【正文】 如軸的直徑尺寸標注為φ100 0 mm， mm。如圖142所示，加工后的實際型面與理論型面之間存在著一定的誤差。其符合程度越高，精度愈高。在粗加工，一般使用區(qū)域優(yōu)先；精加工對各個凸臺或者凹槽的尺寸一致性要求較高時，應采用層優(yōu)先。也就是一個區(qū)域一個區(qū)域進行加工，將某一連續(xù)的區(qū)域加工完成后，再加工另一個邊續(xù)的區(qū)域。刀具會在不同的加工區(qū)域之間跳來跳去。 區(qū)域加工順序對于有多個凸臺或者凹槽的零件做等高切削時形成不連續(xù)的加工區(qū)域，其加工順序可有兩種選擇。圖 141對于開放的輪廓線也有3種參數(shù)選擇，即刀具是在輪廓上、輪廓左或輪廓右。如圖141左圖所示，輪廓線不作偏移，刀具輪廓及島嶼均為IN。（3）刀具在輪廓外（Outside），刀具中心越過輪廓線，超過輪廓線一個刀具半徑。（1）刀具在輪廓上（ON），刀具中心線與輪廓線相重合，即不考慮補償。圖 140 輪廓控制在數(shù)控編程中，不少時候需要通過輪廓來限制加工范圍，而某些刀軌形中，輪廓是必不可少的因素，缺少輪廓將無法生成刀路軌跡。角落尖角：如圖140中圖所示，處理成工件外部輪廓為尖角，而刀具路徑為圓角。（1）角落圓角：如圖140左圖所示，處理成工件外部輪廓及刀具路徑都是圓角。采用圓弧過濾可以避免機床進給方向的急劇變化。圓弧方式處理時，刀具從輪廓的一邊到另一邊的過程中，以圓弧的方式過濾，適合于小于或等于90176。尖角處理時，刀具從輪廓的一邊到另一邊的過程中，以直線的方式過濾，適合于大于90176。冷卻液開關由機床操作人員確認程序沒錯誤，可以正常加工時，打開機床控制面板上的冷卻液開關。對于一般的數(shù)控銑或者使用人工換刀進行加工的，應該關閉冷卻液開關。用于干切削的刀具須合理選擇刀具材料及涂層，設計合理的刀具幾何參數(shù)，大部分可轉換刀具均可使用干切削。加之由于冷卻液中的有害物質，對工人的健康造成危害，也使冷卻液使用受到限制。例如，維持一個大型的冷卻液系統(tǒng)需花費很多資金。但是在切削面上有硬質層、積渣、工件表面凹凸不平較顯著時，如加工鍛造毛坯，應采用逆銑法。順銑的功率消耗要比逆銑時小，在同等切削條件下，順銑功率消耗要低5%～15%，同時順銑也更加有利于排屑。另外，逆銑時，由于刀齒由下往上（或由內往外）切削。逆銑時，切削由薄變厚，刀齒從已加工表面切入，對銑刀的使用有利。反之，當工件位于銑刀進給方向的左側時，進給方向定義為逆時針。在加工中心機床上刀具長度補償?shù)氖褂?，一般是將刀具長度數(shù)據(jù)輸入到機床的刀具數(shù)據(jù)表中，當機床調用刀具時，自動進行長度的補償。G43是刀具長度正補償，H_是選用刀具在數(shù)控機床中的編號，可使用G49取消刀具半徑長度補償。無論用哪一把刀具都要進行刀具的絕對長度補償。長度補償?shù)闹档扔谒鶕Q刀具與零長度刀具的長度差。一般用一把標準刀具的刀頭作為控制點，則該刀具稱為零長度刀具。如銑刀用過一段時間以后，由于磨損，長度也會變短，這時就需要進行長度補償。使用自動編程軟件進行編程時，其刀位計算時已經(jīng)自動加進了補償值，所以無須在程序中添加。在手工編程使用平底刀或圓側向切削時，必須加上刀具半徑補償值，此值可以在機床上設定。若還要留加工余量，則偏離的值還要加上此預留量。此外，在零件加工時，有時還需要考慮加工余量和刀具磨損等因素的影響。在孔加工循環(huán)中，使用G98將抬刀到安全高度進行轉移，而使用G99就將直接移動，不抬刀到安全高度，如圖138所示。在粗加工時，對較大面積的加工通常建議使用抬刀，以便在加工時可以暫停，對刀具進行檢查。在加工過程中，當?shù)毒咝枰趦牲c間移動而不切削時，是否要提刀到安全平面呢？當設定為抬刀時，刀具將先提高到安全平面，再在安全平面上移動；否則將直接在兩點間移動而不提刀。若該位置又在工件內或工件上，且采用垂直下刀方式，則極不安全。慢速下刀相對距離通常為相對值，刀具以G00快速下刀到指定位置，然后以接近速度下刀到加工位置。起止高度就大于或等于安全高度，安全高度也稱為提刀高度，是為了避免刀具碰撞工件而設定的高度（Z值）。 高度與安全高度起止高度指進退刀的初始高度。生產(chǎn)中常用的對刀工具有百分表、中心規(guī)和尋邊器等，對刀操作一定要仔細，對刀方法一定要與零件的加工精度相適應。圖 137確定對刀點在機床坐標系中的位置的操作稱為對刀。對刀點要盡可能選擇在零件的設計基準或者工藝基準上，這樣就能保證零件的精度要求。對刀點既可以與編程原點重合，也可以不重合，主要取決于加工精度和對刀的方便性。選擇對刀點時要考慮到找正容易，編程方便，對刀誤差小，加工時檢查方便、可靠。 對刀點的選擇在加工時，工件可以在機床加工尺寸范圍內任意安裝，要正確執(zhí)行加工程序，必須確定工件在機床坐標系的確切位置。在實際的加工過程中，可能對各個切削用量參數(shù)進行調整，如使用較高的進給速度進行加工，雖然刀具的壽命有所降低，但節(jié)省了加工時間，反而能有更好的效益。在切削過程中，有的平面?zhèn)认蜻M刀，可能產(chǎn)生全刀切削即刀具的周邊都要切削，切削條件相對較惡劣，可以設置較低的進給速度。如在初始切削進刀時，特別是Z軸下刀時，因為進行端銑，受力較大，同時考慮程序的安全性問題，所以應以相對較慢的速度進給。進給速度可以按下面公式進行計算：其中：Vf表示工作臺進給量，單位為mm/min；n表示主軸轉速，單位為轉/分；z表示刀具齒數(shù)，單位為齒；fz表示進給量，單位為mm/齒；fz值由刀具供應商提供。Vf的增加也可以提高生產(chǎn)效率，但是刀具的耐用度也會降低。5．進給速度Vf 進給速度是指機床工作臺在作插位時的進給速度，Vf的單位為mm/min。在使用球頭刀時要作一些調整，球頭銑刀的計算直徑Deff要小于銑刀直徑Dc，故其實際轉速不應按銑刀直徑Dc計算，而應按計算直徑Deff計算。4．主軸轉速n主軸轉速的單位是r/min，一般根據(jù)切削速度Vc來選定。另外，切削速度Vc值還要根據(jù)工件的材料硬度來作適當?shù)恼{整。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。3．切削線速度Vc也稱單齒切削量，單位為m/min。而使用圓鼻刀進行加工，刀具直徑應扣除刀尖的圓角部分，即d=D2r，（D為刀具直徑，r為刀尖圓角半徑），而L可以取得（～）d。在粗加工中，步距取得大有利于提高加工效率。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應留一定的余量進行精加工。具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、刀具說明書、切削用量手冊，并結合經(jīng)驗而定。 圖 136 切削用量的確定合理選擇切削用量對于發(fā)揮數(shù)控機床的最佳效益有著至關重要的關系。按照一般習慣，總是先加工均布于同一圓周上的8個孔，再加工另一圓周上的孔，如圖136左圖所示。而且精銑時宜采用順銑，以減小零件被加工表面粗糙度的值。因為加工過程中的切削力會使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生彈性變形并處于相對平衡狀態(tài)，進給停頓時，切削力突然減小會改變系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，刀具會在進給停頓處的零件輪廓上留下刻痕。三種方案中，左圖方案的加工表面質量最差，在周邊留有大量的殘余；中圖方案和右圖方案加工后的能保證精度，但中圖方案采用環(huán)切的方案，走刀路線稍長，而且編程計算工作量大。由于曲面零件的邊界是敞開的，沒有其他表面限制，所以邊界曲面可以延伸，球頭刀應由邊界外開始 加工。如發(fā)動機大葉片，采用圖134左圖所示的加工方案時，每次沿直線加工，刀位點計算簡單，程序少，加工過程符合直紋面的形成，可以準確保證母線的直線度。所謂行切法是指刀具與零件輪廓的切點軌跡是一行一行的，而行間的距離是按零件加工精度的要求確定的。 圖 132 圖 133對于孔位置精度要求較高的零件，在精鏜孔系時，鏜孔路線一定要注意各孔的定位方向一致，即采用單向趨近定位點的方法，以避免傳動系統(tǒng)反向間隙誤差或測量系統(tǒng)的誤差對定位精度的影響。當整圓加工完畢時，不要在切點處直接退刀，而應讓刀具沿切線方向多運動一段距離，以免取消刀補時，刀具與工件表面相碰，造成工件報廢。當內部幾何元素相切無交點時，為防止刀補取消時在輪廓拐角處留下凹口，刀具切入切出點應遠離拐角。銑削封閉的內輪廓表面時，若內輪廓曲線允許外延，則應沿切線方向切入切出。刀具切入工件時，應避免沿零件外廓的法向切入，而應沿外廓曲線延長線的切向切入，以避免在切入處產(chǎn)生刀具的刻痕而影響表面質量，保證零件外廓曲線平滑過渡。它對零件的加工質量、加工效率和數(shù)控加工中的走刀路線有直接影響，應根據(jù)零件的結構特點和工序的加工要求等合理安排。因此，在確定走刀路線時最好畫一張工序簡圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去（包括進刀、退刀路線），這樣可為編程帶來不少方便。 走刀路線的選擇走刀路線是刀具在整個加工工序中相對于工件的運動軌跡，它不但包括了工序的內容，而且也反映出工序的順序。加工中心機床刀具是一個較復雜的系統(tǒng)，如何根據(jù)實際情況進行正確選用，并在CAM軟件中設定正確的參數(shù)，是數(shù)控編程人員必須掌握的。先用較小的鉆頭鉆孔至所需深度Z，再用較大的鉆頭進行鉆孔，最后用所需的鉆頭進行加工，以保證孔的精度。若是銑毛坯面時，最好選用硬質合金波紋立銑刀，它在機床、刀具、工件系統(tǒng)允許的情況下，可以進行強力切削?！ｃ娤鞅P類零件的周邊輪廓一般采用立銑刀。為了提高槽寬的加工精度，減少銑刀的種類，加工時應采用直徑比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然后再利用刀具半徑補償（或稱直徑補償）功能對槽的兩邊進行銑加工。不過，由于平頭立銑刀和球頭刀的加工效果是明顯不同的，當曲面形狀復雜時，為了避免干涉，建議使用球頭刀，調整好加工參數(shù)也可以達到較好的加工效果。為提高效率，應盡量采用端銑刀，由于相同的加工參數(shù)，利用球頭刀加工會留下較大的殘留高度。加工精度要求越高，走刀步長和切削行距越小，編程效率越低。加工空間曲面和變斜角輪廓外形時，由于球頭刀具的球面端部切削速度為零，而且在走刀時，每兩行刀位之間，加工表面不可能重疊，總存在沒有被加工去除的部分。密布的刀齒使進給速度大大提高，從而提高切削效率。表面要求高時，還可以選擇使用具有修光效果的刀片。因此，加工余量大又不均勻時，銑刀直徑要選小些。一般采用二次走刀，第一次走刀最好用端銑刀粗銑，沿工件表面連續(xù)走刀。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選端銑刀或面銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。圖 127圖 128圖 129加工中心上用的立銑刀主要有3種形式：球頭刀（R=D/2），端銑刀（R=0）和R刀（RD/2）（俗稱“牛鼻刀”或“圓鼻刀”），其中D為刀具的直徑、R為刀角半徑。在該兩種銑刀的圓柱面、圓錐面和球面上的切削刃均為主切削刃，銑削時不僅能沿銑刀軸向做進給運動，也能沿銑刀徑向做進給運動，而且球頭與工件接觸往往為一點，這樣，該銑刀在數(shù)控銑床的控制下，就能加工出各種復雜的成形表面，所以該銑刀用途獨特，很有發(fā)展前途。模具銑刀按工作部分形狀不同，可分為圓柱形球頭銑刀、圓錐形球頭銑刀和圓錐形立銑刀3種形式。該銑刀直徑范圍是40mm～100mm。圖126所示是單角銑刀。角度銑刀的材料一般是高速鋼。該銑刀直徑范圍是50mm～200mm，寬度4mm～40mm。圖125所示是直齒三面刃銑刀。三面刃銑刀的主切削刃分布在銑刀的圓柱面上，副切削刃分布在兩端面上。鍵槽銑刀的直徑范圍為 φ2mm～φ63mm。加工鍵槽時，每次先沿銑刀軸向進給較小的量，然后再沿徑向進給，這樣反復多次，就可完成鍵槽的加工。該銑刀外形似立銑刀，端面無頂尖孔，端面刀齒從外圓開至軸心，且螺旋角較小，增強了端面刀齒強度。該立銑刀應用較廣，但切削效率較低。該立銑刀的直徑范圍是φ2mm～φ80mm。該立銑刀的主切削刃分布在銑刀的圓柱面上，副切削刃分布在銑刀的端面上，且端面中心有頂尖孔，因此，銑削時一般不能沿銑刀軸向做進給運動，只能沿銑刀徑向做進給運動。 圖 121 圖 122 3．立銑刀立銑刀主要用于立式銑床上加工凹槽、臺階面、成形面（利用靠模）等。該銑刀是由硬質合金刀片與合金鋼刀體經(jīng)焊接而成，其結構緊湊，切削效率高，制造較方便。面銑刀按結構可以分為整體式面銑刀、硬質合金整體焊接式面銑刀、硬質合金機夾焊接式面銑刀、硬質合金可轉位式面銑刀等形式。2．面銑刀面銑刀主要用于立式銑床上加工平面、臺階面等。當螺旋角β=0176。圓柱銑刀直徑范圍d=50mm～100mm，齒數(shù)Z=6～14個，螺旋角β=30176。該銑刀有粗齒和細齒之分。1．圓柱銑刀圓柱銑刀主要用于臥式銑床加工平面，一般為整體式，如圖121所示。在滿足加工要求的前提下，刀具的懸伸長度盡可能得短，以提高刀具系統(tǒng)的剛性。通常情況下，優(yōu)先選擇經(jīng)濟性良好的可轉位刀具。刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高則可以使總體成本可能比使用普通刀具更低，產(chǎn)生更好的效益。經(jīng)濟指的是能以最小的成本完成加工。要保證刀具及刀柄不會與工件相碰撞或者擠擦，造成刀具或工件的損壞。再如，切削低硬度材料時，可以使用高速鋼刀具，而切削高硬度材料時，就必須要用硬質合金刀具。適用是要求所選擇的刀具能達到加工的目的，完成材料的去除，并達到預定的加工精度。 加工刀具的選擇選擇刀具應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關因素正確選用刀具及刀柄。（3）在同一次安裝中進行的多道工序，應先安排對工件剛性破壞小的工序。順序安排一般應按下列原則進行：（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。什么零件宜采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，也要根據(jù)實際需要和生產(chǎn)條件確定，要力求合理。對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生較大的變形而需要進行校形，因此一般來說凡要進行粗、精加工的工件都要將工序分