【正文】 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)l 順銑 ：指在銑刀與工件的相切點(diǎn)，刀齒旋轉(zhuǎn)的切線方向與工件的進(jìn)給方向相同（與刀具的進(jìn)給方向相反）。l 用環(huán)切法雖可克服上述缺點(diǎn)，但計(jì)算量大。圖 26 行切與環(huán)切第一節(jié) 數(shù)控編程概述17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) 6）合理地選用刀徑及切削用量 應(yīng)根據(jù)工件材料的性能，機(jī)床的加工能力，加工工序的類型，切削用量以及其他與加工有關(guān)的因素來(lái)選擇刀具。 圖 27 切深第一節(jié) 數(shù)控編程概述18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) 切削用量包括：主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、切削深度等。 主軸轉(zhuǎn)速 由機(jī)床允許的切削速度及工件直徑選取。 最大進(jìn)給速度 受機(jī)床剛度及進(jìn)給系統(tǒng)性能限制。要求所選擇的編程原點(diǎn)及編程坐標(biāo)系應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單；編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的工藝基準(zhǔn)或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)上，并在加工過(guò)程中便于檢查的位置；引起的加工誤差要小。一般的數(shù)控系統(tǒng)均具有直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)功能。 第一節(jié) 數(shù)控編程概述21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 編寫(xiě)加工程序單 在加工順序、工藝參數(shù)以及刀位數(shù)據(jù)確定后，就可按數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼和程序段格式，逐段編寫(xiě)零件加工程序單。對(duì)于形狀復(fù)雜（如空間自由曲線、曲面）、工序很長(zhǎng)、計(jì)算煩瑣的零件采用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程。輸入數(shù)控程序、輸入數(shù)控程序 程序編寫(xiě)好之后，可通過(guò)鍵盤直接將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，或者通過(guò)數(shù)據(jù)線或者網(wǎng)線，利用傳輸軟件傳送到機(jī)床。通過(guò)試運(yùn)行，檢驗(yàn)程序語(yǔ)法是否有錯(cuò)，加工軌跡是否正確；通過(guò)試加工可以檢驗(yàn)其加工工藝及有關(guān)切削參數(shù)指定得是否合理，加工精度能否滿足零件圖樣要求，加工工效如何，以便進(jìn)一步改進(jìn)。? 在具有走刀軌跡顯示屏的數(shù)控機(jī)床上，進(jìn)行工件的模擬加工，檢查走刀軌跡的正確性。第一節(jié) 數(shù)控編程概述23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)控編程的方法1．手工編程 從工件的圖樣分析、工藝過(guò)程的確定、數(shù)值計(jì)算到編寫(xiě)加工程序單、制作控制介質(zhì)等都是人手工完成的。對(duì)編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力） 第一節(jié) 數(shù)控編程概述圖 23　手工編程 *本書(shū)主要講解手工編程。 據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)：據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)：216。216。由于加工程序不能及時(shí)編制出造成的。 編程人員只要根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個(gè)自動(dòng)編程系統(tǒng)的規(guī)定， 將零件的加工信息用較簡(jiǎn)便的方式送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行程序的編制，編程系統(tǒng)能自動(dòng)打印出程序單和制備控制介質(zhì)。 自動(dòng)編程適用于：形狀復(fù)雜的零件；雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個(gè)孔的零件）；雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如輪廓加工時(shí)，非圓曲線的計(jì)算）。 對(duì)于一個(gè)零件來(lái)說(shuō)，并非全部加工工藝過(guò)程都適合在數(shù)控機(jī)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。 在數(shù)控加工中無(wú)論是手工編程還是自動(dòng)編程，編程以前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。 在編程中，對(duì)一些工藝問(wèn)題（如對(duì)刀點(diǎn)、加工路線等）也需做一些處理。第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定（一）數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇28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)機(jī)床的合理選用 ⑴ 要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品 ⑵ 有利于提高生產(chǎn)率。第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定 29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)數(shù)控機(jī)床加工的適用范圍可用圖定性分析。l 加工余量極不穩(wěn)定，數(shù)控機(jī)床上無(wú)法自動(dòng)調(diào)整零件坐標(biāo)位置的加工內(nèi)容。 l 普通機(jī)床無(wú)法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容。l 普通機(jī)床效率低，工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚有加工能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來(lái)的一種應(yīng)用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。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 32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)零件圖樣分析、零件圖樣分析（（ 1）零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)。 在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。這種標(biāo)注方法既便于編程，也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，又有利于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。由于數(shù)控加工精度和重復(fù)定位精度都很高，不會(huì)因產(chǎn)生較大的累積誤差而破壞零件的使用特性，因此，可將局部的分散標(biāo)注法改為同一基準(zhǔn)標(biāo)注或直接標(biāo)注坐標(biāo)尺寸。手工編程時(shí)，要依據(jù)這些條件計(jì)算每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)；自動(dòng)編程時(shí)，則要根據(jù)這些條件對(duì)構(gòu)成零件的所有幾何元素進(jìn)行定義 .（ 3）分析被加工零件的設(shè)計(jì)圖紙，根據(jù)標(biāo)注的尺寸公差和形位公差等相關(guān)信息，將加工表面區(qū)分為重要表面和次要表面，并找出其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，進(jìn)而遵循基準(zhǔn)選擇的原則，確定加工零件的定位基準(zhǔn)，分析零件的毛坯是否便于定位和裝夾，夾緊方式和夾緊點(diǎn)的選取是否會(huì)有礙刀具的運(yùn)動(dòng)，夾緊變形是否對(duì)加工質(zhì)量有影響等。 第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定 35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) （ 1）零件的內(nèi)腔與外形應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，這樣可以減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)，方便編程，提高生產(chǎn)效益。對(duì)于如圖所示零件，其結(jié)構(gòu)工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉(zhuǎn)角圓弧半徑的大小等因素有關(guān)。反之，工藝性較差。 圖 33 數(shù)控加工工藝性對(duì)比 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 37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）零件銑槽底平面時(shí)，槽底圓角半徑 r不要過(guò)大。當(dāng) r大到一定程度時(shí)，甚至必須用球頭銑刀加工，這是應(yīng)該盡量避免的。在數(shù)控加工中若沒(méi)有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，會(huì)因工件重新安裝產(chǎn)生定位誤差，從而使加工后的兩個(gè)面上的輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào)，因此，為保證二次裝夾加工后其相對(duì)位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺(tái)。在完成定位加工后再除去。零件的形狀盡可能對(duì)稱，便于利用數(shù)控機(jī)床的鏡向加工功能來(lái)編程，以節(jié)省編程時(shí)間。因此在工藝路線設(shè)計(jì)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(gè)工藝過(guò)程中，因而要與其它加工工藝銜接好。第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定 41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)（（ 1）按零件裝卡定位方式劃分工序。（以一次安裝、加工作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容較少的零件，加工完后就能達(dá)到待檢狀態(tài)）。 如圖所示的片狀凸輪，按定位方如圖所示的片狀凸輪，按定位方式可分為兩道工序，第一道工序可式可分為兩道工序，第一道工序可在數(shù)控機(jī)床上也可普通機(jī)床上進(jìn)在數(shù)控機(jī)床上也可普通機(jī)床上進(jìn)行。以外圓表面的 B平面定位加工平面定位加工端面端面 A和直徑和直徑 φ22H7的內(nèi)孔，然后再的內(nèi)孔，然后再加工端面加工端面 B和和 φ4H7的工藝孔；第二的工藝孔；第二道工序以已加工過(guò)的兩個(gè)孔和一個(gè)道工序以已加工過(guò)的兩個(gè)孔和一個(gè)端面定位，在另一臺(tái)數(shù)控銑床或加端面定位，在另一臺(tái)數(shù)控銑床或加工中心上銑削凸輪外表面輪廓。 圖圖 片狀凸輪片狀凸輪 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 216。）以粗、精加工劃分工序。工的過(guò)程，都要將工序分開(kāi)。上進(jìn)行半、精車削，以保證加工精度和表面粗糙度的要求。有些零件雖然能）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。此外，程序太長(zhǎng)會(huì)增加出錯(cuò)與檢索的困難。此外，程序太長(zhǎng)會(huì)增加出錯(cuò)與檢索的困難。程序不能太長(zhǎng)，一道工序的內(nèi)容不能太多。對(duì)于加工內(nèi)容很多的工件，可）以加工部位劃分工序。面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)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(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮； （ 2）先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)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(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)； 第二節(jié) 數(shù)控加工工藝路線的擬定 45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二、數(shù)控加工的工藝路線分析 （一）加工工序劃分： 常用的工序劃分原則有以下兩種 保證精度的原則 數(shù)控加工要求工序盡可能集中，常常粗、精加工在一次裝夾下完成，為減少熱變形和切削力變形對(duì)工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。同時(shí)，對(duì)一些箱體工件，為保證孔的加工精度，應(yīng)先加工表面而后加工孔。同時(shí)應(yīng)盡量減少空行程，用同一把刀加工工件的多個(gè)部位時(shí)，應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。 46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（二）加工路線的確定車圓錐的加工路線分析 圖 29 車圓錐的加工路線 數(shù)控車床上車外圓錐，假設(shè)圓錐大徑為D，小徑為 d ，錐長(zhǎng)為 L，車圓錐的加工路線如圖所示。 圖（ b） ：相似斜線切削路線，也需計(jì)算粗車時(shí)終刀距 S按此種加工路線，刀具切削運(yùn)動(dòng)的距離較短 。但在 每次切削中背吃刀量是變化的，且刀具切削運(yùn)動(dòng)的路線較長(zhǎng)。即先粗車成階梯，最后一刀精車出圓弧。 此方法刀具切削運(yùn)動(dòng)距離較短，但數(shù)值計(jì)算較繁。即用不同的半徑圓來(lái)車削，最后將所需圓弧加工出來(lái)。 圓弧的起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)較易確定， 數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，編程方便，常采用 。 48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圖 212 車錐法切削路線車圓弧 如圖所示 為車圓弧的車錐法切削路線。但要注意，車錐時(shí)的起點(diǎn)和終點(diǎn)的確定，若確定不好，則可能損壞圓錐表面，也可能將余量留得過(guò)大。 此方法數(shù)值計(jì)算較繁，刀具切削路線短。考慮到刀具從停止?fàn)顟B(tài)到達(dá)指定的進(jìn)給速度或從指定的進(jìn)給速度降至零，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必有一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，沿軸向進(jìn)給的加工路線長(zhǎng)度，除保證加工螺紋長(zhǎng)度外，還應(yīng)增加 δ1 （２～ 5mm)的刀具引入距離和 δ2 （１～ 2mm)的刀具切出距離， 如圖所示 。 圖 213 切削螺紋時(shí)引入、引出距離 50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輪廓銑削加工路線的分析 對(duì)于連續(xù)銑削輪廓，特別是加工圓弧時(shí)，要注意安排好刀具的切入、切出，要盡量避免交接處重復(fù)加工，否則會(huì)出現(xiàn)明顯的界限痕跡。銑削內(nèi)圓弧時(shí)，也要遵守從切向切入的原則，安排切入、切出過(guò)渡圓弧， 如圖 215所示 ，若刀具從工件坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，其加工路線為 1→2→3→4→5，這樣，來(lái)提高內(nèi)孔表面的加工精度和質(zhì)量。 如圖所示 ， 圖（ a） 為零件圖，在該零件上加工的六個(gè)尺寸相同的孔，有兩種加工路線。按 圖（ c） 所示路線，加工完 4孔后，往上移動(dòng)一段距離到 P點(diǎn)，然后再折回來(lái)加工 6孔，這樣方向一致，可避免反向間隙的引入，提高 6孔與其它孔的位置精度。所謂行切法是指刀具與零件輪廓的切點(diǎn)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。 如圖 217所示 ，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)大葉片，當(dāng)采用 圖（ a） 的加工方案時(shí)，每次沿直線加工，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。由于曲面零件的邊界是敞開(kāi)的，沒(méi)有其他表面限制，所以曲面邊界可以延伸，球頭刀應(yīng)由邊界外開(kāi)始加工。走刀路線是編寫(xiě)程序的依據(jù)之一。(a)零件圖樣 (b)路線 1 如 (b)圖 的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔。圖 218最短走刀路線的設(shè)計(jì) 54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最終輪廓一次走刀完成 為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來(lái)。但行切法將在兩次走刀的起點(diǎn)和終點(diǎn)間留下殘留高度，而達(dá)不到要求的表面粗糙度。 圖 (c)也是一種較好的走刀路線方式。 圖 220　刀具切入和切出時(shí)的外延 56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使工件在加工后變形小的路線 對(duì)橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。 57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（二）確定定位和夾緊方案，在確定定位和夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： 盡可能做到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算基準(zhǔn)的統(tǒng)一； 盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后能加工出全部待加工表面； 避免采用占機(jī)人工調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)的裝夾方案； 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。 (a) 薄壁套 在夾緊 圖 (b)所示 的薄壁箱體時(shí)，夾緊力不應(yīng)作用在箱體的頂面，應(yīng)作用在剛性較好的凸邊上(b) 改進(jìn)方法 1 如圖 (c)所示