【正文】 掌握。加工順序的安排應根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位安裝與夾進的需要來考慮，重點是工件的剛性不被破壞。（2）先進行內(nèi)型腔加工工序，后進行外型腔加工工序。（4）以相同定位、夾緊方式或同一把刀具加工的工序，最好連接進行，以減少重復定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。刀具選擇總的原則是：適用、安全、經(jīng)濟。如粗加工時選擇有足夠大并有足夠的切削能力的刀具能快速去除材料；而在精加工時，為了能把結(jié)構(gòu)形狀全部加工出來，要使用較小的刀具，加工到每一個角落。安全指的是在有效去除材料的同時，不會產(chǎn)生刀具的碰撞、折斷等。如加長的直徑很小的刀具切削硬質(zhì)的材料時，很容易折斷，選用時一定要慎重。在同樣可以完成加工的情形下，選擇相對綜合成本較低的方案，而不是選擇最便宜的刀具。如進行鋼材切削時，選用高速鋼刀具，其進給只能達到100mm/min，而采用同樣大小的硬質(zhì)合金刀具，進給可以達到500mm/min以上，可以大幅縮短加工時間，雖然刀具價格較高，但總體成本反而更低。選擇刀具時還要考慮安裝調(diào)整的方便程度、剛性、耐用度和精度。下面對部分常用的銑刀作簡要的說明，供讀者參考。該銑刀材料為高速鋼，主切削刃分布在圓柱上，無副切削刃。粗齒銑刀，齒數(shù)少，刀齒強度大，容屑空間大，重磨次數(shù)多，適用于粗加工；細齒銑刀，齒數(shù)多，工作較平穩(wěn)，適用于精加工?！?5176。時，螺旋刀齒變?yōu)橹钡洱X，目前生產(chǎn)上應用少。面銑刀的主切削刃分布在銑刀的圓柱面或圓錐面上，副切削刃分布在銑刀的端面上。圖122所示是硬質(zhì)合金整體焊接式面銑刀。刀齒損壞后，很難修復，所以該銑刀應用不多。圖123所示為高速鋼立銑刀。該立銑刀有粗齒和細齒之分，粗齒齒數(shù)3～6個，適用于粗加工；細齒齒數(shù)5～10個，適用于半精加工。柄部有直柄、莫氏錐柄、7:24錐柄等多種形式。圖 1234．鍵槽銑刀鍵槽銑刀主要用于立式銑床上加工圓頭封閉鍵槽等，如圖124所示。端面刀齒上的切削刃為主切削刃，圓柱面上的切削刃為副切削刃。由于該銑刀的磨損是在端面和靠近端面的外圓部分，所以修磨時只要修磨端面切削刃，這樣，銑刀直徑可保持不變，使加工鍵槽精度較高，銑刀壽命較長。圖 1245．三面刃銑刀三面刃銑刀主要用于臥式銑床上加工槽、臺階面等。該銑刀按刀齒結(jié)構(gòu)可分為直齒、錯齒和鑲齒三種形式。該銑刀結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但副切削刃前角為零度，切削條件較差。6．角度銑刀角度銑刀主要用于臥式銑床上加工各種角度槽、斜面等。角度銑刀根據(jù)本身外形不同，可分為單刃銑刀、不對稱雙角銑刀和對稱雙角銑刀3種。圓錐面上切削刃是主切削刃，端面上的切削刃是副切削刃。 圖 125 圖 1267．模具銑刀模具銑刀主要用于立式銑床上加工模具型腔、三維成形表面等。圖127所示是圓柱形球頭銑刀，圖128所示是圓錐形球頭銑刀。如圖129所示圓錐形立銑刀其作用與立銑刀基本相同，只是該銑刀可以利用本身的圓錐體，方便地加工出模具型腔的出模角。某些刀具還可能帶有一定的錐度A。刀具直徑的選用主要取決于設(shè)備的規(guī)格和工件的加工尺寸，還需要考慮刀具所需功率應在機床功率范圍之內(nèi)。平面銑削應選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀，可轉(zhuǎn)為面銑刀。選好每次走刀的寬度和銑刀的直徑，使接痕不影響精銑精度。精加工時，銑刀直徑要選大些，最好能夠包容加工面的整個寬度。在實際工作中，平面的精加工，一般用可轉(zhuǎn)位密齒面銑刀，可以達到理想的表面加工質(zhì)量，甚至可以實現(xiàn)以銑代磨。精切平面時，可以設(shè)置6～8個刀齒，直徑大的刀具甚至可以有超過10個的 刀齒。每兩行刀位之間的距離越大，沒有被加工去除的部分就越多，其高度（通常稱為“殘留高度”）就越高，加工出來的表面與理論表面的誤差就越大，表面質(zhì)量也就越差。因此，應在滿足加工精度要求的前提下，盡量加大走刀步長和行距，以提高編程和加工效率。因此，在保證不發(fā)生干涉和工件不被過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應優(yōu)先選擇平頭刀或R刀（帶圓角的立銑刀）。鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀和立銑刀主要用于加工凸臺、凹槽和箱口面。對于要求較高的細小部位的加工，可使用整體式硬質(zhì)合金刀，它可以取得較高的加工精度，但是注意刀具懸升不能太大，否則刀具不但讓刀量大，易磨損，而且會有折斷的 危險。所用的立銑刀的刀具半徑一定要小于零件內(nèi)輪廓的最小曲率半徑。零件的加工高度（Z方向的吃刀深度）最好不要超過刀具的半徑。鉆孔時，要先用中心鉆或球頭刀打中心孔，用以引正鉆頭。在進行較深的孔加工時，特別要注意鉆頭的冷卻和排屑問題，一般利用深孔鉆削循環(huán)指令G83進行編程，可以工進一段后，鉆頭快速退出工件進行排屑和冷卻；再工進，再進行冷卻和排屑直至孔深鉆削完成。只有對加工中心刀具結(jié)構(gòu)和選用有充分的了解和認識，并且不斷積累經(jīng)驗，在實際工作中才能靈活運用，提高工作效率和生產(chǎn)效益并保證安全生產(chǎn)。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。工序順序是指同一道工序中，各個表面加工的先后次序。工序的劃分與安排一般可隨走刀路線來進行，在確定走刀路線時，主要遵循以下原則：1．應能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求如圖130所示，當銑削平面零件外輪廓時，一般采用立銑刀側(cè)刃切削。同理，在切離工件時，也應避免在工件的輪廓處直接退刀，而應該沿零件輪廓延長線的切向逐漸切離工件。若內(nèi)輪廓曲線不允許外延，如圖131所示，刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入切出，此時刀具的切入切出點應盡量選在內(nèi)輪廓曲線兩幾何元素的交點處。 圖 130 圖 131圖132所示為圓弧插補方式銑削外整圓時的走刀路線圖。銑削內(nèi)圓弧時也要遵循從切向切入的原則，最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線，如圖133所示，這樣可以提高內(nèi)孔表面的加工精度和加工質(zhì)量。銑削曲面時，常用球頭刀采用行切法進行加工。對于邊界敞開的曲面加工，可采用兩種走刀路線。當采用圖134右圖所示的加工方案時，符合這類零件數(shù)據(jù)給出情況，便于加工后檢驗，葉形的準確度較高，但程序較多。 圖 134在圖135中，左圖和中圖分別為用行切法加工和環(huán)切法加工凹槽的走刀路線，而右圖是先用行切法，最后環(huán)切一刀光整輪廓表面。 圖 135此外，輪廓加工中應避免進給停頓。為提高工件表面的精度和減小粗糙度，可以采用多次走刀的方法，～。2．應使走刀路線最短，減少刀具空行程時間，提高加工效率如圖136所示是正確選擇鉆孔加工路線的例子。但是對點位控制的數(shù)控機床而言，要求定位精度高，定位過程盡可能快，因此這類機應按空程最短來安排走刀路線，如圖136右圖所示，以節(jié)省時間。選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。1．切削深度t其也稱背吃刀量，在機床、工件和刀具剛度允許的情況下，t等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個有效措施。2．切削寬度L在編程中切削寬度稱為步距，一般切削寬度L與刀具直徑D成正比，與切削深度成反比。在使用平底刀進行切削時，一般L的取值范圍為：L=（～）D。而在使用球頭刀進行精加工時，步距的確定應首先考慮所能達到的精度和表面粗糙度。提高Vc值也是提高生產(chǎn)率的一個有效措施，但Vc與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。一般好的刀具供應商都會在其手冊或者刀具說明書中提供刀具的切削速度推薦參數(shù)Vc。例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時，Vc可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時，Vc可選200m/min以上。計算公式為：其中，Dc為刀具直徑（mm）。 數(shù)控機床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開關(guān)，可在加工過程中根據(jù)實際加工情況對主軸轉(zhuǎn)速進行調(diào)整。Vf應根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。加工表面粗糙度要求低時，Vf可選擇得大些。在數(shù)控編程中，還應考慮在不同情形下選擇不同的進給速度。另外在Z軸方向的進給由高往低走時，產(chǎn)生端切削，可以設(shè)置不同的進給速度。在加工過程中，Vf也可通過機床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進行人工調(diào)整，但是最大進給速度要受到設(shè)備剛度和進給系統(tǒng)性能等的限制。對于加工中不斷產(chǎn)生的變化，數(shù)控加工中的切削用量選擇在很大程度上依賴于編程人員的經(jīng)驗，因此，編程人員必須熟悉刀具的使用和切削用量的確定原則，不斷積累經(jīng)驗，從而保證零件的加工質(zhì)量和效率，充分發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)點，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)水平。對刀點是工件在機床上定位裝夾后，設(shè)置在工件坐標系中，用于確定工件坐標系與機床坐標系空間位置關(guān)系的參考點。對刀點的設(shè)置沒有嚴格規(guī)定，可以設(shè)置在工件上，也可以設(shè)置在夾具上，但在編程坐標系中必須有確定的位置，如圖137所示的X1和Y1。當對刀點與編程原點重合時，X1=0，Y1=0。例如，零件上孔的中心點或兩條相互垂直的輪廓邊的交點可以作為對刀點，有時零件上沒有合適的部位，可以加工出工藝孔來對刀。對刀是數(shù)控機床操作中非常關(guān)鍵的一項工作，對刀的準確程度將直接影響零件加工的位置精度。無論采用哪種工具，都是使數(shù)控銑床主軸中心與對刀點重合，確定工件坐標系在機床坐標系中的位置。在程序開始時，刀具將先到這一高度，同時在程序結(jié)束后，刀具也將退回到這一高度。安全高度是在銑削過程中，刀具需要轉(zhuǎn)移位置時將退到這一高度再進行G00插補到下一進刀位置，此值一般情況下應大于零件的最大高度（即高于零件的最高表面）。如果不設(shè)定該值，刀具以G00的速度直接下刀到加工位置。即使是空的位置下刀，使用該值也可以使機床有緩沖過程，確保下刀所到位置的準確性，但是該值也不宜取得太大，因為下刀插入速度往往比較慢，太長的慢速下刀距離將影響加工效率。直接移動可以節(jié)省抬刀時間，但是必須要注意安全，在移動路徑中不能有凸出的部位，特別注意在編程中，當分區(qū)域選擇加工曲面并分區(qū)加工時，中間沒有選擇的部分是否有高于刀具移動路線的部分。而在精加工時，常使用不抬刀以加快加工速度，特別是像角落部分的加工，抬刀將造成加工時間大幅延長。圖 138 刀具半徑補償和長度補償數(shù)控機床在進行輪廓加工時，由于刀具有一定的半徑（如銑刀半徑），因此在加工時，刀具中心的運動軌跡必須偏離零件實際輪廓一個刀具半徑值，否則加工出的零件盡寸與實際需要的尺寸將相差一個刀具半徑值或者一個刀具直徑值。因此，刀具軌跡并不是零件的實際輪廓，在內(nèi)輪廓加工時，刀具中心向零件內(nèi)偏離一個刀具半徑值；在外輪廓加工時，刀具中心向零件外偏離一個刀具半徑值?？紤]刀具磨損因素的，則偏離的值還要減去磨損量。程序中調(diào)用刀具半徑補償?shù)闹噶顬镚41/G42 D_。根據(jù)加工情況，有時不僅需要對刀具半徑進行補償，還要對刀具長度進行補償。銑刀的長度補償與控制點有關(guān)。如果加工時更換刀具，則需要進行長度補償。另外，當把刀具長度的測量基準面作為控制點，則刀具長度補償始終存在。程序中調(diào)用長度補償?shù)闹噶顬镚43 H_。刀具的長度補償值也可以在設(shè)置機床工作坐標系時進行補償。 順銑與逆銑沿著刀具的進給方向看，如果工件位于銑刀進給方向的右側(cè)，那么進給方向稱為順時針。如果銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相同，稱為順銑，如圖139左圖所示；銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相反，稱為逆銑，如圖139右圖所示。逆銑時，當銑刀刀齒接觸工件后不能馬上切入金屬層，而是在工件表面滑動一小段距離，在滑動過程中，由于強烈的磨擦，就會產(chǎn)生大量的熱量，同時在待加工表面易形成硬化層，降低了刀具的耐用度，影響工件表面光潔度，給切削帶來不利。順銑時，刀齒開始和工件接觸時切削厚度最大，且從表面硬質(zhì)層開始切入，刀齒受很大的沖擊負荷，銑刀變鈍較快，但刀齒切入過程中沒有滑移現(xiàn)象。一般應盡量采用順銑法加工，以提高被加工零件表面的光潔度（降低粗糙度），保證尺寸精度。圖 139 冷卻液開關(guān)在切削加工中加注冷卻液，為降低切削溫度，斷屑與排屑起到了很好的作用，但也存在著許多弊端。它需要定期添加防腐劑，更換冷卻液等，并花去許多輔助時間。干切削加工就是要在沒有切削液的條件下創(chuàng)造具有與濕切相同或相近的切削條件。冷卻液開關(guān)在數(shù)控編程中可以自動設(shè)定，對自動換刀的數(shù)控加工中心，可以按需要開啟冷卻液。因為通常在程序初始階段，程序錯誤或者校調(diào)錯誤等會暴露出來，加工有一定的危險性，需要機床操作人員觀察以確保安全，同時保持機床及周邊環(huán)境整潔。 拐角控制拐角是在切削過程中遇到拐角時的處理方式，有圓角和尖角兩種處理方法，這主要對于機床及刀具有意義，對零件的加工結(jié)果不影響。的角。的角。在處理有加工留量的角落時，某些系統(tǒng)軟件會將補正后的加輪廓線做成角落圓角，即有以下三種方式處理。（2）（3）路徑尖角：如圖140右圖所示，處理成工件外部輪廓及刀具路徑都是尖角。輪廓線需要設(shè)定其偏置補償?shù)姆较?，對于封閉的輪廓線會有3種參數(shù)選擇，即刀具是在輪廓上、輪廓內(nèi)或輪廓外。（2）刀具在輪廓內(nèi)（Inside），是刀具中心不到輪廓上，而刀具的側(cè)邊到輪廓上，即相差一個刀具半徑。特別注意，當輪廓是一個島嶼時，其輪廓內(nèi)外指的是外輪廓與島嶼之間的區(qū)域，而非一般概念上的“內(nèi)”。圖141右圖所示為外輪廓為ON，而島嶼為OUT。輪廓的左邊或右邊是相對于刀具的前進方向而言。（1）層優(yōu)先：層優(yōu)先時生成的刀路軌跡是將這一層即同一高度內(nèi)的所有內(nèi)外型加工完以后，再加工下一層，也就是所有被加工面在某一層（相同的Z值）加工完以后，再下降到下一層。（2）區(qū)域優(yōu)先：則在加工凸臺或者凹槽時，先將這部分的形狀加工完成，再跳到其他部分。層優(yōu)先的特點是各個凸臺或者凹槽最后獲得的加工尺寸一致，但是其表面光潔度不如區(qū)域優(yōu)先加工，同時其不斷抬刀也將消耗一定的時間。 數(shù)控編程的誤差控制加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)（尺寸、形狀及相互位置）與理想幾何參數(shù)符合的程度（分別為尺寸精度、形狀精度及相互位置精度）。反之，兩者之間的差異即為加工誤差。所謂“理想幾何參數(shù)”是一個相對的概念，對尺寸而言其配合性能是以兩個配合件的平均尺寸造成的間隙或過盈考慮的，故一般即以給定幾何參數(shù)的中間值代替。而