【正文】 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 / 18。 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(huà)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)。 6．試區(qū)別一下手工編程和自動(dòng)編程的過(guò)程以及適用場(chǎng)合。053 F32 M02。 5．某機(jī)床允許使用的程序格式為：N04 G02 X177。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(guò)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(shuō)說(shuō)NC與CNC的區(qū)別。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。填寫(xiě)工序卡如表19所示。不同的數(shù)控機(jī)床，其工序卡也有差別。 2．工序卡 由編程員根據(jù)圖紙和加工任務(wù)書(shū)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(xiě)。 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。目前數(shù)控加工工藝文件尚未制定國(guó)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。 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(shū)寫(xiě)。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(méi)有出現(xiàn)過(guò)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(shū)寫(xiě)這一功能代碼。 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)。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)。同樣也可有代碼法和直接指定法兩種表示方法。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。 ● 直接指定法：即F后跟的數(shù)字就是進(jìn)給速度的大小。進(jìn)給速度一般有如下兩種表示方法。例如，機(jī)床主軸的啟動(dòng)、停止、變換；冷卻液的開(kāi)關(guān)；刀具的更換；部件的夾緊或松開(kāi)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。 M指令也是由字母M和兩位數(shù)字組成。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。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。 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。 主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)計(jì)算值在機(jī)床說(shuō)明書(shū)中選取標(biāo)準(zhǔn)值，并填入程序單中。 (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。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。主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度來(lái)決定。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。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)。目前，我國(guó)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。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(kù)上去。 (6) 加工肋時(shí)，刀具直徑為D =(5～10)b (b為肋的厚度)。re為刀尖轉(zhuǎn)角半徑。l為刀具切削部分長(zhǎng)度，H為零件高度。 (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。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。曲面加工時(shí)常采用球頭銑刀；但在加工曲面較平坦部位時(shí)，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而應(yīng)采用環(huán)形刀。在生產(chǎn)中加工平面零件周邊輪廓時(shí)，常采用立銑刀。具體選擇可參考相關(guān)切削用量手冊(cè)。夾緊刀片的方式要選擇得比較合理，刀片最好選擇涂層硬質(zhì)合金刀片。精車時(shí)，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。 數(shù)控車床兼作粗精車削。對(duì)階梯孔的鏜削加工采用組合鏜刀，以提高鏜削效率。鏜孔則是懸臂加工，應(yīng)采用對(duì)稱的兩刃或兩刃以上的鏜刀頭進(jìn)行切削，以平衡徑向力，減輕鏜削振動(dòng)。精鉸可采用浮動(dòng)鉸刀，但鉸前孔口要倒角。用加工中心鉸孔可達(dá)IT7～I(xiàn)T9級(jí)精度，～ (m。鉆孔前應(yīng)用大直徑鉆頭先锪一個(gè)內(nèi)錐坑或頂窩，作為鉆頭切入時(shí)的定心錐面，同時(shí)也作為孔口的倒角。 由于數(shù)控加工一般不用鉆模，鉆孔剛度較差。 刀具與切削用量的選擇 1．刀具的選擇 選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容和工件材料等因素。但根據(jù)其曲面形成規(guī)律，旋轉(zhuǎn)變動(dòng)一下坐標(biāo)方向后其軌跡曲線則比較簡(jiǎn)單，據(jù)此可采用能進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整的四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工控制，可以獲得較高的加工質(zhì)量。 若用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)的行切加工方法，切削刃形成的軌跡為曲面與行切面的交線即平面曲線，但此時(shí)刀具中心軌跡則是一空間曲線，其編程計(jì)算較為復(fù)雜，且要求機(jī)床必須具備三軸聯(lián)動(dòng)功能。此時(shí)，刀具中心軌跡為等距曲面與行切面的交線，是一條平面曲線，編程計(jì)算比較簡(jiǎn)單，但由于球頭刀與曲面切削點(diǎn)的位置隨曲率而不斷改變，故切削刃形成的軌跡則是空間曲線，曲面上有較明顯的扭曲的殘留溝紋。 對(duì)邊界敞開(kāi)的曲面，球頭刀可由邊界外開(kāi)始加工。如大葉片類零件，當(dāng)采用沿縱向來(lái)回切削的加工路線時(shí)，每次沿母線方向加工，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。若以預(yù)防加工變形考慮，則應(yīng)在所有的區(qū)域完成粗銑后，再統(tǒng)一對(duì)所有的區(qū)域先后進(jìn)行精銑。若按 (b)方式，來(lái)回地從一側(cè)順次銑切到另一側(cè)，必然會(huì)因頻繁地抬刀和下刀而增加工時(shí)。這三種方案中，(b)圖方案最差，(d)圖方案最好。若為封閉凹槽，可有圖示(b)、(c)、(d)三種走刀方案。但是，在沿法線方向切入/切出時(shí)，還應(yīng)避免產(chǎn)生過(guò)切的可能性。銑削外表面輪廓時(shí)，銑刀的切入、切出點(diǎn)應(yīng)沿零件輪廓曲線的延長(zhǎng)線上切向切入和切出零件表面，而不應(yīng)沿法線方向直接切入零件，引入點(diǎn)選在尖點(diǎn)處較妥。 銑削平面零件時(shí)，一般采用立銑刀側(cè)刃進(jìn)行切削。當(dāng)?shù)毒叩闹髌谴笥诘越咏?0176。主偏刀分層車外圓，合理的安排應(yīng)是每一刀的切削終點(diǎn)依次提前一小段距離e( mm)。在安排粗車路線時(shí)，應(yīng)讓每次切削所留的余量相等。如必須用數(shù)控車加工時(shí)，則要注意程序的靈活安排。按路線，加工完4孔后往上多移動(dòng)一段距離到P點(diǎn)，然后再折回來(lái)加工6孔，使方向一致，可避免引入反向間隙。但對(duì)孔位精度要求較高的孔系加工，還應(yīng)注意在安排孔加工順序時(shí)，防止將機(jī)床坐標(biāo)軸的反向間隙帶入而影響孔位精度。 對(duì)點(diǎn)位控制機(jī)床，只要求定位精度較高，定位過(guò)程盡可能快，而刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)路線無(wú)關(guān)緊要。 (2) 盡量減少進(jìn)、退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間，盡量使加工路線最短。其主要確定原則如下： (1) 加工方式、路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度。選取的這些點(diǎn)，都是便于計(jì)算的相對(duì)固定點(diǎn)。換刀點(diǎn)往往設(shè)在工件的外部，以能順利換刀、不碰撞工件和其他部件為準(zhǔn)。成批生產(chǎn)時(shí)，為減少多次對(duì)刀帶來(lái)的誤差，常將對(duì)刀點(diǎn)既作為程序的起點(diǎn)，也作為程序的終點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在零件、夾具上或機(jī)床上面，盡可能設(shè)在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。(2) 在機(jī)床上找正容易，加工中便于檢查。在編程時(shí)，應(yīng)正確地選擇“對(duì)刀點(diǎn)”的位置。即使你不小心移動(dòng)了刀具的相對(duì)位置，也可很方便地令其返回到起刀點(diǎn)處。 數(shù)控機(jī)床對(duì)刀時(shí)常采用千分表、對(duì)刀測(cè)頭或?qū)Φ睹闇?zhǔn)儀進(jìn)行找正對(duì)刀，具有很高的對(duì)刀精度。 對(duì)刀操作就是要測(cè)定出在程序起點(diǎn)處刀具刀位點(diǎn)(即對(duì)刀點(diǎn)，也稱起刀點(diǎn))相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)以及工件原點(diǎn)的坐標(biāo)位置。它是在刀具上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點(diǎn)。例如，在數(shù)控銑床或立式加工中心的工作臺(tái)上，可安裝一塊與工作臺(tái)大小一樣的平板，既可用它作為大工件的基礎(chǔ)板，也可作多個(gè)中小工件的公共基礎(chǔ)板，依次加工并排裝夾的多個(gè)中小工件。即夾具要開(kāi)敞，其定位夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀(如產(chǎn)生碰撞等)。 (2) 零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停頓時(shí)間。除此之外，還要考慮以下幾點(diǎn)： (1) 當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。 (3) 避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。為提高數(shù)控機(jī)床的效率，在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn)： (1) 力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。 工件的安裝與夾具的選擇 1．定位裝夾的基本原則 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。即在一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工完成所有可能加工到的部位，然后再換另一把刀具加工其他部位。粗精加工之間，最好隔一段時(shí)間，以使粗加工后零件的變形能得到充分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，以提高零件的加工精度。通常在一次安裝中，不允許將零件某一部分表面粗、精加工完畢后，再加工零件的其他表面；否則，可能會(huì)在對(duì)新的表面進(jìn)行大切削量加工過(guò)程中，因切削力太大而引起已精加工完成的表面變形。對(duì)單個(gè)零件要先粗加工、半精加工，而后精加工。 2．按粗、精加工方式劃分 根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來(lái)劃分工序時(shí)，可按粗、精加工分開(kāi)的原則來(lái)劃分工序，即先粗加工再精加