數(shù)控技術(shù)課件：數(shù)控加工的工藝分析與編程基礎(chǔ) -

數(shù)控加工的工藝分析與編程基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn)掌握程度相關(guān)知識(shí)數(shù)控編程的基本內(nèi)容了解數(shù)控編程的概念；熟悉數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟。數(shù)控編程的概念；數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟。數(shù)控編程方法和常用指令了解數(shù)控編程方法；熟悉程序的結(jié)構(gòu)與格式；掌握數(shù)控編程常用指令。數(shù)控編程方法；程序的結(jié)構(gòu)與格式；數(shù)控編程常用指令介紹。數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系掌握數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向規(guī)定；掌握標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系規(guī)定。數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向規(guī)定；標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系規(guī)定。程序編制中的數(shù)值計(jì)算了解基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算方法。基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算；節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。程序編制中的工藝處理了解數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)和內(nèi)容；了解機(jī)床的選用、工序與工步的劃分、刀具及切削用量的合理確定；熟悉工藝路線的確定原則。數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)和基本內(nèi)容；機(jī)床的選用、工序與工步的劃分、刀具及切削用量的合理確定；工藝路線的確定。

【本章教學(xué)要點(diǎn)】[導(dǎo)入案例]

數(shù)控機(jī)床是根據(jù)加工程序?qū)ぜM(jìn)行自動(dòng)加工的先進(jìn)設(shè)備，工件的加工質(zhì)量主要由機(jī)床的加工精度、工藝和加工程序的質(zhì)量決定，基本上排除了機(jī)床操作人員手工操作技能的影響，但對(duì)操作者的綜合素質(zhì)提出了較高的要求。但數(shù)控機(jī)床操作人員的素質(zhì)不能滿足數(shù)控加工技術(shù)的要求，數(shù)控加工工藝及加工程序的不合理，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量差，加工效率低。

數(shù)控機(jī)床要按照數(shù)控加工程序自動(dòng)進(jìn)行零件的加工，可以說(shuō)，數(shù)控加工工藝方案是通過(guò)機(jī)床操作人員在數(shù)控機(jī)床上實(shí)現(xiàn)的，數(shù)控加工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的積累又是提高數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工程序質(zhì)量的基礎(chǔ)?！?.1數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)2.1.1數(shù)控編程的過(guò)程及方法數(shù)控編程的概念

普通機(jī)床加工零件，工藝人員按照設(shè)計(jì)圖樣事先制訂好零件加工工藝規(guī)程。規(guī)程中給出零件的加工路線、切削參數(shù)、機(jī)床的規(guī)格及刀具、卡具、量具等內(nèi)容。操作人員按工藝規(guī)程的各個(gè)步驟手工操作機(jī)床，加工出圖樣給定的零件。也就是說(shuō)零件的加工過(guò)程是由工人手工操作的。

數(shù)控機(jī)床是按照事先編制好的加工程序，自動(dòng)地對(duì)被加工零件進(jìn)行加工。把零件的加工工藝路線、工藝參數(shù)、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、背吃刀量等）以及輔助功能（換刀、主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、切削液開(kāi)、關(guān)等），按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫(xiě)成加工程序單。這種從零件圖的分析到制成控制介質(zhì)的全部過(guò)程，稱(chēng)為數(shù)控程序的編制。1．?dāng)?shù)控機(jī)床編程的內(nèi)容與步驟數(shù)控編程的內(nèi)容：分析被加工零件的零件圖，確定加工工藝過(guò)程，數(shù)值計(jì)算，編寫(xiě)程序單，輸入數(shù)控系統(tǒng)，程序校驗(yàn)和首件試切等。數(shù)控編程的步驟:2.1.1數(shù)控編程的過(guò)程及方法（1）分析零件圖紙對(duì)工件材料、形狀、尺寸精度及毛坯形狀和熱處理的分析，確定工件在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工的可行性。（2）工藝處理制定數(shù)控加工工藝除考慮通常的一般工藝原則外，還應(yīng)考慮充分發(fā)揮所有數(shù)控機(jī)床的指令功能；正確選擇對(duì)刀點(diǎn)；盡量縮短加工路線，減少空行程時(shí)間和換刀次數(shù)；盡量使數(shù)值計(jì)算方便，程序段要少等。（3）數(shù)值計(jì)算主要計(jì)算零件輪廓相鄰幾何元素的交點(diǎn)（或切點(diǎn)）的坐標(biāo)值，得出各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)和圓弧的圓心坐標(biāo)。（4）編寫(xiě)程序單編程人員根據(jù)所使用數(shù)控系統(tǒng)的指令、程序段格式，逐段編寫(xiě)零件加工程序。（5）輸入數(shù)控系統(tǒng)可通過(guò)鍵盤(pán)等直接將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，也可通過(guò)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或RS232接口輸入數(shù)控系統(tǒng)。（6）程序校驗(yàn)和首件試切通過(guò)試運(yùn)行，校對(duì)檢查程序，也可利用數(shù)控機(jī)床的空運(yùn)行功能進(jìn)行檢驗(yàn)，檢查機(jī)床的動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)軌跡的正確性。對(duì)帶有刀具軌跡動(dòng)態(tài)模擬顯示功能的數(shù)控機(jī)床可進(jìn)行數(shù)控模擬加工，以檢查刀具軌跡是否正確；通過(guò)試加工可以檢查其加工工藝及有關(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)，直到加工出滿意的零件為止。2數(shù)控機(jī)床程序編制方法1）手工編程手工編程是指各個(gè)步驟均由手工編制，即從零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)據(jù)計(jì)算、編寫(xiě)程序單、輸入程序到程序檢驗(yàn)等各步驟主要由人工完成的編程過(guò)程稱(chēng)為手工編程。對(duì)形狀簡(jiǎn)單的工件，計(jì)算簡(jiǎn)單，程序少，采用手工編程較容易，而且經(jīng)濟(jì)、及時(shí)。但對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有列表曲線、非圓曲線及曲面的零件（如葉片、復(fù)雜模具），或者表面的幾何元素并不復(fù)雜而程序量很大的零件（如復(fù)雜的箱體），手工編程就困難，出錯(cuò)率大，甚至無(wú)法編出程序。2）自動(dòng)編程自動(dòng)編程也稱(chēng)為計(jì)算機(jī)輔助編程，是利用計(jì)算機(jī)專(zhuān)用軟件編制數(shù)控加工程序的過(guò)程。它包括數(shù)控語(yǔ)言式自動(dòng)編程和圖形交互式自動(dòng)編程。每種數(shù)控系統(tǒng)，都有一定的程序格式。1.程序結(jié)構(gòu)

一個(gè)零件程序是一組被傳送到數(shù)控系統(tǒng)的指令和數(shù)據(jù)。一個(gè)零件程序由遵循一定結(jié)構(gòu)、句法和格式規(guī)則的若干個(gè)程序段組成，而每個(gè)程序段由若干個(gè)指令字組成的。如圖2.2所示。2.1.2.程序的結(jié)構(gòu)與格式

一個(gè)完整的數(shù)控加工程序由程序開(kāi)始部分、若干個(gè)程序段、程序結(jié)束部分組成。一個(gè)程序段由程序段號(hào)和若干個(gè)“字”組成，一個(gè)“字”由地址符和數(shù)字組成。

Ｎ10

Ｇ01

Ｘ40.0

Ｚ－25.4

Ｆ200

；

程序段結(jié)束進(jìn)給速度指令坐標(biāo)移動(dòng)距離指令

運(yùn)動(dòng)方式指令（直線）程序段號(hào)數(shù)控程序的組成：淮海工學(xué)院2.數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容：數(shù)控的名詞術(shù)語(yǔ)；數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向；數(shù)控機(jī)床的字符編碼（ISO代碼、EIA代碼）數(shù)控編程的程序段格式；準(zhǔn)備機(jī)能（G代碼）和輔助機(jī)能（M代碼）；進(jìn)給功能、主軸功能和刀具功能。

二、數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控程序編制的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1.ISO代碼和EIA代碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)

ISO—InternationalStandardOrganizationEIA—ElectronicIndustriesAssociation

一個(gè)指令字由地址符(指令字符)和帶符號(hào)（如定義尺寸的字：X-100）或不帶符號(hào)（如準(zhǔn)備功能字G代碼：G01）的數(shù)字組成。

程序段中不同的指令字符及其后續(xù)數(shù)值確定了每個(gè)指令字的含義。在數(shù)控程序段中包含的主要指令字符如表2.1所示。2.指令字的格式1）程序段序號(hào)（簡(jiǎn)稱(chēng)順序號(hào)）用以識(shí)別程序段的編號(hào)。用地址碼N和后面的若干位數(shù)字來(lái)表示。2）準(zhǔn)備功能G指令

數(shù)控機(jī)床作某種動(dòng)作的指令，用地址G和兩位數(shù)字組成，從G00-G99共100種。G功能的代號(hào)已標(biāo)準(zhǔn)化。3）坐標(biāo)字

由坐標(biāo)地址符（如X、Y等）、+、-符號(hào)及絕對(duì)值（或增量）的數(shù)值組成，且按一定的順序進(jìn)行排列。坐標(biāo)字的“+”可以省略。5程序段與程序格式1）程序段

地址：在數(shù)控機(jī)床上，程序中出現(xiàn)的英文字母及其字符。如：X、Y、Z、A、B、C、%等；

數(shù)字：數(shù)字0~9（包含小數(shù)點(diǎn)、“+”、“-”號(hào)）。

程序字：地址和數(shù)字的組合。程序字（亦稱(chēng)代碼指令）是組成數(shù)控加工程序的最基本單位。如N010、G01、X-100、Z200、F0.1等。

程序段是可作為一個(gè)單位來(lái)處理的連續(xù)程序字組，它實(shí)際上是數(shù)控加工程序中的一段程序。程序段是由若干程序字和程序段結(jié)束指令構(gòu)成。零件加工程序是由若干個(gè)程序段組成，多數(shù)程序段是用來(lái)指令機(jī)床完成或執(zhí)行某一動(dòng)作。如N010G01X-100Z200F0.1；在書(shū)寫(xiě)和打印程序段時(shí)，每個(gè)程序段一般占一行，在屏幕顯示程序時(shí)也是如此。

三、加工程序的一般格式舉例：常規(guī)加工程序的格式程序段格式是指一個(gè)程序段中程序字、字符、數(shù)據(jù)的書(shū)寫(xiě)規(guī)則。不同的數(shù)控系統(tǒng)，往往有不同或大同小異的程序段格式。下面是一最簡(jiǎn)單的加工程序?qū)嵗1000；………………程序名N01G50X280Z150；N02M04S500T0100；N03G00X45Z0；N04G01X0F0.08；N05G00X40Z2；N06G01Z-50F0.15；N06G28U2W2；N07M30；………程序結(jié)束程序段結(jié)束符順序號(hào)或程序段號(hào)程序內(nèi)容G后帶二位數(shù)字組成，從G00到G99共100種1、G指令——準(zhǔn)備功能指令

準(zhǔn)備功能代碼用于指定一些動(dòng)作或選擇一種操作方式，它使用G字編程。（2）模態(tài)指令和非模態(tài)指令。

模態(tài)指令表示在程序中一經(jīng)被應(yīng)用，直到出現(xiàn)同組其它任一G指令時(shí)才失效。否則該指令繼續(xù)有效，直到被同組指令取代為止。非模態(tài)指令只在本程序段中有效。（1）含義（3）組成：

2、M指令——輔助功能指令

輔助功能代碼（M代碼）用于指令控制功能和機(jī)床功能，多與程序執(zhí)行和機(jī)械控制有關(guān)。

3、F、S、T指令—都是續(xù)效代碼

（1）F指令為進(jìn)給速度指令(mm/min)（2）S指令—主軸轉(zhuǎn)速指令(r/min)

（3）T指令—刀號(hào)指令，T后跟兩位數(shù)字，這兩位數(shù)字表示刀具的編號(hào)?！?.1.3數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

為了確定機(jī)床個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)距離，需要在機(jī)床上建立一個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系就叫做機(jī)床坐標(biāo)系。

標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系是一個(gè)右手笛卡爾直角坐標(biāo)系，其基本坐標(biāo)軸為X、Y、Z直角坐標(biāo)，相對(duì)于每個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為A、B、C。1.定義一、機(jī)床坐標(biāo)系+X′、+Y′

、+Z′表示工件的正移動(dòng)方向。

右手笛卡爾直角坐標(biāo)系2.各坐標(biāo)軸的確定（1）Z軸的確定Z軸是傳遞切削力的主軸所規(guī)定的主軸軸向。對(duì)于銑床、鏜床、鉆床等是帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的軸；對(duì)于車(chē)床、磨床等是帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的軸。其方向是平行于主軸軸線，遠(yuǎn)離工件方向?yàn)檎较颉?/p>

銑床z軸+

銑床z軸－（2）X軸的確定

X軸一般是水平的，平行于工件的裝夾平面。它平行于主要的切削方向，且以此方向?yàn)橹鞣较颉?/p>

1）對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（如車(chē)床、磨床等），X坐標(biāo)是工件的徑向且平行于橫向拖板，刀具遠(yuǎn)離回轉(zhuǎn)中心是正向。2）對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（如銑、鉆、鏜床）

當(dāng)Z軸水平時(shí)，沿刀具主軸向工件看，X軸的正方向指向右邊。

臥式鏜床（3）Y軸的確定

Y軸的運(yùn)動(dòng)方向則根據(jù)X軸和Z軸按右手法則確定。

（4）轉(zhuǎn)動(dòng)方向的確定

圍繞X、Y、Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)分別用A、B、C表示，它們的正方向?yàn)橛倚菁y前進(jìn)的方向。

三、絕對(duì)坐標(biāo)系與相對(duì)坐標(biāo)系1．絕對(duì)坐標(biāo)系

所有的坐標(biāo)值均從同一固定坐標(biāo)點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系。2．相對(duì)坐標(biāo)系

運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對(duì)于起點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系（或增量坐標(biāo)系）。

以絕對(duì)坐標(biāo)計(jì)算：XA=12,YA=15,XB=30,YB=35

以相對(duì)坐標(biāo)計(jì)算：XA=0,YA=0,XB=18,YB=202.2數(shù)控編程中的數(shù)值計(jì)算數(shù)值計(jì)算就是根據(jù)零件圖樣的要求，按照已確定的加工路線和允許的編程誤差，計(jì)算出數(shù)控系統(tǒng)所需輸入的數(shù)據(jù)。

主要有三個(gè)方面，即基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)計(jì)算、刀位點(diǎn)軌跡計(jì)算和輔助計(jì)算。2.2.1基點(diǎn)計(jì)算

各幾何元素間的連接點(diǎn)稱(chēng)為基點(diǎn)。如兩直線的交點(diǎn)，直線與圓弧的交點(diǎn)或切點(diǎn)，圓弧與圓弧的交點(diǎn)或切點(diǎn)，圓弧或直線與二次曲線的切點(diǎn)或交點(diǎn)等。基點(diǎn)計(jì)算方法：根據(jù)圖紙給定條件，用幾何法、解析幾何法、三角函數(shù)法或用AutoCAD畫(huà)圖求得。

2.2.2節(jié)點(diǎn)計(jì)算在滿足允許編程誤差的條件下，用若干直線段或圓弧端分割逼近給定的曲線。相鄰直線段或圓弧段的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。2.圓弧與圓弧相交或相切如圖2.11所示，已知兩相交圓的圓心坐標(biāo)及半徑分別為（x1，y1），R1；（x2，y2），R2，求其交點(diǎn)坐標(biāo)（xc，yc）2.2.2非圓曲線節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

當(dāng)被加工零件輪廓形狀與機(jī)床的插補(bǔ)功能不一致時(shí)，就要采用逼近法加工，用直線或圓弧去逼近被加工曲線，這時(shí)逼近線段與被加工曲線的交點(diǎn)，稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。圖2.12a為用直線段逼近非圓曲線的情況，圖2.12b為用圓弧段逼近非圓曲線的情況。1．用直線逼近零件輪廓曲線的節(jié)點(diǎn)算法

2）三點(diǎn)圓法圓弧逼近的節(jié)點(diǎn)計(jì)算

三點(diǎn)圓法是在等誤差直線段逼近求出各節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)連續(xù)三點(diǎn)作圓弧，并求出圓心點(diǎn)的坐標(biāo)或圓的半徑。如圖2.15所示，首先從曲線起點(diǎn)開(kāi)始，通過(guò)P1、P2、P3三點(diǎn)做圓。圓方程的一般表達(dá)形式為2.1數(shù)控加工工藝分析

數(shù)控加工工藝分析的重要性1.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。2.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。3.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。因此程序編制中的工藝分析是一向十分重要的工作。2.1.4工序與工步的劃分

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。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。常見(jiàn)工藝流程如右圖所示。工序的劃分

如圖2.7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平面定位加工端面A和直徑φ22H7的內(nèi)孔，然后再加工端面B和φ4H7的工藝孔；第二道工序以已加工過(guò)的兩個(gè)孔和一個(gè)端面定位，在另一臺(tái)數(shù)控銑床或加工中心上銑削凸輪外表面輪廓。圖2.7片狀凸輪

（1）按零件裝卡定位方式劃分工序。（2）按粗、精加工劃分工序（即先粗加工再精加工）

如圖2.8所示批量生產(chǎn)的零件，第一道工序在數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行粗車(chē)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(chē)床上進(jìn)行半、精車(chē)削，以保證加工精度和表面粗糙度的要求。

圖2.8車(chē)削加工的零件

（3）按所用刀具劃分工序

為了減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再換另一把刀加工其他部位。在專(zhuān)用數(shù)控機(jī)床和加工中心中常采用這種方法。

工步的劃分

先粗后精的原則先面后孔的原則刀具集中的原則2.1.5零件的定位與安裝定位安裝的基本原則（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。（2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾中加工出全部待加工面。（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)的裝夾方案（4）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。

如圖下圖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。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，而應(yīng)作用在剛性較好的凸邊上，或改為在頂面上三點(diǎn)夾緊，改變著力點(diǎn)位置，以減小夾緊變形,如圖c所示。

圖1夾緊力作用點(diǎn)與夾緊變形的關(guān)系a)b)c)夾緊力作用點(diǎn)與夾緊變形的關(guān)系選擇夾具的基本原則數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。此外，還要考慮以下四點(diǎn)：（1）當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮專(zhuān)用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。（2）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停頓時(shí)間。（3）夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各表面的加工，即夾具要開(kāi)敞，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀。數(shù)控加工刀具

車(chē)削加工刀具：常用機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具，結(jié)構(gòu)如圖2.10所示。圖2.11為常見(jiàn)的幾種車(chē)刀刀片形狀。圖2.10機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位車(chē)刀圖2.11常見(jiàn)可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片

銑削加工刀具（1）銑刀的選擇：平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀。銑平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外型的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)形銑刀等，如圖2.14。圖2.14常用銑刀

a)球頭銑刀b)環(huán)形銑刀c)鼓形銑刀d)錐形銑刀e)盤(pán)形銑刀2.1.7切削用量的確定

切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量、進(jìn)給量。合理選擇切削用量的原則：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。

背吃刀量ap

（mm）：主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度來(lái)決定。在剛度允許的情況下，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除加工余量，最好一次切凈余量，以便提高生產(chǎn)效率。在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床，一般取（0.2~0.5）mm。

主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）

：主要根據(jù)切削速度v(m/min)選取。n=1000v/πD

v—切削速度，由刀具的耐用度決定，可查有關(guān)手冊(cè)或刀具說(shuō)明書(shū)。常用幾種刀具切削速度見(jiàn)教材附表。D—工件或刀具直徑（mm）進(jìn)給量（進(jìn)給速度）f（mm/min或mm/r）：

主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給量數(shù)值應(yīng)小些，一般在20~50mm/min范圍內(nèi)選取。最大進(jìn)給量則受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制，并與脈沖當(dāng)量有關(guān)。

在選擇進(jìn)給速度時(shí)，還要注意零件加工中的某些特殊因素。如在輪廓加工中，當(dāng)零件輪廓有拐角時(shí)，刀具容易產(chǎn)生“超程”現(xiàn)象。如圖所示。超程誤差與控制

3.機(jī)床原點(diǎn)

機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。（1）數(shù)控車(chē)床的原點(diǎn)

在數(shù)控車(chē)床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤(pán)端面與主軸中心線的交點(diǎn)處。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機(jī)床原點(diǎn)設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。（2）數(shù)控銑床的原點(diǎn)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。

（1）機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置點(diǎn)。（2）機(jī)床參考點(diǎn)的位置是由機(jī)床制造廠家在每個(gè)進(jìn)給軸上用限位開(kāi)關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知數(shù)。4.機(jī)床參考點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)時(shí)，必須先確定機(jī)床原點(diǎn)，而確定機(jī)床原點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是刀架返回參考點(diǎn)的操作，這樣通過(guò)確認(rèn)參考點(diǎn)，就確定了機(jī)床原點(diǎn)。只有機(jī)床參考點(diǎn)被確認(rèn)后，刀具（或工作臺(tái)）移動(dòng)才有基準(zhǔn)?；貐⒖键c(diǎn)（3)回參考點(diǎn)MV7(0:45)二、工件坐標(biāo)系

為了編程方便，在工件上選擇一個(gè)適當(dāng)位置作為程序原點(diǎn)也叫編程原點(diǎn)、程序零點(diǎn)或工件原點(diǎn)。1、工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)

為了編程方便，在工件上選擇一個(gè)適當(dāng)位置作為程序原點(diǎn)也叫編程原點(diǎn)、程序零點(diǎn)或工件原點(diǎn)。

以該原點(diǎn)作為一坐標(biāo)系的原點(diǎn)，建立一新的坐標(biāo)系，稱(chēng)為工件坐標(biāo)系。

工件坐標(biāo)系是編程用坐標(biāo)系，又被稱(chēng)為編程坐標(biāo)系。對(duì)于簡(jiǎn)單零件，工件零點(diǎn)就是程序零點(diǎn)。機(jī)床原點(diǎn)工件原點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)編程原點(diǎn)

數(shù)控車(chē)床坐標(biāo)系及相關(guān)點(diǎn)的關(guān)系參考點(diǎn)工件原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)OO"O'2、工件坐標(biāo)系的建立

數(shù)控加工中，應(yīng)首先確定零件的加工原點(diǎn)，以建立準(zhǔn)確的工件坐標(biāo)系，這些都需要通過(guò)對(duì)刀來(lái)解決。（1）一般對(duì)刀

一般對(duì)刀是指在機(jī)床上使用相對(duì)位置檢測(cè)手動(dòng)對(duì)刀。刀具安裝后，先移動(dòng)刀具手動(dòng)切削工件右端面，再沿X向退刀，將右端面與加工原點(diǎn)距離N輸入數(shù)控系統(tǒng)，即完成這把刀具Z向?qū)Φ哆^(guò)程。MV13(3:23)（2）機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀

機(jī)外對(duì)刀的本質(zhì)是測(cè)量出刀具假想刀尖點(diǎn)到刀具臺(tái)基準(zhǔn)之間X及Z方向的距離。利用機(jī)外對(duì)刀儀可將刀具預(yù)先在機(jī)床外校對(duì)好，以便裝上機(jī)床后將對(duì)刀長(zhǎng)度輸入相應(yīng)刀具補(bǔ)償號(hào)即可以使用。MV32(0:23)（3）自動(dòng)對(duì)刀

自動(dòng)對(duì)刀是通過(guò)刀尖檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，刀尖以設(shè)定的速度向接觸式傳感器接近，當(dāng)?shù)都馀c傳感器接觸并發(fā)出信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)立即記下該瞬間的坐標(biāo)值，并自動(dòng)修正刀具補(bǔ)償值。（4）對(duì)刀點(diǎn)

刀具在工件坐標(biāo)系下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置是程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，故被稱(chēng)為程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)。起始點(diǎn)常通過(guò)對(duì)刀來(lái)確定，又稱(chēng)為對(duì)刀點(diǎn)§2.2程序編制中的工藝處理一、數(shù)控加工工序的劃分

同一