【正文】 數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí) 加工人員： 則應(yīng)在裝夾工件、調(diào)試程序時(shí)，將編程原點(diǎn)轉(zhuǎn)換為加工原點(diǎn)，并確定加工原點(diǎn)的位置，在數(shù)控系統(tǒng)中給予設(shè)定。8工件原點(diǎn)偏置： 工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離。該點(diǎn)也可以與對(duì)刀點(diǎn)重合。　 編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致。編程坐標(biāo)系一般供編程使用，確定編程坐標(biāo)系時(shí)不必考慮工件毛坯在機(jī)床上的實(shí)際裝夾位置。 回零 （或回參考點(diǎn) ）的 實(shí)質(zhì)是建立機(jī)床坐標(biāo)系 。 只有機(jī)床參考點(diǎn)被確認(rèn)后，機(jī)床原點(diǎn)才被確認(rèn)，刀具（或工作臺(tái)）移動(dòng)才有基準(zhǔn)。床上機(jī)床參考點(diǎn)是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。數(shù)。因此參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知開(kāi)關(guān)精確調(diào)整好的。考坐標(biāo)系。6機(jī)床坐標(biāo)系是數(shù)控機(jī)床中所建立的工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。 在數(shù)控銑床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在 X、 Y、 Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。6 機(jī)床原點(diǎn)建立過(guò)程實(shí)質(zhì)上是機(jī)床坐標(biāo)系建立過(guò)程。（ 1）、機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系 1）機(jī)床原點(diǎn)（零點(diǎn)）6 機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)是在機(jī)床調(diào)試完成后便確定了，是機(jī)床上固有的點(diǎn)。（銑床）第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系76數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)+Z+X+Y+Z+X/+Y根據(jù)所示的數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)圖，試確定 X、 Y、 Z直線坐標(biāo)。q對(duì)于編程、工藝人員只考慮不帶 ‘的運(yùn)動(dòng)方向。坐標(biāo)。坐標(biāo)。為了編程和加工的方便，有時(shí)還要設(shè)置附加坐標(biāo)系。 第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系73數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)（ 4）、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) A、 B和 C 繞 ，坐標(biāo)軸相互關(guān)系由右手螺旋法則而定。X右手定則： 大姆指指向 +X，中指指向 +Z，則 +Y方向?yàn)槭持钢赶?。邊。單立柱機(jī)床，單立柱機(jī)床， 從刀具向立柱看從刀具向立柱看 時(shí)，時(shí)， X的正方向指向的正方向指向右邊；右邊；216。坐標(biāo)的正方向指向右邊。第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系67數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)（ 2）、 X坐標(biāo) 要考慮兩種情況： 1）工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（車床、磨床等）： 則刀具離開(kāi)工件的方向?yàn)?X坐標(biāo)的正方向。 r 主軸能擺動(dòng) ：– 在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行時(shí)，則該坐標(biāo)便是 Z坐標(biāo)；– 若在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線可與多個(gè)坐標(biāo)平行，則取垂直于工件裝夾面的方向?yàn)?Z坐標(biāo)。q 增大工件與刀具之間距離的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向增大工件與刀具之間距離的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向 機(jī)床坐標(biāo)軸的確定機(jī)床坐標(biāo)軸的確定第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系65數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)坐標(biāo)軸方向的確定（ 1）、 Z坐標(biāo)軸的確定1）方位 — Z坐標(biāo)平行主軸軸線的進(jìn)給軸。工件運(yùn)動(dòng)的正方向恰好與刀具運(yùn)動(dòng)的正方向相反。按相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系表示工件運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系。不論機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)，一律看作是工件相對(duì)靜止，刀具運(yùn)動(dòng)。 拇指為 x軸，食指為 Y軸，中指為 z軸，圍繞 x、Y、 z各軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及其正方向 +A、 +B、 +C分別用右手螺旋定則判定，拇指為 x、 Y、 z的正向，四指彎曲的方向?yàn)閷?duì)應(yīng)的A、 B、 C的正向。XYZX、 Y、Z+A、 +B、+CXZY+C+B+A第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系63數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí) 標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手直角笛卡兒定則。坐標(biāo)軸相互關(guān)系：由右手定則決定。 )62數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí) ISO和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：– 坐標(biāo)軸： 數(shù)控裝備的每個(gè)進(jìn)給軸 (直線進(jìn)給、圓周進(jìn)給 ) 定義為坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)軸。 ISO和我國(guó)都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。 數(shù)控加工工藝分析數(shù)控加工工藝分析 61數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系一、機(jī)床坐標(biāo)系一、機(jī)床坐標(biāo)系 坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名 統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其運(yùn)動(dòng)的方向，可使編程方便，并使編出的程序?qū)ν愋蜋C(jī)床有通用性。 所謂對(duì)刀是指使 “ 刀位點(diǎn) ” 與 “對(duì)刀點(diǎn) ” 重合的操作。 對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準(zhǔn)有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，對(duì)刀點(diǎn)往往就選擇在零件的加工原點(diǎn)。平頭銑刀 球頭銑刀 車刀 鉆頭 數(shù)控加工工藝分析數(shù)控加工工藝分析 （三）確定刀具與工件的相對(duì)位置 60數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)刀點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床在加工開(kāi)始時(shí)，確定刀具與工件的相對(duì)位置是很重要的，這一相對(duì)位置是通過(guò)確認(rèn)對(duì)刀點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 (c)改進(jìn)方法 2 59數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí) 在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡稱為加工路線 。 58數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí) 如圖 (a)薄壁套的軸向剛性比徑向剛性好，用卡爪徑向夾緊時(shí)工件變形大，若沿軸向施加夾緊力，變形會(huì)小得多。安排工步時(shí)，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工步。 (a)路線 1 (b)路線 2 (c)路線 3 圖 219銑削內(nèi)腔的三種走刀路線 55數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定選擇切入切出方向 考慮刀具的進(jìn)、退刀（切入、切出）路線時(shí)，刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過(guò)程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕， 如圖所示 。所以如采用 圖(b)的走刀路線，先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。 如 圖 (a)為用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。(c)路線 2 若改用 (c)圖 的走刀路線，減少空刀時(shí)間，則可節(jié)省定位時(shí)間近一倍，提高了加工效率。確定走刀路線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：確定走刀路線和安排加工順序 如加工 圖 (a)所示 零件上的孔系。圖 217 曲面加工的加工路線 53數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定三、 數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì) （一）確定走刀路線和安排加工順序 走刀路線就是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。當(dāng)采用 圖（ b） 的加工方案時(shí)，符合這類零件數(shù)據(jù)給出情況，便于加工后檢驗(yàn)，葉形的準(zhǔn)確度高，但程序較多。對(duì)于邊界敞開(kāi)的曲面加工，可采用兩種加工路線。 圖 216 孔加工路線示意圖 52數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定銑削曲面的加工路線的分析 銑削曲面時(shí)，常用球頭刀采用 “ 行切法 ” 進(jìn)行加工。當(dāng)按 （ b） 圖 所示路線加工時(shí)，由于 6孔與 4孔定位方向相反，在 Y方向反向間隙會(huì)使定位誤差增加，而影響 6孔與其它孔的位置精度。 圖 214 銑削外圓加工路線 圖 215 銑削內(nèi)孔加工路線 51數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定位置精度要求高的孔加工路線的分析 對(duì)于位置精度要求精度較高的孔系加工，特別要注意孔的加工順序的安排，安排不當(dāng)時(shí)，就有可能將沿坐標(biāo)軸的反向間隙帶入，直接影響位置精度。 如圖 214所示 ，用圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓時(shí)，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工，當(dāng)整圓加工完畢后，不要在切點(diǎn)處直接退刀，而讓刀具多運(yùn)動(dòng)一段距離，最好沿切線方向，以免取消刀具補(bǔ)償時(shí)，刀具與工件表面相碰撞，造成工件報(bào)廢。這樣來(lái)保證切削螺紋時(shí)，在升速完成后使刀具接觸工件，刀具離開(kāi)工件后再降速。49數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定車螺紋時(shí)軸向進(jìn)給距離的分析 車螺紋時(shí)，刀具沿螺紋方向的進(jìn)給應(yīng)與工件主軸旋轉(zhuǎn)保持嚴(yán)格的速比關(guān)系。確定方法如圖所示，連接 OC交圓弧于 D，過(guò) D點(diǎn)作圓弧的切線 AB。即先車一個(gè)圓錐，再車圓弧。但按 圖（ b） 加工時(shí)， 空行程時(shí)間較長(zhǎng)。此方法在確定了每次吃刀量ap后，對(duì) 90176。 （ a） 圖 211 同心圓弧切削路線車圓弧 （ b） 圖（ a） 為車圓弧的同心圓弧切削路線。此方法在確定了每刀吃刀量 ap后，須精確計(jì)算出粗車的終刀距 S，即求圓弧與直線的交點(diǎn)。 47數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定車圓弧的加工路線分析 圖 210 階梯切削路線車圓弧 如圖所示 為車圓弧的階梯切削路線。 圖（ c） ：斜線加工路線，只需確定了每次背吃刀量 ap，而不需計(jì)算終刀距，編程方便。 圖（ a） ：階梯切削路線，二刀粗車，最后一刀精車；二刀粗車的終刀距 S要作精確的計(jì)算：此加工路線，粗車時(shí)，刀具背吃刀量相同，但精車時(shí)，背吃刀量不同；刀具切削運(yùn)動(dòng)的路線最短。 *實(shí)際中，數(shù)控加工工序要根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求等情況綜合考慮。 提高生產(chǎn)效率的原則 數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時(shí)間，應(yīng)將需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再換另一把刀來(lái)加工其它部位。對(duì)軸類或盤(pán)類零件，將各處先粗加工，留少量余量精加工，來(lái)保證表面質(zhì)量要求。 第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定 44數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)順序的安排 順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來(lái)考慮。對(duì)于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾個(gè)部分，如內(nèi)腔、外形、曲按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾個(gè)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。 （（ 4）以加工部位劃分工序。因此程序不能太長(zhǎng)，一道工序的內(nèi)容不能太多。因此結(jié)束）等。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(zhǎng)，在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長(zhǎng)，會(huì)受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），會(huì)受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制（如一道工序在一個(gè)工作班內(nèi)不能機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制（如一道工序在一個(gè)工作班內(nèi)不能結(jié)束）等。 圖 車削加工的零件 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定數(shù)控加工工藝路線的擬定 43數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)（（ 3）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。 如圖所示批量生產(chǎn)的零件，第一道工序在數(shù)控車床上進(jìn)行粗車如圖所示批量生產(chǎn)的零件，第一道工序在數(shù)控車床上進(jìn)行粗車削時(shí)，應(yīng)切除整個(gè)零件的大部分余量；第二道工序在另一臺(tái)數(shù)控車床削時(shí)，應(yīng)切除整個(gè)零件的大部分余量；第二道工序在另一臺(tái)數(shù)控車床上進(jìn)行半、精車削，以保證加工精度和表面粗糙度的要求。 對(duì)于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對(duì)粗加工后可能對(duì)于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對(duì)粗加工后可能發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來(lái)說(shuō)，凡要進(jìn)行粗、精加發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來(lái)說(shuō)，凡要進(jìn)行粗、精加工的過(guò)程，都要將工序分開(kāi)。工序的劃分、工序的劃分42數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)（（ 2）以粗、精加工劃分工序。工中心上銑削凸輪外表面輪廓。以外圓表面的行。容較少的零件，加工完后就能達(dá)到待檢狀態(tài)）。這種方法適合于加工內(nèi)（以一次安裝、加工作為一道工序。）按零件裝卡定位方式劃分工序。常見(jiàn)工藝流程如右圖所示。 第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定 40數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)（三）數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì) 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)與普通機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要區(qū)別 ,在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過(guò)程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過(guò)程的具體描述。 （ b）改進(jìn)后的結(jié)構(gòu) （ a）改進(jìn)前的結(jié)構(gòu)圖 35工藝凸臺(tái)的應(yīng)用第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定 39數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)統(tǒng)一幾何類型及尺寸 零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型及尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長(zhǎng)度。如圖 (a)所示的零件，為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺(tái)，如圖 (b)所示。 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定數(shù)控加工工藝路線的擬定 38數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)第二章 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)定位基準(zhǔn)可靠、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。 圖 34 零件底面圓弧對(duì)加工工藝的影響 （ 4）盡可能在一次裝