普通機(jī)床的數(shù)控化改造畢業(yè)論文

1、普通機(jī)床的數(shù)控化改造 摘 要 數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械 等高新技術(shù)的產(chǎn)物。它的出現(xiàn)以及所帶來(lái)的巨大效益，引起出界各國(guó) 科技界和工業(yè)界的普遍重視。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已 是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前 我國(guó)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來(lái)工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。 本文主要介紹了數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展，數(shù)控銑床的主體設(shè)計(jì)及應(yīng)用 說(shuō)明。數(shù)控編程中代碼的應(yīng)用，及相應(yīng)代碼的格式，數(shù)控程序的編制、 程序的格式。 對(duì)一個(gè)零件的數(shù)控編程加工，主要包括： 1 繪制零件圖； 2 利用數(shù)控軟件對(duì)零件進(jìn)行實(shí)體造型； 3 對(duì)零件造型進(jìn)行分析； 4 編制

2、數(shù)控程序； 5 進(jìn)行數(shù)控加工。 通過對(duì)課題任務(wù)的分析，先用 aotu cad 把零件圖畫出來(lái)，對(duì)零件圖 進(jìn)行分析，確定零件的加工工藝。根據(jù)畫出的零件圖編寫程序，對(duì)程 序進(jìn)行檢驗(yàn)校核，對(duì)確定準(zhǔn)確后的程序進(jìn)行試切和零件加工。 關(guān)鍵詞： aotu cad 實(shí)體造型 數(shù)控加工 目 錄 前言 第一章第一章 概概論論.1 1.1 數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展.1 1 1.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì).1 第二章第二章 零件的加工工藝規(guī)程零件的加工工藝規(guī)程.2 2.1 數(shù)控銑床的工藝性分析.2 2 2.2 夾具.2 2 2.3加工工序的劃分加工工序的劃分. . . . . . . . . . . . . . . . .

3、. .4 第三章第三章 零件的加工及工藝分析零件的加工及工藝分析.5 3.1 零件圖.5 5 3.2 工藝分析.6 6 第四章第四章 加加工工程序的編制程序的編制.14 4.1 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟.1414 4.2 數(shù)控程序編制的方法.14 總總 結(jié)結(jié).16 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).16 致致 謝謝.17 前 言 在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成功地從手動(dòng)機(jī)床操 作完成了自身的蛻變。我們今天面對(duì)著這樣的事實(shí)，數(shù)控工藝已經(jīng)從 一種傳統(tǒng)的手工操作發(fā)展到全自動(dòng)操作，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步， 不斷有新的知識(shí)融合在數(shù)控中。 數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新 技術(shù)

4、的產(chǎn)物，他的出現(xiàn)以及所帶來(lái)的巨大效益，引起世界各國(guó)科技界 和工業(yè)界的普遍重視。 隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國(guó)家制造工業(yè)水平 的重要標(biāo)志。發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之 路，是未來(lái)的、工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床的大量使用，需要大批 能熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的 編程、操作和維修的工程技術(shù)人員。 如果把數(shù)控加工編程比喻為我們生命中的陽(yáng)光、空氣和水，難免會(huì)感 到夸張，但毋庸質(zhì)疑的一點(diǎn)卻是：數(shù)控加工編程已經(jīng)深深地溶入了現(xiàn) 代工業(yè)經(jīng)濟(jì)中，并在其中顯現(xiàn)了十分重要、甚至是不可替代的作用。 數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動(dòng)化加工設(shè)備，它嚴(yán)格按照加工程序，自動(dòng) 的對(duì)被加工工件進(jìn)行加工。我

5、們把從數(shù)控系統(tǒng)外部輸入的直接用于加 工的程序稱為數(shù)控加工程序，簡(jiǎn)稱數(shù)控程序，它是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng) 用軟件。數(shù)控系統(tǒng)的種類繁多，它們使用的數(shù)控程序語(yǔ)言規(guī)則和格式 也不盡相同，當(dāng)針對(duì)某一臺(tái)數(shù)控機(jī)床編制加工程序時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按機(jī) 床編程手冊(cè)中的規(guī)定進(jìn)行程序編制。 第一章 概論 1.1 數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展 數(shù)控是數(shù)字控制( numerical control )的簡(jiǎn)稱，是近代發(fā)展起 來(lái)的用數(shù)字化信息進(jìn)行控制的自動(dòng)控制技術(shù)。其含義使用以數(shù)值和符 號(hào)構(gòu)成的數(shù)字信息自動(dòng)控制機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)，數(shù)控機(jī)床也稱 nc 機(jī)床。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)過了以下幾代的發(fā)展： 第一代：1952 年，電子管控制的第一臺(tái)三坐

6、標(biāo)聯(lián)動(dòng)的銑床； 第二代：1959 年，出現(xiàn)了晶體管控制的“加工中心”； 第三代：1965 年，出現(xiàn)了小規(guī)模集成電路。使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得 到了進(jìn)一步的提高； 以上三代數(shù)控系統(tǒng)都是采用專用控制硬件邏輯數(shù)控系統(tǒng),稱為普通數(shù) 控系統(tǒng)，即 nc 系統(tǒng)。 第四代：1967 年以計(jì)算機(jī)作為控制單元的數(shù)控制系統(tǒng) fms(flexible manufacturing system) ，柔性制造系統(tǒng)； 第五代：1970 年，美國(guó)英特爾開發(fā)使用了微處理器cnc。 1.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 一、數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì) 1、采用開放式結(jié)構(gòu)：進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、專用要求。2、向智能化發(fā)展。 3、具有自動(dòng)編程、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自

7、適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自 動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，人機(jī)界面極為友好，有 故障專家診斷系統(tǒng)。 二、數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì) 1、高速、 高效、高精度、高可靠性。 2、模塊化、專門化、個(gè)性化；智能化、柔性化和集成化。 第二章 零件的加工工藝規(guī)程 2.1 數(shù)控銑床的工藝性分析 數(shù)控銑削加工的工藝性分析是編程前的重要工藝準(zhǔn)備工作之一，關(guān)系 到機(jī)械加工的效果和成敗，不容忽視。由于數(shù)控機(jī)床是按照程序來(lái)工 作的，因此對(duì)零件加工中所有的要求都要體現(xiàn)在加工中，如加工順序、 加工路線、切削用量、加工余量、刀具的尺寸及是否需要切削液等都 要預(yù)先確定好并編入程序中。 數(shù)控銑削加工有著自己的特點(diǎn)和適用對(duì)象，若要充分

8、發(fā)揮數(shù)控銑床的 優(yōu)勢(shì)和關(guān)鍵作用，就必須正確選擇數(shù)控銑床類型、數(shù)控加工對(duì)象與工 序內(nèi)容。通常將下列加工內(nèi)容作為數(shù)控銑削加工的主要選擇對(duì)象： 1 工件上的曲線輪廓，特別是有數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的非圓曲線與列表曲 線等曲線輪廓。 2 已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面；如在圖中要加工出六邊形時(shí)，應(yīng)先在 cad 程序中按其輪廓以縮小的方式畫出其圖形，至到最后直徑小于 20 時(shí)。 3 形狀復(fù)雜、尺寸繁多、劃線與檢測(cè)困難的部位。 4 用通用銑床加工時(shí)難以觀察、測(cè)量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽。 5 以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面。 6 能在一次安裝中順帶銑出來(lái)的簡(jiǎn)單表面或形狀。 7 采用數(shù)控銑削后能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度

9、的一般 加工內(nèi)容。 2.2 夾具 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，由于工序集中往往是在一次裝卡中完成全部 工序。因此，對(duì)零件的定位、夾緊方式要注意以下幾個(gè)方面。 一、在選用夾具時(shí)應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證 及經(jīng)濟(jì)性等問題。在小批量時(shí)應(yīng)盡量采用組合夾具；當(dāng)工件批量較大、 精度要求較高時(shí)可以考慮設(shè)計(jì)專用夾具，或采用多工位夾具及氣動(dòng)、 液壓夾具。但此類夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)往往較高，而且制造周期較 長(zhǎng)。 二、零件定位、夾緊的部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀具更換以及重 要部位的測(cè)量。尤其要避免刀具與工件、刀具與夾具相撞的現(xiàn)象。 三、夾緊力應(yīng)力求通過靠近主要支撐點(diǎn)或在支撐點(diǎn)所組成的三角形內(nèi)。 應(yīng)力求

10、靠近切削部位，并在剛性較好的地方。盡量不要在被加工孔徑 的上方，以減少零件變形。 四、零件的裝卡、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性，以減少對(duì)刀時(shí)間， 提高同一批零件加工的一致性。一般同一批零件采用同一定位基準(zhǔn)， 同一裝卡方式。 根據(jù)零件圖分析，此零件外型規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位及凹 凸配合等要求較高。零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包含了平面、圓弧，內(nèi)外輪 廓，挖槽的加工度。工件選用機(jī)用平口鉗裝夾，校正平口鉗固定鉗口， 使之與工作臺(tái) x 軸移動(dòng)方向平行。在工件下表面與平口鉗之間放入精 度較高的平行墊塊（墊塊厚度與寬度適當(dāng)），利用木錘或銅棒敲擊工 件，使平行墊塊不能移動(dòng)后夾緊工件。 利用尋邊器找正工件 x，

11、y 軸零點(diǎn)，該零點(diǎn)位于工件上表面的中心位 置，設(shè)置 z 軸零點(diǎn)與機(jī)械零點(diǎn)重合。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償利用 z 軸定位器設(shè) 定。對(duì)于同一把刀具仍調(diào)用相等的刀具長(zhǎng)度與半徑補(bǔ)償值，但它們?cè)O(shè) 定的工件坐標(biāo)系不同。有時(shí)也可能不使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能，而根據(jù) 不同刀具設(shè)定多個(gè)工件坐標(biāo)系零點(diǎn)進(jìn)行編程加工。 2.3 加工工序的劃分 在數(shù)控機(jī)床上特別是在加工中心上加工零件，工序十分集中，但是零 件的粗加工，特別是鑄、鍛毛坯零件的基準(zhǔn)平面、定位面等的加工應(yīng) 在普通機(jī)床上完成之后，再裝卡到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。這樣可以發(fā) 揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，保持?jǐn)?shù)控機(jī)床的精度，延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命， 降低數(shù)控機(jī)床的使用成本。數(shù)控機(jī)床上加工零件其

12、工序劃分的方法有： 一、刀具集中分序法：即按所用刀具劃分工序，用同一把刀加工完零 件上所有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它們可以完 成的其它部位。這種分序法可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少 不必要的定位誤差。 二、粗、精加工分序法：這種分序法是根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等 因素，按照粗、精加工分開的原則進(jìn)行分序。粗精加工之間，最好隔 一段時(shí)間，以使粗加工后零件的變形得到充分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工， 以提高零件的加工精度。 三、按加工部位分序法：即先加工平面、定位面，再加工孔；先加工 簡(jiǎn)單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度比較低的部位， 再加工精度要求較高的部位。 本設(shè)計(jì)的數(shù)

13、控加工工序：數(shù)控加工削銑分 7 次切削進(jìn)行加工:1、用直 徑 10 的銑刀加工零件的四個(gè)方角；2、使用直徑為 10mm 的銑刀加工 零件中的四方形槽；3、用直徑為 10mm 的銑刀加工零件中的直徑為 70mm 的圓槽；4、用直徑為 10mm 的銑刀加工零件中的六方形；5、選 用直徑為 10mm 的銑刀加工零件中直徑為 20mm 的圓槽；6、用直徑為 6 的銑刀加工零件中的直徑為 12mm 的孔；7、用直徑為 6 的銑刀加工 零件中直徑為 6mm 的圓孔。（見第三章圖一） 第三章 零件的加工及工藝分析 3.1 零件圖 圖一 要加工的零件圖 3.2 工藝分析 如零件圖所示，工件毛坯為 95mm x

14、 95mm x30mm 的零件，材料為 鑄鐵，要加工成形為中間的槽。 零件加工的工序安排： 1 銑削工件四邊上的四個(gè)角，使其達(dá)到指定的要求。2 加 工零件中的四方槽，使其達(dá)到指定的要求。3 加工零件中 直徑 70 的圓槽。4 加工零件中的六方形。5 加工零件中 的直徑 20 的圓槽。6 換用直徑 6 的銑刀，加工直徑為 12 的孔。7 工直徑為 6 的孔。 一、刀具的選擇和切削參數(shù) 數(shù)控機(jī)床，特別是加工中心，其主軸轉(zhuǎn)速較普通機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速 高 12 倍，某些特殊用途的數(shù)控機(jī)床、加工中心主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)萬(wàn) 轉(zhuǎn)，因此數(shù)控刀具的強(qiáng)度與耐用度至關(guān)重要。目前硬質(zhì)合金涂鍍刀具 已廣泛用于加工中心，陶瓷刀具與

15、立方氮化硼等刀具也開始在加工中 心上運(yùn)用。一般說(shuō)來(lái)，數(shù)控機(jī)床所用刀具應(yīng)具有較高的耐用度和剛度， 刀具材料抗脆性好，有良好的斷屑性能和可調(diào)、易更換等特點(diǎn)。 1、面銑削應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。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。 注意選好每次走刀寬度和銑刀直徑，使接刀刀痕不影響精切走刀精度。 因此加工余量大又不均勻時(shí)，銑刀直徑要選小些。精加工時(shí)銑刀直徑 要選大些，最好能包容加工面的整個(gè)寬度。 2、銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺(tái)、凹槽和箱口 面。為了提高槽寬的加工精度，減少銑刀的種類，加工時(shí)可采用直徑 比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然后用

16、刀具半徑補(bǔ)償功能銑槽 的兩邊。 3、削平面零件的周邊輪廓一般采用立銑刀。 車削用量的選擇原則是：車削時(shí)，首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的 背吃刀量 ap，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量 f,最后確定一個(gè)合適的切 削進(jìn)度 v 。增大背吃刀量 ap 可使走刀次數(shù)減少，增大進(jìn)給量 f 有利 于斷屑，因此根據(jù)以上原則選擇粗車切削用量對(duì)于提高生產(chǎn)效率，減 少刀具消耗，降低加工成本是有利的。 根據(jù)其形狀及數(shù)值參數(shù)可得，在加工外輪廓時(shí)，因其拐角的直徑 等因素可選擇直徑為 10 的銑刀，在加工里邊的方槽、圓槽、六邊 形槽時(shí)因其余量較大，因此也要可選用直徑為 10 的銑刀。而在加 工階梯小孔時(shí)，因其直徑要求，則只能選用直徑

17、為 6 的銑刀。挖槽 加工是輪廓加工的擴(kuò)展，它既要保證輪廓邊界，又要將輪廓內(nèi)的多余 材料銑掉。根據(jù)圖紙的要求不同，選擇合適的刀具型號(hào)。根據(jù)所挖槽 的不同形狀及要求，對(duì)于挖槽的編程和加工要選擇合適的刀具直徑， 刀具直徑大小將影響加工效率，刀具直徑太大可能使某些轉(zhuǎn)角難以切 削，或由于島嶼的存在形成不必要的加工盲區(qū)。如第一節(jié)零件圖所示 的圖形，在加工外輪廓上的四個(gè)角及內(nèi)輪廓時(shí)，由于拐角的直徑和內(nèi) 輪廓的加工余量較大，因此選擇直徑為 10 的銑刀。而在加工里邊 的小孔時(shí)，則因?yàn)槠渲睆降年P(guān)系，而選用直徑為 6 的銑刀。 在銑削外輪廓時(shí)，因其要求而要加上刀具補(bǔ)償命令，而在加工 內(nèi)輪廓時(shí)，運(yùn)用的是自動(dòng)循環(huán)命

18、令，其自帶刀補(bǔ)因此在加工內(nèi)輪廓時(shí) 又得將刀補(bǔ)取消，以免造成過切現(xiàn)象或留下多余的凸臺(tái)。 刀具選擇的結(jié)果如下： 表二：刀具的參 數(shù) 加工步驟刀具切削參數(shù) 刀具規(guī)格刀具補(bǔ)償 序 號(hào) 加工內(nèi)容 類型 材 料 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 進(jìn)給速度 mm / min 長(zhǎng)度 半徑 mm 1 加工零件的四個(gè)角 2 加工四方槽 直徑 10mm 銑刀 500h1/t 1d1 5 3 加工直徑 70 的圓 槽 4 六方形 5 直徑為 20 的圓槽 孔 直徑 10mm 銑刀 300 5 6 加工直徑為 12 的 孔 7 加工直徑為 6 的孔 直徑 6mm 銑刀 1000 300 3 二、確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn) 對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)

19、，在加工開始時(shí)，確定刀具與工件的相對(duì)位置 是很重要的，它是通過對(duì)刀點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 “對(duì)刀點(diǎn)”是指通過對(duì)刀確 定刀具與工件相對(duì)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。在程序編制時(shí)，不管實(shí)際上是刀具 相對(duì)工件移動(dòng)，還是工件相對(duì)刀具移動(dòng)，都把工件看作靜止，而刀具 在運(yùn)動(dòng)。對(duì)刀點(diǎn)往往也是零件的加工原點(diǎn)。 選擇對(duì)刀點(diǎn)的原則是：1、便于數(shù)學(xué)處理和簡(jiǎn)化程序編制。 2、在機(jī)床上容易找正，便于確定零件的加工原點(diǎn)的位置。 3、加工過程中便于檢查。4、引起的加工誤差小。 對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，但必須與零件的定位 基準(zhǔn)有已知的準(zhǔn)確關(guān)系。當(dāng)對(duì)刀精度要求較高時(shí)，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在 零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。對(duì)于以孔定位的零件，可以取

20、孔的中 心作為對(duì)刀點(diǎn)。 在程序開頭就要設(shè)置工件坐標(biāo)系，大多的數(shù)控系統(tǒng)可用 g92 指令 建立工件坐標(biāo)系，或用 g54g59 指令選擇工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系 一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。 根據(jù)以上要求，結(jié)合本加工零件圖，因其為對(duì)稱的圖形，零件的形狀 比較規(guī)則，所以在選擇程序零點(diǎn)的時(shí)候，應(yīng)考慮編程的方便，應(yīng)選擇 零件的中心線為程序的編程零點(diǎn)。 在對(duì)刀的時(shí)候當(dāng)零件裝夾好以后，一般對(duì)刀在零件的右下角上邊 點(diǎn)上為對(duì)刀原點(diǎn)，在對(duì)刀過程中盡量采用點(diǎn)動(dòng)方式來(lái)進(jìn)行對(duì)刀操作， 因?yàn)椴捎命c(diǎn)動(dòng)方式進(jìn)行對(duì)刀其移動(dòng)最小量可以達(dá)到 10 inc，這樣能夠 精確對(duì)刀點(diǎn)的位置，保證零件加工中的精度的要求。

21、然后在設(shè)置 g54 編程時(shí)的程序原點(diǎn)時(shí)，根據(jù)以上分析要以零件的 中心為編程原點(diǎn)，因此在設(shè)置 g54 時(shí)，應(yīng)根據(jù)對(duì)刀原點(diǎn)的坐標(biāo)通過計(jì) 算得出刀具在工件中心位置的坐標(biāo)，然后輸入到 g54 里邊。 在換銑刀的時(shí)候，應(yīng)使工件與刀具之間有一個(gè)適當(dāng)?shù)木嚯x，使得在換 刀的時(shí)候不至于會(huì)發(fā)生刀具和工件的碰撞。而且在刀具裝好后，使刀 具與工件之間的距離可以使刀具在下步的定位時(shí)可以走一個(gè)安全距離， 使程序中的刀補(bǔ)及其它的參數(shù)能夠充分的應(yīng)用。 三、選擇走刀路線 走刀路線是數(shù)控加工過程中刀具相對(duì)于被加工件的的運(yùn)動(dòng)軌跡和 方向。走刀路線的確定非常重要，因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì) 量密切相關(guān)。 確定走刀路線的一般原則是

22、： 1、保證零件的加工精度和表面粗糙度。2、方便數(shù)值計(jì)算，減少編程 工作量。3、縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間。4、盡 量減少程序段數(shù)。 在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)零件的輪廓要求，應(yīng)先加工出零件的四個(gè)角的形狀， 進(jìn)而按層次加工零件里邊的槽。最后換刀再加工零件里邊的 6 個(gè)小階梯孔。 另外，在選擇走刀路線時(shí)還要充分注意以下幾種情況： 1、避免引入反向間隙誤差 數(shù)控機(jī)床在反向運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)反向間隙，如果在走刀路線中將反向間 隙帶入，就會(huì)影響刀具的定位精度，增加工件的定位誤差。例如精鏜 如下圖中所示的四個(gè)孔，當(dāng)孔的位置精度要求較高時(shí)，安排鏜孔路線 的問題就顯得比較重要，安排不當(dāng)就有可能把坐標(biāo)軸的反向

23、間隙帶入， 直接影響孔的位置精度。這里給出兩個(gè)方案，方案 a 如圖 a）所示， 方案 b 如圖 b）所示。 圖二 鏜銑加工路線圖 從圖中不難看出，方案 a 中由于孔與、孔的定位方向 相反，x 向的反向間隙會(huì)使定位誤差增加，而影響孔的位置精度。 在方案 b 中，當(dāng)加工完孔后并沒有直接在孔處定位，而是多 運(yùn)動(dòng)了一段距離，然后折回來(lái)在孔處定位。這樣、孔與 孔的定位方向是一致的，就可以避免引入反向間隙的誤差，從而提高 了孔與各孔之間的孔距精度。 2、切入切出路徑 在銑削輪廓表面時(shí)一般采用立銑刀側(cè)面刃口進(jìn)行切削，當(dāng)銑切 外表面輪廓形狀時(shí)，應(yīng)安排刀具沿零件輪廓曲線的切向切入工件，并 且在其延長(zhǎng)線上加入一段

24、外延距離，以保證零件輪廓的光滑過渡。同 樣，在切出零件輪廓時(shí)也應(yīng)從工件曲線的切向延長(zhǎng)線上切出。如下圖 a。 當(dāng)銑切內(nèi)表面輪廓形狀時(shí)，也應(yīng)盡量遵循從切向切入的方法，但此時(shí) 切入無(wú)法外延，最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線。切出時(shí)也應(yīng) 多安排一段過渡圓弧再退刀，如下圖 b。當(dāng)實(shí)在無(wú)法沿零件曲線的切 向切入、切出時(shí)，銑刀只有沿法線方向切入和切出，在這種情況下， 切入切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給過程中要 避免停頓。 圖三 銑削外內(nèi)圓加工路徑 為了消除由于系統(tǒng)剛度變化引起進(jìn)退刀時(shí)的痕跡，可采用多次 走刀的方法，減小最后精銑時(shí)的余量，以減小切削力。 在切入工件前應(yīng)該已經(jīng)完成刀具半徑補(bǔ)償

25、，而不能在切入工件時(shí)同時(shí) 進(jìn)行刀具補(bǔ)償，如下圖 a）所示，這樣會(huì)產(chǎn)生過切現(xiàn)象。 為此，應(yīng)在切入工件前的切向延長(zhǎng)線上另找一點(diǎn)，作為完成刀具 半徑補(bǔ)償點(diǎn)，如上圖 b）所示。 在本零件的加工中，在加工外邊的四個(gè)角中的兩個(gè)三角形角和凸 面時(shí)，按編程的下刀點(diǎn)及刀具的移動(dòng)軌跡，可以選用刀具左補(bǔ)償。而 在加工凹面時(shí)，因其直徑均為 10 而選用的銑刀直徑也為 10，所以不 用采用刀補(bǔ)，當(dāng)確定了下刀點(diǎn)后，直接下刀。 在利用循環(huán)加工零件的中間部分時(shí)，則不用再在程序中加刀補(bǔ)命令， 只用編寫參數(shù)值既可。 3、立體輪廓的加工 加工一個(gè)曲面時(shí)可能采取的三種走刀路線，如下圖所示。即沿參 圖四 刀具半徑補(bǔ)償點(diǎn) 數(shù)曲面的 u

26、向行切、沿 w 向行切和環(huán)切。對(duì)于直母線類表面，采用下 圖 b）的方案顯然更有利，每次沿直線走刀，刀位點(diǎn)計(jì)算簡(jiǎn)單，程序 段少，而且加工過程符合直紋面的形成規(guī)律，可以準(zhǔn)確保證母線的直 線度。如下圖 a）方案的優(yōu)點(diǎn)是便于在加工后檢驗(yàn)型面的準(zhǔn)確度。因 此實(shí)際生產(chǎn)中最好將以上兩種方案結(jié)合起來(lái)。如下圖 c）所示的環(huán)切 方案一般應(yīng)用在內(nèi)槽加工中，在型面加工中由于編程麻煩，一般不用。 但在加工螺旋槳槳葉一類零件時(shí)，工件剛度小，采用從里到外的環(huán)切， 有利于減少工件在加工過程中的變形。 圖五 三種可能走刀路線 4、內(nèi)槽加工 內(nèi)槽是指以封閉曲線為邊界的平底凹坑，加工內(nèi)槽一律使用平底 銑刀刀具邊緣部分的圓角半徑應(yīng)符

27、合內(nèi)槽的圖紙要求。內(nèi)槽的切削分 兩步，第一步切內(nèi)腔，第二步切輪廓。切輪廓通常又分為粗加工和精 加工兩步。粗加工時(shí)從內(nèi)槽輪廓線向里平移銑刀半徑 r 并且留出精加 工余量 y。由此得出的粗加工刀位線形是計(jì)算內(nèi)腔走刀路線的依據(jù)。 切削內(nèi)腔時(shí)，環(huán)切和行切在生產(chǎn)中都有應(yīng)用。兩種走刀路線的共同點(diǎn)是都 要切凈內(nèi)腔中的全部面積，不留死角，不傷輪廓，同時(shí)盡量減少重復(fù)走刀的搭 接量。環(huán)切法的刀位點(diǎn)計(jì)算復(fù)雜，需要一次一次向里收縮輪廓線，應(yīng)用局限性 稍大。從走刀路線的長(zhǎng)短比較，行切法要優(yōu)于環(huán)切法。但在加工小面積內(nèi)槽時(shí)， 環(huán)切的程序量要比行切小。 第四章 加工程序的編制 4.14.1 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟數(shù)控程序編

28、制的內(nèi)容及步驟 數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過程。如圖所示： 圖七 程序編制步驟 4.2 數(shù)控程序編制的方法 一、手工編程 手工編程指主要由人工來(lái)完成數(shù)控編程中各個(gè)階段的工作加工出圖樣要求 的零件，如圖所示。 圖八 手工編程步驟 手工編程的特點(diǎn)：耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，無(wú)法勝任復(fù)雜形狀 零件的編程。 二、計(jì)算機(jī)編程 計(jì)算機(jī)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(jìn)行外，其余工作均由計(jì)算機(jī)輔助完成。 采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程時(shí)，數(shù)學(xué)處理、編寫程序、檢驗(yàn)程序等工作 是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成的，由于計(jì)算機(jī)可自動(dòng)繪制出刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡， 使編程人員可及時(shí)檢查程序是否正確，需要時(shí)可及時(shí)修改，以獲得正 確的程序。因而，自動(dòng)編程的特點(diǎn)就在于編程工作效率高，可解決復(fù) 雜形狀零件的編程難題。 三、程序格式 1、程序段格式：段是可作為一個(gè)單位來(lái)處理的連續(xù)的字組，是數(shù)控加工 程序中的一條語(yǔ)句。 在程序段中，必須明確組成程序段的各要素：移動(dòng)目標(biāo)：終點(diǎn)坐標(biāo) x、y、z；沿怎樣的軌跡移動(dòng)：準(zhǔn)備功能字 g；進(jìn)給速度：進(jìn)給功能字 f；切削速度：主軸轉(zhuǎn)速功能字 s；使用刀具：刀具功能字 t；機(jī)床輔助動(dòng) 作：輔助功能字 m 2、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