【正文】 根據(jù)被加工材料及適用的加工條件，每大類中又分為若干組，用兩位阿。一般選用銑刀時，可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應牌號的硬質(zhì)合金刀片。當然，還需要考慮機床的額定功率和剛性應能滿足刀具使用最大切削深度時的需要。 （ 6）銑刀的最大切削深度 不同系列的可轉(zhuǎn)位面銑刀有不同的最大切削深度。如系小直徑立銑刀，則應主要考慮機床的最高轉(zhuǎn)數(shù)能否達到刀具的最低切削速度 (60m/min)。在批量生產(chǎn)時，也可按工件切削寬度的 倍選擇刀具直徑。 1)平面銑刀 南京市職工大學 選擇平面銑刀直徑時主要需考慮刀具所需功率應在機床功率范圍之內(nèi)，也可 將機床主軸直徑作為選取的依據(jù)。在鑄鋼、鑄鐵件的大余量粗加工中建議優(yōu)先選用不等分齒距的銑刀。 為防止工藝系統(tǒng)出現(xiàn)共振，使切削平穩(wěn)，還有一種不等分齒距銑刀。 密齒銑刀 主要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。 粗齒銑刀 適用于普通機床的大余量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工；當機床功率較小時，為使切削穩(wěn)定，也常選用粗齒銑刀。 (4)銑刀的齒數(shù) (齒距 ) 選擇 銑刀齒數(shù)多，可提高生產(chǎn)效率，但受容屑空間、刀齒強度、機床功率及剛性等的限制，不同直徑的銑刀的齒數(shù)均有相應規(guī)定。此種銑刀切削平穩(wěn)，排屑順利，金屬切除率高，適用于大余量銑削加工。對于剛性差 (如主軸懸伸較長的鏜銑床 )、功率小的機床和加工焊接結(jié)構(gòu)件時，也應優(yōu)先選用雙正前角銑刀。 由于切屑收縮比小，所耗切削功率較小，切屑成螺旋狀排出，不易形成積屑瘤。當采用雙正前角銑刀產(chǎn)生崩刃 (即沖擊載荷大 )時，在機床允許的條件下亦應優(yōu)先選用雙負前角銑刀。由于軸向前角為負值，切屑不能自動流出，當切削韌性材料時易出現(xiàn)積屑瘤和刀具振動。 常用的前角組合形式如下： 雙負前角 雙負前角的銑刀通常均采 用方形 (或長方形 )無后角的刀片，刀具切削刃多 (一般為 8 個 )，且強度高、抗沖擊性好，適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。 2)前角 γ 銑刀的前角可分解為徑向前角 γ f (圖 a)和軸向前角 γ p(圖 b)，徑向前角 γ f主要影響切削南京市職工大學 功率；軸向前角 γ p則影響切屑的形成和軸向力的方向，當 γ p為正值時切屑即飛離加工面。 主偏角，此類銑刀的徑向切削力大幅度減小 ，約等于軸向切削力，切削載荷分布在較長的切削刃上，具有很好的抗振性，適用于鏜銑床主軸懸伸較長的加工場合。 主偏角銑刀主要用于鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。 75176。由于徑向切削力明顯減小 (特別是 60176。 ～ 75176。 主偏角銑刀，其切削性能有一定改善。在加工帶凸肩的平面時，也可選用 88176。該類刀具通用性好 (即可加工臺階面，又可加工平面 )，在單件、小批 量加工中選用。 90176。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。 等幾種。 、 60176。 、 75176。 1)主偏角 Kr 主偏角為切削刃與切削平面的夾角，銑刀的主偏角有 90176。各種角 度中最主要的是主偏角 。 (3)銑刀角度的選擇 銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。由于刀片采用切削力夾緊，夾緊力隨切削力的增大而增大，因此可省去夾緊元件，增大了容屑空間。 2)立裝結(jié)構(gòu) (刀片切向排列 ) 立裝結(jié)構(gòu)銑刀的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)位方便。 1)平裝結(jié)構(gòu) (刀片徑向排列 ) 南京市職工大學 平裝結(jié)構(gòu)銑刀的刀體結(jié)構(gòu)工藝性好，容易加工，并可采用無孔刀片 (刀片價格較低，可重磨 )。選用時，主要可根據(jù)刀片排列方式。 2）銑刀結(jié)構(gòu)選擇 銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。 4） 銑鍵槽時，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀，如圖 所示。 被加工零件的幾何形狀 是 選擇刀具類型 的主要依據(jù) . 1） 加工曲面類零件時，為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點相切，而避免刀刃與工件輪廓發(fā)生干涉，一般采用球頭刀，粗加工用兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃銑刀。圖中： 1凸輪零件， 2夾具體， 3圓柱定位銷， 4定位塊， 5菱形定位銷， 6壓板， 7夾緊螺母。例如，加工圖 所示的凸輪零件的凸輪曲面時，可采用圖 中所示的凸輪夾具。對單件、小批量、工作量較大的模具加工來說，一般可直接在機床工作臺面上通過調(diào)整實現(xiàn)定位與夾緊，然后通過 加工坐標系的設定 來確定零件的位置。 數(shù)控 加工中心 的工藝裝備 （刀具） 數(shù) 控 加工中心 的工藝裝備 較多，這里 主要 分析 夾具和刀具。 在選擇了數(shù)控加工工藝內(nèi)容和確定了零件加工路線后，即可進行數(shù)控加工工序的設計。順序安排一般應按以下原則進行： （ 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應綜合考慮； （ 2）先進行內(nèi)腔加工，后進行外形加工； （ 3）以相同定位、夾緊方式 加工 或 用 同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)； 數(shù)控加 工工藝與普通工序的銜接 數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于 對 粗加工后可能發(fā)生的變形需要進行校形，故一般來說，凡要進行粗、精加工的 過程， 都要將工序分開。對于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。有些 零 件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機床連續(xù)工作時間的限制（如一道工序在一個工作班內(nèi)不能結(jié)束）等。這種方法適合于加工內(nèi)容 較少的 零 件，加工完后就能達到待檢狀態(tài)。因此在工藝路線設計中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中，因而要與 其它 加工工藝銜接好。零件的形狀盡可能對稱，便于利用數(shù)控機床的鏡向 加工功能來編程，以節(jié)省編程時間。在完成定位加工后再除去。因此往往需要設置一些輔助基準，或在毛坯上增加一些工藝凸臺。所以在審查與分析圖紙時，一定要仔細核算 ，發(fā)現(xiàn)問題及時與設計人員聯(lián)系。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義，手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進行。因此零件圖 樣 上最好直接給出坐標尺寸，或盡量以同一基準引注尺寸。 數(shù)控加工工藝性分析 被加工零件的數(shù)控加工工藝性問題涉及面很廣，下面結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容?？傊?，要盡量做到合理，達到多、快、好、省的目的。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。如以毛坯的粗基準定位加工第一個精基準，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容； （ 2）加工部位分散， 需 要多次安裝、設置原點。 不適于數(shù)控加工的內(nèi)容 一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會得到明顯提高。在考慮選擇內(nèi)容時，應結(jié)合企業(yè)設備的實際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵 問題 和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 對于 一 個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完成 ,而往往只是其 中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。合格的程序員首先是一個合格的工藝人員，否則就無法做到全面周到地考慮零件加工的全過程，以及正確、合理地 編制 零件的加工程序。 南京市職工大學 數(shù)控加工工藝設計 數(shù)控機床的加工工藝與通用機床的加工工藝有許多相同之處， 但 在數(shù)控機床上加工零件比通用機床加工零件 的 工藝規(guī)程 要 復雜得多。對于加工人員來說， 則應在裝夾工件、調(diào)試程序時，將編程原點轉(zhuǎn)換為加工原點，并確定加工原點的位置，在數(shù)控系統(tǒng)中給予設定（即給出原點設定值），設定加工坐標系后就可根據(jù)刀具當前位置，確定刀具起始點的坐標值。能夠掌握機床坐標系、編程坐標系、加工坐標系的概念，具備實際動手設置機床加工坐標系的能力。一般要求單列一段。每個程序段一般占一行。一般要求單列一段。 加工程序的一般格式 （ 1） 程序開始符、結(jié)束符 程序開始符、結(jié)束符是同一個字符， ISO 代碼中是 %， EIA代碼中是 EP，書寫時要單列一段。這種功能字稱之為續(xù)效字?，F(xiàn)在一般使用字地址可變程序段格式，每個字長不固定，各個程序段中的長度和功能字的個數(shù)都是可變的。一個數(shù)控加工程序是 若干個程序段組成的。語音數(shù)控自動編程是采用語音識別器，將編程人員發(fā)出的加工指令聲音轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸こ绦颉Ｄ壳?，圖形數(shù)控自動編程是使用最為廣泛的自動編程方式。 根據(jù)輸入方式的不同，可將自動編程分為圖形數(shù)控自動編程、語言數(shù)控自動編程和語音數(shù)控自動編程等。又由于計算機自動編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值計算，可提高編程效率幾十倍乃至上百倍，因此解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題。 （ 2）計算機自動編程 自動編程 是 指在編程過程中，除了分析零件圖 樣 和制定工藝方案由人工進行外，其余工作均由計算機輔助完成。 手工編程的特點：耗費時間較長，容易出現(xiàn)錯誤，無法勝任復雜形狀零件的編程。 （ 1） 手工編程 手 工編程指 主要 由人工來完成數(shù)控編程中各個階段的工作。若能采用與被加工零件材料相同的材料進行試切，則更能反映實際加工效果，當發(fā)現(xiàn)加工的零件不符合加工技術(shù)要求時，可修改程序或采取尺寸補償?shù)却胧?。對于形狀復雜和要求高的零件，也可采用鋁件、塑料或石蠟等易切材料進行試切來檢驗程序。通?？刹捎脵C床空運轉(zhuǎn)的方式，來檢查機床動作和運動軌跡的正確性，以 檢驗程序。 （ 4）程序檢驗 將編寫好的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，就可控制數(shù)控機床的加工工作。程序編制人員使用數(shù)控系統(tǒng)的程序指令，按照規(guī)定的程序格式，逐段編寫加工程序。當零件的幾何形狀與控制系統(tǒng)的插補功能 不一致時，就需要進行較復雜的數(shù)值計算，一般需要使用計算機輔助計算，否則難以完成。 （ 2）數(shù)學處理 在確定了工藝方案后，就需要根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線等，計算刀具中心運動軌跡，以獲得刀位數(shù)據(jù)。 如圖 所示， 編程工作主要包括： （ 1）分析零件圖樣和制定工藝方案 這項工作的內(nèi)容包括：對零件圖樣進行分析，明確加工的內(nèi)容和要求；確定加工方案；選擇適合的數(shù)控機床；選擇或設計刀具和夾具；確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。 圖 程序樣本 數(shù)控程序編制的定義 編制數(shù)控加工程序是使用數(shù)控機床的一項重 要技術(shù)工作， 理想的數(shù)控程序不僅應該保證加工出符合零件圖樣要求的合格 零 件，還應該使數(shù)控機床的功能得到合理的應用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控機床能安全、可靠、高效的工作。當針對某一臺數(shù)控機床編制加工程序時，應該嚴格按機床編程手冊中的規(guī)定進行程序編制。 與數(shù)控系統(tǒng)應用軟件相對應的是數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)軟件是用于數(shù)控系統(tǒng)工作控制的，它不在本教程的研究范 圍內(nèi)。 南京市職工大學 數(shù)控機床加工程序編制基礎 數(shù)控機床是一種高效的自動化加工設備， 它 嚴格按照 加工 程序，自動的對被加工工件進行加工。機床造型對工業(yè)安全、人體衛(wèi)生和生產(chǎn)效率產(chǎn)生著潛在的，但又非常重要的影響。不悅耳雜音一般指雖不超出噪聲標準規(guī)定的等級，但是卻可以聽到的怪異音響。不少機床不但控制噪聲等級，而且對雜音控制也提出了要求。對于機床噪聲，各國都有明確的標準。在現(xiàn)有條件下，用戶選型過程中，可通過對老用戶進行走訪，多了解機床的一些使用情況。加工中心使用中，故障發(fā)生時間遠遠早于軸承的第一次更換期。 （ 1）技術(shù)服務 注意供貨商是否具有良好的技術(shù)服務能力，如程序編制人員、操作人員、機械和電氣維修人員的培訓，一定期限的免費保修，長期迅速的維修服務，供貨方協(xié)助對典型工件做工藝分析，進行加工可行性工藝試驗、試切工件以及承擔成套技術(shù)服務，直至全面投入生產(chǎn)。盡可能在購買主機時一并購置部分易損部件及其它附件。 錐孔加工 (非成形加工方式 )時，機床要具有三坐標聯(lián)動功能或刀具要有徑向進給功能。 需要進行螺紋切削時 (非攻絲方式 )，不僅要看是否有螺紋切削功能、螺旋線插補 功能和主軸轉(zhuǎn)動與進給同步功能，還要考慮機床是否有徑向進給裝置、是否有主軸在旋轉(zhuǎn)方向上任意角度位置準確定位功能。 三維加工時，要考慮選擇適合的刀具結(jié)構(gòu)，還要考慮程序編制的能力。但是在具體選擇時，還應根據(jù)需要考慮機床功能是否適應。不 能因為少一個價值很低的附件而使昂貴的機床運行時產(chǎn)生不便。機床的構(gòu)成中，排屑裝置、防護裝置和對刀儀等均是必須的?？紤]不同機床之間刀具的通用性，在訂貨時，應盡量減少種類、型式。 配備刀柄時，要注意機床主軸孔的標準、拉釘標準和機械手夾持部位的標準。但刀柄和刀具的需要量大，占設備投資的比例很大，有時甚至超過設備 本身的投資。國外金屬切削專家認為“ 1 臺價值 25 萬美元的數(shù)控機床其效率的發(fā)揮在很大程度上取決于 1 把價值 30 美元的立銑刀的性能”。而且，單獨簽訂合同購買附件的單價大大高于隨同主機一起供貨的附件單價。如機床要納入 FMC、 FMS，則自動交換工作臺是必須的，這樣便于機床進入自動物流系統(tǒng)。一般應根據(jù)工件、刀具及切削參數(shù)等實際情況進行選擇。精度較高、特殊材料或加工余量較大的零件，在加工過程中，必須充分冷卻。據(jù)統(tǒng)計加工中心的故障中約有 50%與 ATC 有關(guān)，因