線最短，減少刀具空行程時間，提高加工效率。按圖(c)所示路線加工時，加工完4孔后往上多移動一段距離至P點(diǎn)，然后折回來在6孔處進(jìn)行定位加工，從而，使各孔的加工進(jìn)給方向一致，避免反向間隙的引入，提高了6孔與其它孔的位置精度。如圖435，鏜削圖(a)所示零件上六個尺寸相同的孔，有兩種走刀路線。加工位置精度要求較高的孔系時，應(yīng)特別注意安排孔的加工順序。對于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，建議也采用順銑加工，這對于降低表面粗糙度值和提高刀具耐用度都有利。數(shù)控機(jī)床一般采用滾珠絲杠傳動，其運(yùn)動間隙很小，并且順銑優(yōu)點(diǎn)多于逆銑，所以應(yīng)盡可能采用順銑。在確定走刀路線時，主要遵循以下原則：①保證零件的加工精度和表面粗糙度例如在銑床上進(jìn)行加工時，因刀具的運(yùn)動軌跡和方向不同，可能是順銑或逆銑，其不同的加工路線所得到的零件表面的質(zhì)量就不同。(1) 確定走刀路線和工步順序走刀路線是刀具在整個加工工序中相對于工件的運(yùn)動軌跡，不但包括了工步的內(nèi)容，而且也反映出工步的順序。例如是否預(yù)留加工余量，留多少、定位基準(zhǔn)的要求、零件的熱處理等，這些問題都需要前后銜接，統(tǒng)籌兼顧。數(shù)控工序前后一般都穿插其它普通工序，若銜接不好就容易產(chǎn)生矛盾。l 攻4M8螺紋完成。l φ12孔口倒角。l 精鏜φ32孔至尺寸。l 精銑頂面。l 鉆4。l 鉆3φ6的孔至尺寸。l 鉆φ3下面通過一個實(shí)例來說明這些原則的應(yīng)用：如圖434所示零件，可以先在普通機(jī)床上把底面和四個輪廓面加工好(“基面先行”)，其余的頂面、孔及溝槽安排在立式加工中心上完成(工序集中原則)，加工中心工序按“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”等原則可以劃分為如下15個工步：l 粗銑頂面。⑤為了提高機(jī)床的使用效率，在保證加工質(zhì)量的前提下，可將粗加工和半精加工合為一道工序。③為了及時發(fā)現(xiàn)毛坯的內(nèi)在缺陷，精度要求較高的主要表面的粗加工一般應(yīng)安排在次要表面粗加工之前；大表面加工時，因內(nèi)應(yīng)力和熱變形對工件影響較大，一般也需先加工。加工順序的安排除遵循“”原則外，還應(yīng)遵循下列原則：①盡量使工件的裝夾次數(shù)、工作臺轉(zhuǎn)動次數(shù)、刀具更換次數(shù)及所有空行程時間減至最少，提高加工精度和生產(chǎn)率。(2) 加工順序的安排加工順序安排得合理與否，將直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和加工成本。有些零件加工表面多而復(fù)雜，構(gòu)成零件輪廓的表面結(jié)構(gòu)差異較大，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(如內(nèi)型、外形、曲面或平面等) 劃分成多道工序。一般來說，在一次安裝中不允許將工件的 圖433 凸輪零件圖某一表面粗、精不分地加工至精度要求后再加工工件的其它表面。在專用數(shù)控機(jī)床和加工中心上常用這種方法。②按所用刀具劃分工序 以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道工序。該方法一般適合于加工內(nèi)容不多的工件，加工完畢就能達(dá)到待檢狀態(tài)。(1) 工序的劃分在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序。最后再將所需的其它工序如常規(guī)工序、輔助工序、熱處理工序等插入，銜接于數(shù)控加工工序序列之中，就得到了要求的工藝路線。然后將所有工步內(nèi)容按一定原則排列成先后順序。在數(shù)控加工中若沒有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，會因工件重新安裝產(chǎn)生定位誤差，從而使加工后的兩個面上的輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào)，因此，