CNC数控数控知识数控加工中心驾驭与编程实训教程用户手册产品证明书使用注释文档装置欺骗手册

　　高等做事技术院校课本 数控加工核心掌握与编程实训教程 主 编 何 平 国防财富出版社 全球独家推出 全掩饰型省配线照料谋略 数控加工中心掌管与编程实训教程 主 编 何 平 副主编 陈晓曦 参 编 谭积明 王力强 袁名伟 贺琼义 王健 袁国强 路景春 主 审 李充宁 国防物业出版社 北京 容 简 介 本书介绍了数控加工核心实训的关连内容，从数控加工工艺清楚、编程指令、企图机自 动编程，到机床的现实操纵熬炼，以榜样零件的工艺理会和编程为要点，既强调了现实加工 磨练，又具有很强的数控实训的可把握性。内容网罗数控加工根本学问，加工核心编程根基， 加工中心的负责基本，二维零件的手工编程与仿真操演，Mastercam 软件编程， 速切削和 零乱零件的造型与加工，共七章。 本书是全部人实训核心多年从事数控机床熏陶和实训的始末归结，凑集发现了本中央把稳实 际诈骗才调造就的教授特点，其教员结果荣获了2005 年国家传授成就一等奖。本书契关数 控机床操纵方面的任务培训；大学、高职和劳动中专的古板类专业数控机床职掌与编程的实 训路义，也可供从事数控机床的科研、工程技艺人员参考。 前 言 随着所有人国大肆繁华摆设成立业，数控机床越来越成为枯燥财产筑立革新和身手变化的首 选。数控机床的兴旺与进步，须要大批 性子的数控机床编程与负责的人员。宇宙许多院校 纷纷上了数控专业。在数控专业的课程中，数控实训关键尤其孔殷，但如今匮乏适用性和可 掌管性强的实训课本，很大秤谌上感受了数控实训的成效。 本书所涉及的加工中心是指镗铣类加工中心，它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺 纹等机能召集在一台修筑上，使其具有多种工艺手段。 本书是全班人实训中心多年从事数控机床教化和实训的资历总结，切合数控机床控制方面的 管事培训；大学、 职和处事中专的枯燥类专业数控机床支配与编程的实训教材，也可供从 事数控机床的科研、工程技能人员参考。 本书由天津工程师范学院当代设立争论与磨练核心的一面教授合营编写，全书由何平组 织和统稿。加入编写的有何平、陈晓曦、袁名伟、谭积明、王力强、贺琼义、袁国强、王健、 途景春等教诲。这些教师大大批都进入过世界数控工夫大赛并取得过优良劳绩，多名熏陶荣 获“世界本领在行”称号，并评聘为 级技师。全班人从事数控加工手艺实行与教练多年，多 次裁判过国家级数控大赛，执行经过特殊丰富。 天津工程师范学院李充宁教师用心审查了全书，并提出了良多可贵眼光和倡始，在此谨 致谢意。 本书在编写历程中，还获得了天津工程师范学院的固执系主任阎兵教学、方沂副说授、 张永丹副传授的大力眷注、支持和赈济，在此特向我们们表现报答。 由于编者的水平有限，书中未免生活一些裂缝，恳请读者舆情指正。 编 者 2005 年10 月 目 录 第一章 数控加工根本知识………………………………………………………………… 1 第一 数控加工的主要内容………………………………………………………………… 1 第二 数控加工工艺根本……………………………………………………………… 2 一、数控加工工艺的概想………………………………………………………2 二、数控铣削加工的工艺适闭性………………………………………………3 三、数控铣削加工零件的工艺性懂得…………………………………………4 四、数控铣床和加工中央的采取………………………………………………5 五、加工措施抉择及加工布置定夺……………………………………………5 第三 数控加工工艺计划……………………………………………………………… 7 一、工序和工步的分别…………………………………………………………7 二、加工余量的选取……………………………………………………………8 三、加工门途的决策……………………………………………………………10 四、工件定位与装置的决计……………………………………………………13 五、刀具的选择…………………………………………………………………18 六、切削用量的决心……………………………………………………………21 演练一 …………………………………………………………………………………… 26 第二章 加工中心编程根基………………………………………………………………… 28 第一 数控编程概括…………………………………………………………………… 28 一、数控编程的内容……………………………………………………………28 二、数控编程的设施．…………………………………………………………28 第二 编程的根本概念………………………………………………………………… 29 一、规律代码……………………………………………………………………29 二、数控机床坐标轴和行径方向………………………………………………29 三、秩序布局……………………………………………………………………31 四、表率的数控体例介绍………………………………………………………33 第三 FANUC 体系常用编程指令…………………………………………………… 34 一、FANUC 数控方式编程指令综述…………………………………………34 二、插补机能……………………………………………………………………36 三、进给职能……………………………………………………………………38 四、参考点………………………………………………………………………40 五、坐标系………………………………………………………………………40 六、平面选择……………………………………………………………………42 七、坐标值和尺寸单位…………………………………………………………42 八、扶植本能……………………………………………………………………43 九、FANUC 体例的程序构造………………………………………………… 44 十、刀具赔偿职能…………………………………………………………… 47 十一、固定循环指令……………………………………………………………49 操练二…………………………………………………………………………………… 57 I 第三章 加工中央独揽基础………………………………………………………………… 59 第一 加工核心简介…………………………………………………………………… 59 一、加工核心详尽…………………………………………………………… 59 二、加工核心的工艺特色…………………………………………………… 59 第二 加工中心的辅具及协助创立…………………………………………………… 61 一、刀柄…………………………………………………………………………61 二、常用用具……………………………………………………………………62 三、补助轴………………………………………………………………………63 第三 数控方式面板的根本左右……………………………………………………… 64 一、总结…………………………………………………………………………64 二、MDI 面板……………………………………………………………………64 四、功能键和软键………………………………………………………………66 第四 机床控制面板的根基驾驭……………………………………………………… 77 一、归纳…………………………………………………………………………77 二、机床职掌面板上各按钮的证明……………………………………………77 三、乔福加工中心的小我常用支配……………………………………………81 练习三…………………………………………………………………………………… 85 第四章 加工中心二维零件手工编程与仿真实习………………………………………… 86 第一 加工核心训练零件一…………………………………………………………… 86 第二 数控仿真体例的掌握进程……………………………………………………… 90 1 ．选取机床…………………………………………………………………… 90 2 ．机床职掌初始化…………………………………………………………… 91 3 ．机床回零…………………………………………………………………… 92 4 ．决议零件毛坯尺寸，选取夹具并告竣零件装夹………………………… 93 5 ．裁夺职业原点，征战用户坐标系 （G54 ）……………………………… 96 6 ．挑撰并装配刀具……………………………………………………………101 7 ．刀具参数的登录……………………………………………………………102 8．录入治安……………………………………………………………………107 9 ．秩序试运行（调试秩序）…………………………………………………109 10．自动加工………………………………………………………………… 110 11．生计项目文件…………………………………………………………… 111 第三 二维手工编程实例熟练…………………………………………………………112 一、手工编程磨练样件二…………………………………………………… 112 二、手工编程磨练样件三…………………………………………………… 116 三、手工编程磨练样件四…………………………………………………… 125 四、手工编程熬炼样件五…………………………………………………… 132 五、手工编程熬炼样件六…………………………………………………… 137 演习四 ………………………………………………………………………………… 143 第五章 Mastercam 软件编程……………………………………………………………… 145 第一 数控自动编程简介………………………………………………………………145 第二 Mastercam 软件简介…………………………………………………………… 148 第三 Mastercam 软件铣削实例……………………………………………………… 150 II 第四 Mastercam 针对数控加工仿真体系的后置措置文件的天禀………………… 187 第五 数控编程的差错掌握……………………………………………………………189 熟练五…………………………………………………………………………………… 191 第六章 高速切削本领……………………………………………………………………… 193 第一 疾切削手艺归纳………………………………………………………………193 一、 速切削的基本概念…………………………………………………… 193 二、 快铣削的特质………………………………………………………… 194 三、 速切削的枢纽技术…………………………………………………… 195 第二 速切削机床……………………………………………………………………199 一、 速切削机床的根基组织……………………………………………… 199 二、 速主轴………………………………………………………………… 199 三、 快进给机构…………………………………………………………… 200 四、 快CNC 担负系统……………………………………………………… 200 五、 速切削机床的宁静防护与实时监控格式…………………………… 200 第三 速切削刀具……………………………………………………………………201 一、刀具原料………………………………………………………………… 201 二、刀具构造………………………………………………………………… 202 三、刀杆结构………………………………………………………………… 202 四、刀具动平均……………………………………………………………… 203 第四 速数控编程……………………………………………………………………204 一、 速数控编程的特点…………………………………………………… 204 二、粗加工编程……………………………………………………………… 207 三、精加工编程……………………………………………………………… 209 第五 速铣削工艺……………………………………………………………………212 一、刀具采选………………………………………………………………… 212 二、切削参数遴选…………………………………………………………… 213 三、加工实例………………………………………………………………… 216 操练六…………………………………………………………………………………… 2 18 第七章 庞杂零件的造型及加工…………………………………………………………… 219 第一 本章所涉及的软件简介…………………………………………………………219 1．CATIA 软件简介…………………………………………………………… 219 2．POWERMILL 软件简介……………………………………………………… 219 第二 实例造型…………………………………………………………………………220 一、创修曲面模型…………………………………………………………… 220 二、由曲面创修实体模型…………………………………………………… 226 三、积蓄计划………………………………………………………………… 227 第三 实例加工…………………………………………………………………………231 熟练七…………………………………………………………………………………… 244 参考文献……………………………………………………………………………………… 245 III 第一章 数控加工根本常识 实训重点： l 职掌数控加工工艺意会步骤； l 职掌数控机床刀具的抉择方法； l 负责往往零件的数控加工工艺； 第一 数控加工的主要内容 数控机床是一种根据输入的数字次第消休举办自动加工的机床。数控加工泛指在数控机床进步行 零件加工的工艺进程。数控加工武艺是指 效、优质量落成产品零件特别是芜乱形状零件加工的有闭 理论、措施与告竣的本事，它是主动化、柔性化、迅速化和数字化发明加工的根本与合键手艺。该技 术集古板的呆滞成立、企图机、今世承当、传感检测、音信处理、光机电武艺于一体，是当代机械制 造本领的根基。它的充裕行使，给浸静创筑业的分娩花样及产品构造带来了深入的调换。数控技术的 水平和提高秤谌，曾经成为测量一个国家综合国力和财产现代化程度的火快标志。 时时来谈，数控加工涉及数控编程技巧和数控加工工艺两风雅面。数控加工经过网罗由给定的零 件加工乞请 （零件图纸、CAD数据或实物模型）举行加工的全历程，其重要内容如图1-1所 。 图1-1 数控加工流程及内容 数控编程本领涉及筑立工艺、打算机身手、数学、打算若干、微分几何、人工智能等浩繁学科领 域常识，它所探求的方向是怎么更有效地获得中意各种零件加工苦求的 质料数控加工规律，以便更 充塞地阐扬数控机床的机能、得回更 的加工效率与加工质量。数控编程是杀青数控加工的危急环 ， 萧疏是对于繁芜零件加工，编程处事的危殆性以至横跨数控机床自己。在今世临盆中，由于产品形势 及质地音信平日需体验坐标勘察机或直接在数控机床上勘探来得回，勘察作为指令也有赖于数控编程 1 来展现，因而数控编程看待产品原料担任也有谨慎要的功效。 遵守零件芜杂水平的破例，数控加工规律可经过手工编程或筹算机自愿编程来得到。 手工编程的确切内容，我放在本书的第四章介绍。 计算机自动编程的切实内容，所有人放在本书的第五章介绍。 第二 数控加工工艺根本 数控机床遵照工艺用路分为数控车床、数控铣床、加工中央、数控磨床等类型，本书解说三坐标 联动数控铣床与加工核心的工艺特色及零件编程加工恳求。 一、数控加工工艺的概念 数控加工工艺是拣选数控机床加工零件时所欺骗的方法和技能手段的总和。 数控加工与通用机床加工比较 ，在许多方面依据的纲领根本雷同。但由于数控机床本身自 动化程度 高，负责式样各异，作战费用也高，使数控加工工艺相应酿成了以下几个特质： 1．工艺的内容尽头确切 用往往机床加工时，许多确切的工艺题目，如工艺中各工步的划分与纪律安置、刀具的若干 形状、走刀途径及切削用量等，在很大秤谌上都是由驾驭人员按照自己的实施通过和习惯自行考 虑而确定的，凡是无需工演员员在安排工艺规程时实行过多的章程。而在数控加工时，上述这些 确切工艺问题，不单仅成为数控工艺计划时必需认真磋商的内容，而且还必须做出准确的挑撰并 编入加工次第中。也就是道，从来是由掌握人员在加工中灵便担任并可通过适时治疗来措置的许 多实在工艺题目和细 ，在数控加工时就改观为编程人员必须事先策画和安顿的内容。 2．工艺的打算尽头周到 数控机床固然主动化水平 高，但自适性差。它不能像通用机床在加工时可能依照加工过程 中映现的题目，比 灵巧自由地应时实行酬谢保养。即使当代数控机床在自适闭调动方面做出了 不少发奋与改良，但自由度也不大。比方说，数控机床在镗削盲孔时，它就不显着孔中是否已挤 满了切屑，是否需要退一下刀，而是平昔镗到完了为止。于是，在数控加工的工艺计划中必须注 意加工过程中的每一个细 。同时，在对图形进行数学处置、盘算和编程时，都要力图切当正确， 以使数控加工亨通进行。在本质职业中，由于一个小数点或一个正负号的乖谬就没关系酿成强盛机 床事故和质料工作。 3．当心加工的适宜性 要遵循数控加工的特征，精确采选加工办法和加工内容。 由于数控加工主动化秤谌高、质量太平、可多坐标联动、便于工序聚集，但价格上流，掌握 本领要求高级特征均比赛逾越，加工步骤、加工谋略抉择不妥往往会变成 大亏本。为了既能充 分发扬出数控加工的便宜，又能抵达较好的经济成绩，在选取加工办法和主张时要荒凉慎重，甚 至临时还要在根本不调动工件原有本能的前提下，对其样式、尺寸、布局等作适关数控加工的筑 改。 日常情状下，在采选和决策数控加工内容的过程中，有合工艺人员必须对零件图或零件模型 作充分真实和充沛的工艺性体会。在举行数控加工的工艺性体验时，编程人员应依据所负担的数 控加工基础特色及所用数控机床的本能和本质职业阅历，力争把这一前期筹划劳动做得更留神、 更结实一些，以便为下面要实行的做事铺平道途，舍弃舛讹和返工、不留遗患。 也便是叙，数控加工的工艺计划务必在纪律式样干事起始以前完竣，路理唯有工艺准备决断以 ， 编程才有依照。工艺安顿的好坏不仅会沾染机床成果的表现，况且将直接感受零件的加工质料。遵照 大批加工实例融会，工艺打算谈判不周是变成数控加工失实的要紧缘由之一，因此在举办编程前做 好工艺体认谋划是相当需要的。 2 数控加工工艺计划沉要征求如下内容： （1）采选切合在数控机床上加工的零件，决议工序内容。 （2 ）领略被加工零件的图纸，大白加工内容及手艺央求，确定零件的加工方针，订定数控加工 工艺门路。如分辨工序、处理与非数控加工工序的连续等。 （3 ）加工工序、工步的安排。如抉择零件的定位基准，夹具、辅具谋划的定夺、切削用量确切 定等。 （4 ）数控加工纪律的保养。选取对刀点和换刀点，决心刀具补偿，决策加工途途 ）分配数控加工中的加工余量。 （6 ）处理数控机床上的个人工艺指令。 （7 ）首件试加工与现 标题措置。 （8 ）数控加工工艺文件的定型与归档。 例外的数控机床，工艺文件的内容也有所例外。普通来讲，数控铣床的工艺文件应征采： （1）编程职业书。 （2）数控加工工序卡片。 （3）数控机床疗养单。 （4）数控加工刀具卡片。 （5）数控加工进给门路）数控加工规律单。 其中以数控加工工序卡片和数控刀具卡片最为紧急。前者是解释数控加工顺序和加工要素的文 件， 者是刀具利用的遵循。 为了强化技能文件约束，数控加工工艺文件也应向准绳化、模范化目标焕发。但方今尚无合作的 国家规则，而今在企业中，平常是依据自身的实践状况来订定上述有合工艺文件。 二、数控铣削加工的工艺适当性 遵从数控加工的优破绽及国内外大批操纵实行，常常可按工艺顺应水平将零件分为下列3类： 1 ．最符关类 （1）形态繁杂，加工精度要求高，用通用加工征战无法加工或虽然能加工但很难保证产品质料 的零件； （2 ）用数学模型描述的纷乱曲线 ）具有难勘测、难控制进给、难负责尺寸的不开敞内腔的壳体或盒型零件； （4 ）须在一次装夹中归并落成铣、镗、铰或攻螺纹等多工序的零件。 对付上述零件，不妨先不要过多地磋议临盆率与经济上是否闭理，而下手应筹议能不能把它们加 工出来，要审慎商洽不妨性的问题。只消有无妨，都应把选取数控加工作为优选布置。 2 ． 符闭类 适应数控加工的零件大约有下列几种： （1）在通用机床上加工时易受报答成分叨光，零件价钱又高，一旦质料失控便形成庞大经济损 失的零件； （2 ）在通用机床上加工必需创造混乱的专用工装的零件； （3 ）必要再三改观计划 才气定型的零件； （4 ）在通用机床上加工必要做长韶光调动的零件； （5 ）用通用机床加工时，坐蓐率很低或体力职业强度很大的零件。 这类零件在开始剖析其可加工性以 ，还要在提 生产率及经济恶果方面做一共衡量，平常可把 它们手脚数控加工的严浸拣选主见。 3 ．不适应类 3 （1）坐蓐批量大的零件 （当然不消释其中个别工序用数控机床加工）； （2 ）装夹可贵或通盘靠找正定位来保障加工精度的零件； （3 ）加工余量很不平静，且数控机床上无在线检测方式可自动诊治零件坐标场所的零件； （4 ）必须用特定的工艺装备协调加工的零件。 以上零件采取数控加工 ，在坐蓐效率与经济性方面往往无显着更始，更有不妨节外生枝或得不 偿失，故通俗不应行为数控加工的挑选计划。 三、数控铣削加工零件的工艺性知途 数控加工工艺性体认涉及内容很多，从数控加工的可以性和方便性融会，应关键咨询： 1 ．零件图样上尺寸数据的标注纲要 1 ）零件图上尺寸标注应符合编程容易的特性 在数控加工图上，宜抉择以团结基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注设施，既便于编程， 也便于调和安排基准、工艺基准、检测基准与编程零点的设立筑设和计算。图1-2所 为缩小机缸盖进气 口图，抉择坐标法标注零件尺寸，编程极端轻易。 图1-2 数控加工零件的标注 2 ）构成零件外面的若干元素的要求应富裕 自动编程时要对构成零件外观的一共几许元素举行定义。在体味零件图时，要分解几何元素的给 定条款是否足够，倘若不充塞，则无法对被加工零件进行造型，也就无法编程。 2 ．零件各加工部位的构造工艺性应符关数控加工的特性 （1）零件所吁请的加工精度、尺寸公差应能取得保障。 （2 ）零件的内腔和外形最好选择统一的几何典型和尺寸，尽可以落选刀具规格和换刀次数。 （3 ）零件的工艺布局计划应包管能抉择 大直径的刀具实行加工。选取大直径铣刀加工，能减 少加工次数，提 外貌加工材料。 如图l －3所 ，零件的被加工外观面越低、内槽圆弧越大，则不妨采取大直径的铣刀举行加工。 因此，内槽圆角半径R不宜太小，且应尽不妨使被加工零件外表面的最大 度R

　　0.2H ，以获取优良的 加工工艺性。刀具半径r平常取为内槽圆角半径R 的0.8～0.9倍。 4 R

　　0.2H AA A A A r d D A-A A-A 图1-3 内槽结构工艺性比力 图1-4 零件槽底平面圆弧对工艺的教化 （4 ）零件铣削面的槽底圆角半径或腹板与缘板同意处的圆角半径r不宜太大。由于铣刀与铣削平 面接触的最大直径d=D 2r ，个中D 为铣刀直径。于是，当D 一定时，圆角半径r越大，铣刀端刃铣削 平面的面积就越小，铣刀端刃铣削平面的能力就越差，成绩越低，工艺性也越差，如图1-4所 。 （5 ）应选取合营的基准定位。数控加工经过中，若零件需从头定位装配而没有联络的定位基准， 会导致加工告终 正反两面的外观地点及尺寸的不妥洽。因而，要尽管应用零件自己具有的符合的孔 或兴办异常的工艺孔或以零件外面的基准边等行为定位基准，保险两次装夹加工 相对场所的确实。 四、数控铣床和加工中央的选取 数控铣床要紧有3类：数控立式铣床、数控卧式铣床、立卧两用数控铣床。数控立式铣床在数控 铣床中数量最多，在模具加工中欺骗最为广大，常用于中、小型模具的修造，如电视机前盖、洗衣机 面板等塑料注射模具成型零件、摩托车汽缸等压铸模具及连杆等锻压模具。卧式数控铣床主要用于铣 削平面、沟槽和成型外面等，在模具创设中常用于具有深型腔的模具零件铣削，如洗衣机桶体模具的 型腔及冰箱内胆的模具型腔等。数控卧式铣床常常选择扩充数控转 或万能数控转 等式子告竣第四 坐标、第五坐对象加工。这样不仅没关系加工出工件侧面上的持续反转皮相，而且可以在一次装夹中， 经历转 转换工位落成 “四面加工”。立卧两用数控铣床经验主轴方向的改革，在一台机床上既能够 举办卧式加工，也不妨进行立式加工，从而周备立式和卧式两类机床的功能，完成 “五面体加工”， 操纵限度更广，但精度和刚度稍差。 本书所涉及的加工中央是指镗铣类加工中心，它将铣削、钻削、铰削、镗削、攻螺纹和切削螺纹 等职能召集在一台竖立上，使其具有多种工艺幻术，工件经一次装夹 ，能对两个以上的表面自动完 成加工，并且具有多种换刀选刀性能或自动工作台交流装配。 加工中央要紧有立式和卧式两种。卧式加工核心适用于需多工位加工和场所精度哀求 高的零 件，如箱体、泵体、阀体和壳体等；立式加工中心闭用于需单工位加工的零件，如箱盖、端盖沉默面 凸轮等。规格（指职业台宽度）附近的加工核心，一样卧式加工中央的代价要比立式加工中心贵50 ％～ 100％。于是，从经济性角度磋商，告竣同样工艺内容，宜选取立式加工中心。但卧式加工核心的工 艺节制 宽。 五、加工步骤选取及加工布置裁夺 1 ．加工方法采选 在数控机床上加工零件，普通有以下两种情形。一是有零件图样和毛坯，要抉择符闭加工该零件 的数控机床：二是也曾有了数控机床，要选择符合该机床加工的零件。非论哪种境况，都应根据零件 的种类和加工内容遴选顺应的数控机床和加工措施。 平面外面零件的外表多由直线、圆弧和曲线组成，日常在两坐标联动的数控铣床上加工；具有三 维曲面外貌的零件，多选用三坐标或三坐标以上联动的数控铣床或加工核心加工。经粗铣的平面，尺 5 寸精度可达ITl2～ITl4级 （指两平面之间的尺寸），外面大概度及Ra值可达12.5μm～50μm 。经粗、精 铣的平面，尺寸精度可达IT7～IT9级，外观粗略度Ra值可达1.6μm ～3.2μm。 孔加工的设施比 多，有钻削、扩削、铰削和镗削等。大直径孔还可挑选圆弧插补方式举办铣削 加工。 对付直径大于￠30mm 已铸出或锻出毛坯孔的孔加工，通俗选择粗镗－半精镗－孔口倒角－精镗 加工安顿。 孔径 大的可选取立铣刀粗铣－精铣加工策划。有空刀槽时可用锯片铣刀在半精镗之 、精镗之 前铣削完工，也可用镗刀举行单刃镗削，但单刃镗削收获低。 对付直径小于￠30mm 的无毛坯孔的孔加工，通常选取锪平端面－打核心孔－钻－扩－孔口倒角 一铰加工策划。 有同轴度吁请的小孔，须选用锪平端面－打中心孔－钻－半精镗－孔口倒角－精镗 （或铰）加工 安顿。为提 孔的地方精度，在钻孔工步前须安顿锪平端面和打中央孔工步。孔口倒角安插在半精加 工之 、精加工之前，以防孔内浮现毛刺。 螺纹的加工遵从孔径大小而定，一样情况下，直径在M5～M20之间的螺纹，平时抉择攻螺纹的方 法加工。直径在M6 以下的螺纹，在加工中心上达成底孔加工 ，经过其所有人戏法攻螺纹。缘故在加工 中心上攻螺纹不能随机承担加工形式，小直径丝锥轻易折断。直径在M25 以上的螺纹，可挑选镗刀镗 削加工。 加工步骤的选取纲目是保障加工外观的精度和皮相粗糙度的央浼。由于获取同优等精度及皮相粗 糙度的加工办法往往有许多，因而在实质抉择时，要统一零件的样式、尺寸和热措置苦求完全磋议。 例如，对于IT7级精度的孔选取镗削、铰削、磨削等方法加工均可到达精度乞求，但箱体上的孔经常 采取镗削或铰削，而不选择磨削。时时小尺寸的箱体孔采选铰削，当孔径 大时则应抉择镗削。其余， 还应酌量坐蓐率和经济性的苦求，以及工厂的分娩修树等实质情状。 2 ．加工安放决心 裁夺加工计划时，首先应根据合键轮廓的精度和表面粗糙度的央浼，起首决策为抵达这些央浼所 须要的加工办法，即精加工的举措，再裁夺从毛坯到末了成型的加工安插。 在加工进程中，工件按外貌外面可分为平面类和曲面类零件，此中平面类零件中的斜面外面又分 为有固定斜角和变斜角的外形概况面。外形皮相面的加工，若纯粹从手艺上争论，最好的加工策动是 挑选多坐标联动的数控机床，云云不但分娩结果高，况且加工质料好。但由于凡是中小企业无力购置 这种价格上流、临盆费用 的机床，因此应议论抉择2.5轴负责和3轴职掌机床加工。 2.5轴担负和3轴控制机床上加工曲面类的零件，日常挑选球头铣刀，表面面的加工精度要紧阅历 负担走刀步长和加工带宽度来保证。加工精度越高，走刀步长和加工带宽度越小，编程劳绩和加工效 率越低。 图1-5 行距的打算 如图1-5所 ，球头刀半径为r，零件曲面上曲率半径为ρ，行距为S ，加工后曲面外貌残留 度为 H 。则有： r S 2H r(2 H ) r r 6 式中，当被加工零件的曲面在ab段内是凸的期间取“+ ”号，是凹的年华取“－”号。 今朝的CAD ／CAM方式编程时拣选行距与步长的款式紧要有两种：一种是经验估算，挑选等行距等 步长。在划定的地域内无论曲面如何转折，刀具总所以极端的行距与步长举办切削。由于曲面的曲率 和坎坷是更动的，于是采取这种步骤切削 ，曲面外表残留 度是不同的。另一种举措是等残留 度 法，即在编程时，先裁夺整张曲面外面上的残留沟纹 度，CAD ／CAM格局依据此 度主动计算出 行距与步长，因此选择这种办法切削出的外表，无论曲面若何更动，残留 度总是相等的，但行距与 步长却不万分。 第三 数控加工工艺安排 一、工序和工步的分辨 在数控机床上加工零件，工序应尽管会闭，一次装夹应尽无妨完工大一面工序。数控加工工序的 分别有下列措施： 1 ）按加工内容区别工序 对于加工内容 多的零件，按零件组织特点将加工内容分成若干私人，每一部分可用规范刀具加 工。比方加工内腔、外型、平面或曲面等。加工内腔时，除外型夹紧；加工外腔时，以内腔的孔夹紧。 2 ）按所用刀具划分工序 如斯可以裁汰换刀次数，屈曲空路程和镌汰换刀时期，裁减换刀谬误。有些零件固然能在一次安 装 加工出许多待加工面，但协商到秩序太长，会受到某些限定，如担任系统的限定 （紧要是内存容 量），机床一口气处事功夫的范围 （如一同工序在一个班内不能告终）等。此外，规律太长会推论失足 率、查错与检索困难。因此序次不能太长，一齐工序的内容不能太多。 3 ）按粗、精加工区分工序 看待简单发作加工变形的零件，平日粗加工 需要举办矫形，这时粗加工、精加工四肢两路工序， 即先粗加工再精加工，可用例外的机床或破例的刀具实行加工。 综上所述，在分别工序时，势必要视零件的布局与工艺性、机床的功能、零件数控加工内容的多 少、安装次数及本片面生产陷阱境况等灵活负责。什么零件宜采取工序蚁关的纲领照旧采纳工序披发 的大纲，也要依据本质需要和临盆前提裁夺，要力求合理。 加工规律的摆设应依照零件的构造和毛坯景况，以及定位装置与夹进的须要来咨询，重点是工件 的刚性不被捣蛋。顺序布置通俗应按下列提纲举办： （1）上途工序的加工不能感导下道工序的定位与夹紧，中央穿插有通用机床加工工序的也要综 合商议。 （2）前辈行内腔加工工序， 实行外型加工工序。 （3）在团结次装配中进行的多道工序，应先陈设对工件刚性破坏小的工序。 （4）以相通定位、夹紧形式或同一把刀具加工的工序，最好接续举办，以淘汰再三定位次数、 换刀次数与挪动压板次数。 为了便于了解和描写 庞大的工序，在工序内又可分辨工步，工步的区分重要从加工精度和成效 两方面考虑。如零件在加工核心上加工，对于联合外面按粗加工、半精加工、精加工循序收工，整个 加工外观按先粗后精加工摆脱举办；对于既有铣面另有镗孔的零件，可先铣面 镗孔，以淘汰因铣削 切削力大，造成零件没闭系产生变形而对孔的精度变成感受；对于具有反转干事台的加工中央，、若回 转时候比换刀时间短，可采取按刀具分辨工步，以镌汰换刀次数，提升加工成就。但数控加工按工步 区别 ，三检制度 （自检、互检、专检）不容易践诺，为了抑制零件爆发批次性质量问题，应选取分 工步交检，而不是加工完全部工序之 再交检。 二、加工余量的采选 加工余量指毛坯实体尺寸与零件 （图纸）尺寸之差。加工余量的大小对零件的加工原料和筑造的 7 经济性有 大的习染。余量过大会奢华原材料及枯燥加工工时，增添机床、刀具及能源的损失；余量 过小则不能废除上道工序留下的百般过错、轮廓缝隙和本工序的装夹偏向，方便变成废品。于是，应 按照陶染余量的位置关理地决心加工余量。零件加工平常要始末粗加工、半精加工、精加工才华到达 末了央求。所以，零件总的加工余量等于中心工序加工余量之和。 1 ．工序间加工余量的挑选提纲 （1）选用最小加工余量提要，以求缩短加工时光，降低零件的加工费用。 （2 ）应有充塞的加工余量，荒凉是最 的工序。 2 ．在采选加工余量时，还应咨询的情形 （1）由于零件的大小不同，切削力、内应力引起的变形也会有不同，工件大，变形扩展，加工 余量响应地应大一些。 （2 ）零件热措置时引起变形，应合适增大加工余量。 （3 ）加工措施、装夹式子和工艺设备的刚性不妨引起的零件变形，过大的加工余量会由于切削 力增大引起零件的变形。 3 ．决计加工余量的设施 1 ）查表法 这种措施是依照各工厂的分娩履行和测验琢磨积累的数据，先制成各类表格，再纠关成手册。确 定加工余量时查阅这些手册，再互助工厂的实践情形实行适关修削 决策。此刻，大家国各工厂空阔采 用查表法。 2 ）通过估算法 这种设施是按照工艺格局人员的实际经过定夺加工余量。平淡情形下，为了抗御因余量过小而产 生废品，通过估算法的数值总是偏大。始末估算法常用于单件小批量坐蓐。 3 ）理会计算法 这种步骤是遵照必定的测验材料数据和加工余量计算公式，分析影响加工余量的各项地位，并计 算决策加工余量。这种步骤比 合理，但必须有比 全数和可靠的实验原料数据。此刻，只在材料十 分贵沉，以及少数大量坐蓐的工厂拣选。 表1－1至表1－4列出了各种加工办法所能抵达的精度品级及加工余量，供参考。 表1-1 平面精铣、磨削加工花样余量 （单位：mm ） 加工面宽度 加工本质 加工面长度 ≤100

　　100-300

　　300～1000 余量a 公差（+） 余量a 公差 （+） 余量a 公差（+） ≤100 1.0 0.3 1.5 0.5 2 0.7

　　100～300 1.2 0.4 1.7 0.6 2.2 0.8 精铣

　　天博App

　　300～1000 1.5 0.5 2 0.7 2.5 1.0

　　1000～2000 2 0.7 2.5 1.2 3 1.2 ≤100 0.3 0.1 0.4 0.12 - - 精加工后磨削，零件在安装时

　　100～300 0.35 0.11 0.45 0.13 0.5 0.12 未经校准

　　300～1000 0.4 0.12 0.5 0.15 0.6 0.15

　　1000～2000 0.5 0.15 0.6 0.15 0.7 0.15 ≤100 0.2 0.1 0.25 0.12 - - 精加工后磨削，零件安装在夹

　　100～300 0.22 0.11 0.27 0.13 0.3 0.12 具中或用百分表校准

　　300～1000 0.25 0.12 0.3 0.15 0.4 0.15

　　1000～2000 0.3 0.15 0.4 0.15 0.4 0.15 注：1．精铣时，最 一次路程前留的余量应≥0.5mm。 2．热措置零件磨削的加工余量系将表中值乘以1.2。 8 表1-2 H13～H7孔加工格局的余量（孔长度≤5倍直径） （单位：mm） 孔的毛坯性质 孔的精度 在实体原料上加工孔 预先铸出或热冲出的孔 H13，H12 一次钻孔 用车刀或扩孔钻镗孔 孔径≤10：一次钻孔； 孔径≤80：粗扩和精扩； 孔径＞10～30：钻孔及扩孔； 或用车刀粗镗和精镗； H11 孔径＞30～80：钻孔、扩钻及扩孔；或钻孔，用 或遵从余量一次镗孔扩钻及扩孔； 扩孔刀或车刀镗孔及扩孔 或钻孔，用扩孔刀或车刀镗孔及扩孔或扩孔 孔径≤10：钻孔及铰孔； 孔径≤80：扩孔 （一次或二次，按照余量而定） 孔径＞10～30：钻孔、扩孔及铰孔； H10，H9 及铰孔；或用车刀镗孔 （一次或二次，遵守余量 孔径＞30～80：钻孔、扩孔及铰孔：或钻孔用扩 而定）及铰孔 孔刀镗孔、扩孔及铰孔 孔径≤10：钻孔及一次或二次铰孔； 孔径≤80：扩孔 （一次或二次，按照余量而定） 孔径＞10～30：钻孔、扩孔及一次或二次铰孔； H8，H7 一次或二次铰孔；或用车刀镗孔 （一次或二次， 孔径＞30～80：钻孔、扩钻 （或用扩孔刀镗孔扩 遵守余量而定）及一次或二次铰孔 孔及一次或二次铰孔 注：当孔径≤30mm，直径余量≤4mm和孔径

　　30-80mm，直径余量≤6mm时，采取一次扩孔或一次镗孔。 表1-3 H7孔加工形式的余量 （单位：mm） 直径 直径 加工 钻 加工 钻 用车 用车 孔的 第 精铰 孔的 扩孔 精铰 第一 刀镗 扩孔钻 粗铰 第一 第二 刀镗 粗铰 直径 二 H7 直径 钻 H7 次 以 次 次 以 次 3 2.9 3 30 15.0 28.0 29.8 29.8 29.93 30 4 3.9 4 32 15.0 30.0 31.7 31.75 31.93 32 5 4.8 5 35 20.0 33.0 34.7 34.75 34.93 35 6 5.8 6 38 20.0 36.0 37.7 37.75 37.93 38 8 7.8 7.96 8 40 25.0 38.0 39.7 39.75 39.93 40 10 9.8 9.96 10 42 25.0 40.0 41.7 41.75 41.93 42 12 11.0 11.85 11.95 12 45 25.0 43.0 44.7 44.75 44.93 45 13 12.0 12.85 12.95 13 48 25.0 46.0 47.7 47.75 47.93 48 14 13.0 13.85 13.95 14 50 25.0 48.0 49.7 49.75 49.93 50 15 14.0 14.85 14.95 15 60 30 55.0 59.5 59.5 59.9 60 16 15.0 15.85 15.95 16 70 30 65.0 69.5 69.5 69.9 70 18 17.0 17.85 17.95 18 80 30 75.0 79.5 79.5 79.9 80 20 18.0 19.8 19.8 19.94 20 90 30 80.0 89.3 ?9.8 90 22 20.0 21.8 21.8 21.94 22 100 30 80.0 99.3 99.8 100 24 22.0 23.8 23.8 23.94 24 120 30 80.0 119.3 119.8 120 25 23.0 24.8 24.8 24.94 25 140 30 80.0 139.3 139.8 140 26 24.0 25.8 25.8 25.94 26 160 30 80.0 159.3 159.8 160 28 26.0 27.8 27.8 27.94 28 180 30 80.0 179.3 179.8 180 注：在铸铁上加工直径为30mm 与32mm 的孔可用￠28 与￠30 钻头钻一次。 9 表1-4 按H8与H7级精度加工已预先铸出或热冲出的孔的余量 （单位：mm） 直径 直径 加工孔 粗镗 粗铰或 加工孔 粗镗 粗铰或 精铰 精铰或 的直径 半精镗 一次半 的直径 半精镗 一次半 或精 第一次 第二次 精镗 第一次 第二次 精铰 精铰 镗 30 28.0 29.8 29.93 30 105 100 103.0 104.3 104.8 105 32 30.0 31.7 31.93 32 110 105 108.0 109.3 109.8 110 35 33.0 34.7 34.93 35 115 110 113.0 114.3 114.8 115 38 36.0 37.7 37.93 38 120 115 118.0 119.4 119.8 120 40 38.0 39.7 39.93 40 125 120 123.0 124.3 124.8 125 42 40.0 41.7 41.93 42 130 125 128.0 129.3 129.8 130 45 43.0 44.7 44.93 45 135 130 133.0 134.3 134.8 135 48 46.0 47.7 47.93 48 140 135 138.0 139.3 139.8 140 50 45 48.0 49.7 49.93 50 145 140 143.0 144.3 144.8 145 52 47 50.0 51.7 51.93 52 150 145 148.0 149.3 149.8 150 55 51 53.0 54.5 54.92 55 155 150 153.0 154.3 154.8 155 58 54 56.0 57.5 57.92 58 160 155 158.0 159.3 159.8 160 60 56 58.0 59.5 59.95 60 165 160 163.0 164.3 164.8 165 62 58 60.0 61.5 61.92 62 170 165 168.0 169.3 169.8 170 65 61 63.0 64.5 64.92 65 175 170 173.0 174.3 174.8 175 68 64 66.0 67.5 67.90 68 180 175 178.0 179.3 179.8 180 70 66 68.0 69.5 69.90 70 185 180 183.0 184.3 184.8 185 72 68 70.0 71.5 71.90 72 190 185 188.0 189.3 189.8 190 75 71 73.0 74.5 74.90 75 195 190 193.0 194.3 194.8 195 78 74 76.0 77.5 77.90 78 200 194 197.0 199.3 199.8 200 80 75 78.0 79.5 79.90 80 210 204 207.0 209.3 209.8 210 82 77 80.0 81-3 81.85 82 220 214 217.O 219.3 219.8 220 85 80 83.0 84.3 84.85 85 250 244 247.0 249.3 249.8 250 88 83 86.0 87.3 87.85 88 280 274 277.O 279.3 279.8 280 90 85 88.0 89.3 89.85 90 300 294 297.0 299.3 299.8 300 92 87 90.0 91-3 91.85 92 320 314 317.O 319.3 319.8 320 95 90 93.0 94.3 94.85 95 350 342 347.0 349.3 349.8 350 98 93 96.0 97.3 97.85 98 380 372 377.0 379.2 379.75 380 100 93 98.0 99.3 99.85 100 400 392 397.O 399.2 399.75 400 注：1．假设铸出的孔有很大的加工余量时，则第一次粗镗可分为两次或屡次粗镗。 2 ．要是只实行一次半精镗，则其加工余量为表中 “半精镗”和 “粗铰或二次半精镗”加工余量之和。 三、加工路途的肯定 在数控加工中，刀具刀位点相对待工件行为的轨迹称为加工门道，它是编程的服从，直接影响加 工质量和劳绩。在决计加工途途时要探讨下面几点： （1）保证零件的加工精度和外貌原料，且功劳要 ； （2 ）舍弃编程岁月和程序容量； （3 ）裁汰空刀时间和在外观面上的停刀，省得划伤零件； （4 ）减少零件的变形； 10 （5 ）场所精度乞请高的孔系零件的加工应遏制机床反向间隙的带入而熏染孔的位置精度； （6 ）错乱曲面零件的加工应遵照零件的本质式样、精度乞请、加工效率等多种职位来断定是行 切仍旧环切，是等距切削还是等 切削的加工门路等。 以下是几种榜样加工的刀具旅途。 1 ．孔加工途途 的孔，由于孔的地点精度吁请 高，采取图1-7 （a ）中规划时，由于 IV孔与I、II、III孔的定位倾向相反，X 向的间隙会使定位误差执行，而沾染Ⅳ孔与III的处所精度。采 用图l-7 （b ）中方针在工件外执行一个刀具折返点，如斯，几个孔的定位偏向无别，可抑止反向间隙 的引入，提 孔距精度。 图1-6 镗孔构造 意图 图1-7 孔加工秩序的挑撰 2 ．铣削平面的加工门途 铣削平面零件时，凡是选择立铣刀侧刃举行切削。因刀具的行径轨迹和方向例外，不妨是顺铣或 逆铣，其不同的加工路途所得的零件表面原料也不同。 沿着刀具的进给倾向看，假若工件位于铣刀进给倾向的 侧，那么进给方向称为顺时针。反之， 当工件位于铣刀进给目标的左侧时，进给方向定义为逆时针。假设铣刀盘旋偏向与工件进给方向相反， 称为逆铣，如图1-8所 ；铣刀挽回偏向与工件进给偏向相通，称为顺铣，如图l-9所 。 图1-8 逆铣 图1-9 顺铣 逆铣时，每个刀的切削厚度都是由小到大慢慢改动的，刀齿从已加工轮廓切入，对铣刀的诈欺有 11 利。但由于铣刀的刀齿搏斗工件后不能慌忙切入金属层，而是在工件表面滑动一小段隔离，在滑动过 程中，由于凶猛的磨擦，就会显露大量的热量，同时在待加工轮廓易造成坚强层，降低了刀具的耐用 度，熏染工件外貌粗略度，给切削带来不幸。 顺铣时，切削厚度是由大到小逐渐改造的，刀齿起始和工件战役时切削厚度最大，且从概况硬质 层起始切入，刀齿受很大的进攻负荷，铣刀变钝 速，但刀齿切入历程中没有滑移情势。顺铣的功率 失掉要比逆铣时小，在一律切削条目下，顺铣功率吃亏要低5％～15％ （铣削碳钢时，功率耗费可减 少5 ％，铣削难加工原料时可裁减14％），同时顺铣也越发有利于排屑，但由于秤谌铣削力的倾向与工 件进给步履方向类似，当刀齿对工件的结果力 大时，由于管事台丝杆与螺母间间隙的生存，劳动台 会映现窜动，如许不仅拆台了切削过程的安靖性，感受工件的加工质料，而且厉浸时会反对刀具。 此刻，数控机床大凡具有间隙破除机构，能靠得住地勾销任务台进给丝杆与螺母间的间隙，抗御铣 削过程中显示震撼。所以看待工件毛坯外貌没有硬皮，工艺体例具有优裕的刚性的条款下，数控铣削 加工应虽然挑选顺铣，以降低被加工零件表面的简略度，保障尺寸精度。不过在切削面上有硬质层、 积渣、工件轮廓坎坷反抗 彰着时，如加工锻造毛坯，应选取逆铣法。 铣削平面零件时，切削前的进刀格式也必须接头。切削前的进刀款式有两种形态：一种是垂直方 向进刀，另一种是水准方向进刀。 如图1- 10 （a ）所 ，铣削外观面外表时，为裁汰接刀陈迹，保障零件表面原料，铣刀的切入点和 切出点应沿零件概况曲线上某点的切线延迟线来切入和切出零件外面。假使切入和切出断绝受限，可 采用先直线进刀再圆弧过渡的加工途径 （b ）所 ；铣削内皮相概况时，能够同样措置， 如图1- 11所 。 刀具作为轨迹 圆弧切入点 (a) (b) 图1-10 铣削外圆时的加工路线 铣削内圆时的加工道路 ．刀具轴向进给的切入与切出距离的决断 如图1- 12所 为用钻头钻孔。钻头定位于R 点，从R 点以进给速度作Z 向进给，到孔底部 ，疾速 退到R 点，阻隔A 为切入点，λ为切出阻隔。刀具的轴向引入距离的经验数据为：在已加工面上钻、镗、 铰孔，A=lmm～3mm ；在毛坯轮廓上钻、镗、铰孔，λ=5mm～8mm 。钻孔时刀具的轴向切出断绝为 lmm～3mm，当顶角θ= 118º，切削长度l q 。 D/ 2cos0.3 D 图1-12 钻孔的切入和切出阻隔 12 4 ．曲面铣削 （1）粗铣。粗铣时应遵照被加工曲面给出的余量，用立铣刀按等 面一层一层地铣削，这种铣 削方式功效高。粗铣 的曲面相仿于山坡上的门路田。台阶的 度视粗铣精度而定。粗加工给半精加 工的余量为0.5mm～lmm 。 （2 ）半精铣。半精铣的主见是铣掉 “梯田”的台阶，使被加工表面更亲切于理论曲面，抉择球 头铣刀或圆弧刀加工，往往为精加工工序留出0.2mm～0.5mm左 的加工余量。半精加工的行距和步 长可比精加工大。 （3 ）精加工。结尾加工出理论曲面。用球头铣刀精加工曲面时，平日用行切法。看待开敞性比 较好的零件而言，行切的亲切点应选在曲面的外观，即在编程时，应把曲面向外伸展少许。对开敞性 不好的零件外貌，由于折返时切削速度的改变，很容易在已加工外貌上及检讨面上留下由于制止和振 动呈现的刀痕。因此在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是被加工曲面折返点应稍离 开查验面。对曲面与考验面相贯线应单作一个清根规律其余加工，这样就会使被加工曲面与检修面光 滑一连，而不致出现很大的刀痕。 （4 ）球头铣刀在铣削曲面时，其刀尖处的切削疾度很低，若是用球刀垂直于被加工面铣削比 平展的曲面时，球刀刀尖切出的外表材料比 差，于是应适当地进步主轴转疾，此外还应禁绝用刀尖 切削。 （5 ）抑止垂直进刀，平底立铣刀可有两种，一种是端面有顶尖孔，其切削刃然则中心；另一种 是端面无顶尖孔，端刃不断且过中央。在铣削曲面时，有顶尖孔的立铣刀绝对不能像钻头似的向下垂 直进刀，除非预先钻有工艺孔，否则会把铣刀顶断。倘若用无顶尖孔的立铣刀无妨垂直向下进刀，但 由于刀刃角度太小，轴向力很大，于是也应只管抑遏。最好的主意是向斜下方进刀，进到必然深度 再用侧刃横向切削。在铣削凹槽面时，能够预钻出工艺孔以便进刀。用球头铣刀垂直进刀的效果当然 比平底的端铣刀要好，但也因轴向力过大，影响切削成绩，最好不行使这种进刀体式。 （6 ）铣削曲面零件时，假如发现零件资料热处置不好、有裂纹、陷阱不均匀等局面时，应及时 截至加工，以免糜费工时。 （7 ）在铣削模具型腔比 复杂的曲面时，广泛须要 长的周期，所以，在每次开机铣削前应对 机床、夹具、刀具举办适合的检修，省得在中路爆发谬误，习染加工精度，乃至酿成废品。 （8 ）在模具型腔铣削时，应依照加工皮相的简单度符合担负修锉余量。对待铣削比 困难的部 位，假若加工皮相大略度 差，应合适多留些修锉余量；而看待平面、直角沟槽等随便加工的部位， 应纵然消浸加工外面大概度，减少建锉做事量，压制因大面积建锉而重染型腔曲面的精度。 四、工件定位与装配的断定 在铣削加工时，把工件放在机床上 （或夹具中），使它在夹具上的地点遵循必然的哀求裁夺下来， 并将必需限制的自由度逐一给予节制，这称作工件在夹具上的 “定位”。工件定位以 ，为了遭受切 削力、惯性力和工件重力，还应夹牢，这称为 “夹紧”。从定位到夹紧的统统流程叫做 “装置”。工件 安装情景的口舌，将直接劝化工件的加工精度。 1 ．工件的定位 工件相对夹具普通应全数定位，且工件的基准相对付机床坐标系原点应有严厉的决计地方，以满 足能在数控机床坐标系中收工工件与刀具相对行动的乞请。同时，夹具在机床上也应通盘定位，夹具 上的每个定位面相对数控机床的坐标原点均应有精确的坐标尺寸，以称心数控加工中简化定位和装配 的吁请。 数控铣床和加工核心的劳动台是夹具和工件定位与装配的根基，因机床布局形式和干事台的构造 不同有所例外，常见的有下面5种，如图1- 13所 。 13 图1-13 工件 （夹具）的安装与定位 （a ）侧面定位； （b ）中心孔定位； （c ）中心T 形槽定位； d ）基准槽定位； （e ）基准销孔定位 （1）以侧面定位板定位。应用侧面定位板可直接计算出工件或夹具在做事台上的位置，并能保 证与展转中央的相对位置，定位装配出格随便。 （2 ）以中央孔定位。运用工件的外径或内径实行中央孔定位，能保护工件核心与办事台核心有 高的一样性。 （3 ）以核心T形槽定位。平时把规则定位块插入T形槽，使装配的工件或夹具紧靠原则块，到达 定位的想法，多用于立式数控铣床。 （4 ）以基准槽定位。通俗在职业台的基准槽中插入原则定位块或止动块，举动工件或夹具的定 位准绳。 （5 ）以基准销孔定位。多在立式数控铣床赞助干事台上抉择，吻关多工件屡屡装卸的 合。 抉择定位形式时应戒备下面5点： ①所挑选的定位体式有 高的定位精度。 ②无超定位的干涉大局。 ③零件的安装基准最好与设计基准重合。 ④便于装配、找正和勘探。 ⑤有利于刀具的活动和简化规律的编制。 2 ．选择合适的夹具装配 零件的数控加工多半采用工序集中原则，加工的部位 多，同时批量较小，零件调换周期短，夹 具的原则化、通用化和主动化对加工收效的提 及加工费用的下降有很大影响。 夹具遵从结构规范可分为通用类、撮合类与专用类夹具3种： 1 ）通用类夹具 图 1- 14 为强力液压机用平口钳，该平口钳有多种规格 （见表 1-5 ）。可用于数控铣、加工核心和 凡是的钻床和铣床。 表1-5 强力液压机用平口钳的规格 缄口宽度mm 113 135 160 200 夹持节制mm 170 220 310 355 合口 ／厚／ C ／Y mm 31.6 ／12 39.6 ／16 49.6 ／16 66.6 ／20 度G±0.02 ／E mm 65.5 ／97 72.5 ／112 83.5 ／133 104.5 ／171 14 长F ／D mm 390 ／583 468 ／681 574 ／817 685 ／1022 宽K mm 160 200 240 280 槽宽Q mm 13 13 17 18 图1-15 气动夹紧通用虎钳 图1-14 强力液压机用平口钳 1. 活赛杠杆； 2.杠杆； 3.步履钳口 ；4.手柄；5. 凸块 图1- 15为可换支承合口、气动类夹紧通用虎钳。该体制夹紧时由紧缩空气使活塞1下移，发动杠 杆2使活动杜口3右移，快速疗养固定箝口宽度，由手柄4展转而使支承板5的凸块从槽中退出收工对工 件的装夹。 1.根基件； 2.立式油缸； 3.卧式液压缸； 4.销； 5.销 3 4 5 2 1 图1-16 通用可调夹具方式 图1-17 数控反转任务台 野心 图1- 16为数控铣床和加工核心上通用的可调夹具体系。该方式由图 根基件和另外一套定位夹紧 治疗件组成。基本件1为内装立式油缸2和卧式液压缸3的板滞，阅历销4与5和机床管事台的一个孔与 槽对定，夹紧元件可从上或侧面把双头螺杆或螺栓旋入液压缸活塞杆，无须的定位孔用螺塞封盖。 图1- 17为数控回转任务台 （座）。用于在铣床和钻床上一次装配工件，同时可从四面加工坯料。 图l- 17 （a ）可作四面加工，图1-17 （b ）、图l- 17 （c ）可作圆柱凸轮的空间成型面安乐面凸轮加工，图 l- 17 （d ）为双展转台，可用于加工在皮相上成例外角度陈设的孔，可作5个倾向的加工。 2 ）齐集类夹具 15 现代召集夹具的构造紧要分为孔系与槽系两种基础样式，两者各自有其好处。槽系为传统召集夹 具的根本形式，坐蓐与装配积聚的经验多，可调性好。在近30余年中为宇宙各国深奥诈欺。图1-18为 槽系凑闭夹具组装过程 妄想。 图1-18 槽系聚合夹具组装 空想 孔系为新兴的布局，组织刚性上比有纵横交叉的槽更好。由于孔比槽易加工，孔系撮闭夹具制造 工艺性好，组装中靠 精度的销孔定位，比需要费时勘察的槽系聚合夹具支配粗略。 图1- 19为孔系凑关夹具组装元件理会图。 图1-19 孔系拼集夹具组装元件知道图 图1-20为孔系的方箱拼凑夹具 幻思。图l-21所 为孔系拼凑夹具使用实例。 16 图1-20 孔系的方箱组关夹具 图1-21 孔系拉拢夹具愚弄实例 孔系召集夹具基础板的孔系造成网款式坐标（如图1-22所示），其大家元件都无妨按照孔系网格的 坐标值组装在此基础板上。根本板的孔系网格坐标与托板网格坐标相对应，所以简化了数控编程中的 工件坐标筹算。 图1-22 孔系夹具的基本板 3 ）专用类夹具 对批量 大，且周期性投产，加工精度恳求 高的合头工序应安排专用夹具，以保险加工精度和 提 装夹结果。 3 ．肯定适宜的夹紧方式 谈判夹紧安排时，夹紧力应力图经历和靠拢中央点上，或在救济点所组成的三角区之内，应力求 靠拢切削部位，并在刚性 高的场所，虽然不要在被加工孔上方进行夹压。 4 ．挑撰有充裕的刚性和强度的夹具计算 夹具的主要劳动是保证零件的加工精度，因而哀求夹具必需齐全充沛的刚性和强度，以及以下5 点： 17 （1）装卸零件轻易，加工中易于敬重零件的加工状况。 （2 ）压板、螺钉等夹紧元件的若干尺寸要适合，不能濡染加工途线 ）因数控铣床主轴端面至干事台间有一最小隔断，夹具的 度应保护刀具能下到待加工面。 （4 ）便于在机床上勘探。 （5 ）夹具应不妨如意只对首件零件对刀找正的条件下保护一批零件加工尺寸的相似性恳求。 五、刀具的遴选 采选刀具应依照机床的加工才华、工件资料的本能、加工工序、切削用量以及其全班人干系名望 正确选取刀具及刀柄。刀具选取总的提纲是：合用、安逸、经济。 适用是哀求所选取的刀具能抵达加工的目标，竣工资料的去除，并抵达预定的加工精度。如 粗加工时采选有充塞大并有充满的切削材干的刀具能快疾去除原料；而在精加工时，为了能把结 构形状一共加工出来，要诈欺较小的刀具，加工到每一个角落。再如，切削低硬度资料时，可能 操纵 快钢刀具，而切削 硬度原料时，就必需要用硬质合金刀具。 稳定指的是在有效去除原料的同时，不会呈现刀具的碰撞、折断等。要保障刀具及刀柄不会 与工件相碰撞约略挤擦，酿成刀具或工件的粉碎。如加长的直径很小的刀具切削硬质的原料时， 很方便折断，抉择时一定要慎沉。 经济指的是能以最小的本钱完毕加工。在同样能够告终加工的景遇下，挑选相对综合资本 低的方案，而不是拣选最长处的刀具。刀具的耐用度和精度与刀具价值干系极大，务必引起提防 的是，在大多半境况下，选择好的刀具固然扩充了刀具本钱，但由此带来的加工质地和加工成绩 的提 则可以使总体成本可能比运用平常刀具更低，浮现更好的成就。如举办钢材切削时，采用 快钢刀具，其进给只能到达 lOOmm/min，而选择同样大小的硬质合金刀具，进给没关系到达 500mm/min 以上，没合系大幅减弱加工光阴，当然刀具价钱 高，但总体成本反而更低。平常情况 下，优先拣选经济性彪炳的可转位刀具。 挑撰刀具时还要切磋安装调理的轻易水准、刚性、耐用度和精度。在惬意加工苦求的前提下， 刀具的悬舒展度尽能够短，以提 刀具系统的刚性。 数控加工刀具从组织上可分为：①一共式。②镶嵌式，镶嵌式又可分为焊接式和机夹式。机夹 式遵照刀体结构破例，又分为可转位和不转位两种。③减振式，当刀具的任务臂长与直径之比 大时， 为了减少刀具的震荡，提 加工精度，多采纳此类刀具。④内冷式，切削液通过刀体内中由喷孔喷射 到刀具的切削刃部。⑤相当现式，如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。 数控加工刀具从创设所拣选的原料上可分为：① 快钢刀具；②硬质合金刀具；③陶瓷刀具；④ 立方氮化硼刀具；⑤金刚石刀具；⑥涂层刀具。 数控铣床和加工中心上用到的刀具有：①钻削刀具，分小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔等；② 镗削刀具，分粗镗、精镗等刀具；③铣削刀具，分面铣、立铣、三面刃铣等刀具。 1 ．钻削刀具 在数控铣床和加工中心上钻孔都是无钻模直接钻孔，每每钻孔深度约为直径的5倍左 ，加工细 长孔时刀具易于折断，所以要防御冷却和排屑。 图1-23是齐备式硬质合金钻头，倘若钻削深孔，冷却液能够从钻头核心引入。为了提 刀片的寿 命，刀片上涂有一层碳化钛，它的寿命为常常刀片的2倍～3倍，诈骗这种钻头钻箱体孔，比普通麻花 钻要提高工效4倍～6倍。 在钻孔前最好先用中心钻钻一个中央孔，或用一个刚性较好的短钻头划一窝，办理在铸件毛坯表 面的引正等问题。如取代孔的倒角，以提 小钻头的寿命。划窝凡是采取￠8～￠15的钻头，如图1-24 所 。 当工件毛坯概况很是硬，钻头无法划窝时可先用硬质关金立铣刀，在欲钻孔部位先铣一个小平面， 18 然 再用核心钻钻一引孔，管制硬外面钻孔的引正题目。 图1-23 一切式硬质合金钻头 图1-24 划窝钻孔加工 2 ．铣削加工的刀具 铣削加工刀具种类良多，在数控机床和加工核心上常用的铣刀有： 1）面铣刀 面铣刀紧要用于立式铣床上加工平面、台阶面等。 如图1-25所 ，面铣刀的圆周概况和端面上都有切削刃，多制成套式镶齿组织，刀齿为 快钢或 硬质关金，刀体为40Cr 。 图1-25 可转位式硬质合金面铣刀 硬质合金面铣刀与 速钢铣刀比较，铣削速度 ，加工结果 ，加工表面质料也较好，并可加 工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到鸿博诈骗。现在广泛愚弄的可转位式硬质闭金面铣刀布局如图 1-25所 。它将可转位刀片经过夹紧元件夹固在刀体上，当刀片的一个切削刃用钝 ，可直接在机床 上将刀片转位或调度新刀片。可转位式铣刀请求刀片定位精度高、夹紧可靠、排屑轻易、调动刀片迅 速等，同时各定位、夹紧元件通用性要好，设立要轻松，况且应悠久耐用。 面铣刀铣削平面平淡选用二次走刀。粗铣时沿工件轮廓一口气走刀，应选好每一次走刀宽度和铣刀 直径，使接刀刀痕不感化精切走刀精度，当加工余量大且不均匀时铣刀直径要选小些。精加工时铣刀 直径要大些，最好能 容加工面的全盘宽度。 2 ）立铣刀 立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀，首要用于立式铣床上加工凹槽、台阶面等，其结构如 图1-26所 。 19 图1-26 立铣刀 立铣刀的圆柱外观和端面上都有切削刃，它们可同时举行切削，也可单独举办切削。立铣刀端面 刃要紧用来加工与侧面相垂直的底平面。图中的直柄立铣刀诀别为两刃、三刃和四刃的铣刀。 立铣刀和镶硬质闭金刀片的立铣刀严重用于加工凸轮、凹槽和箱口面等。 为了提 槽宽的加工精度，减少铣刀的种类，加工时可选择直径比槽宽小的铣刀，先铣槽的中央 私人，然 用刀具半径抵偿性能来铣槽的两边，以抵达提 槽的加工精度的主意。 3 ）模具铣刀 模具铣刀由立铣刀焕发而成，主要用于立式铣床上加工模具型腔、三维成型外貌等。可分为圆锥 形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀3种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它 的构造特征是球头或端面上布满了切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连绵，能够作径向和轴向进给。铣刀 处事个体用 快钢或硬质合金创制。图1-27所 为 速钢缔造的模具铣刀，图1-28所 为用硬质关金 制造的模具铣刀。小规格的硬质合金模具铣刀多制成一切结构，Φ16mm 以上直径的，制成焊接或机夹 可转位刀片布局。 （a ）圆锥形立铣刀 （b ）圆柱形球头立铣刀 （c ）圆锥形球头立铣刀 图1-27 模具铣刀 （a ）可转位球头立铣刀 （b ）可转位圆刀片铣刀 （c ）全盘球头立铣刀 图1-28 硬质合金铣刀 曲面加工常选择球头铣刀，但加工曲面 平展部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削前提 差， 因而应选择圆弧端铣刀（图1-28 （b ））。 4 ）键槽铣刀 键槽铣刀要紧用于立式铣床上加工圆头封合键槽等。如图1-29所 ，键槽铣刀有两个刀齿，圆柱 20 面和端面都有切削刃。键槽铣刀能够不经预钻工艺孔而轴向进给抵达槽深，然 沿键槽倾向铣出键槽 全长。 （a ）键槽铣刀 （b ）两步法铣削键槽 图1-29 键槽铣刀 5 ）镗孔刀具 在加工中央出息行镗削加工日常是挑选悬臂式加工，所以乞请镗刀有充分的刚性和较好的精度。 在镗孔经过中平日都是拣选改观做事台或立柱杀青Z 向进给（卧式），保证悬伸稳定，从而得到进 给的刚性。 对付精度央浼不高的几个同尺寸的孔，在加工时，无妨用一把刀告终全数孔的加工 ，再调换一把 刀加工各孔的第二道工序，直至换最 一把刀加工最 一同工序为止。 精加工孔则须单独实现，每途工序换一次刀，即使减少各个坐主意步履以裁减定位偏向对加工精 度的感受。 加工中心常用的精镗孔刀具为如图1-30所 的精镗微调刀杆编制。 1.刀体； 2.刀片； 3.微调螺母； 4.刀杆； 5.螺母； 6.拉紧螺钉； 7.导向键。 图1-30 精镗微调镗刀 图1-31 可调双刃镗刀 大直径的镗孔加工可采纳如图1-31所 的可调双刃镗刀格式，镗刀两端的双刃同时参加切削，每 转进给量高，结果高，同时可作废切削力对镗杆的传染。 六、切削用量的肯定 关理选择切削用量对于施展数控机床的最佳后果有着至合告急的关连。 切削用量 括切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量，如图1-32所 。背吃刀量和侧吃刀量 在数控加工中平日称为切削深度和切削宽度。 21 （a ）圆周铣 （b ）端铣 图1-32 铣削切削用量 挑选切削用量的原则是：粗加工时，常常以提 临蓐率为主，但也应筹商经济性和加工本钱；半 精加工和精加工时，应在保证加工质料的前提下，统筹切削收效、经济性和加工本钱，真实数值应根 据机床声明书、切削用量手册，并联络始末而定。 从刀具耐用度开拔，切削用量的挑撰举措是：拣选切削深度或切削宽度，其次决议进给量，最 决定切削速度。 1．切削深度和切削宽度 在机床、工件和刀具刚度应许的情景下，施行切削深度，可能提 临盆率。为了保证零件的加工 精度和表面简陋度，每每应留势必的余量举行精加工。 在编程中切削宽度称为步距，广泛切削宽度与刀具直径成正比，与切削深度成反比。在粗加工中， 步距得到大有利于提高加工成就。在操纵平底刀进行切削时，切削宽度的通常取值限定为：（0.6～0.9） D。而使用圆角刀实行加工，刀具直径应扣除刀尖的圆角片面，即d=D一2r （D为刀具直径，r为刀尖圆 角半径），而切削宽度可以取 （0.8～0.9）d。而在欺骗球头刀举行精加工时，步距的决策应起首接头 所能达到的精度和外观粗略度。 切削深度的遴选，普通如下： ①在工件概况粗糙度值乞请为Ra 12.5 μm～25 μm时，假使圆周铣削的加工余量小于5mm，端铣的 加工余量小于6mm，粗铣一次进给就能够到达乞求。但在余量 大，工艺式样刚性 差或机床动力不 足时，可分多次进给实现。 ②在工件皮相约略度值吁请为Ra3.2µm～12.5 μm时，可分粗铣和半精铣两步进行。粗铣时切削深 度或切削宽度选取同前。粗铣 留0.5mm～1.0mm余量，在半精铣时切除。 ③在工件外貌大略度值吁请为Ra0.8µm～3.2 μm时，可分粗铣、半精铣、精铣3步举行。半精铣时 切削深度或切削宽度取1.5mm～2mm ；精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3mm～0.5mm，面铣刀背吃刀量取 0.5mm～1mm 。 2 ．进给量 进给量有进给速度v 、每转进给量f 和每齿进给量f 3种表 步骤。 f z 进给快度v ，是单位岁月内工件与铣刀沿进给偏向的相对位移，单位为mm ／min，在数控次第中 f 的代码为F 。 每转进给量f 是铣刀每转一转，工件与铣刀的相对位移，单位为mm ／r 。 每齿进给量f 是铣刀每转过一齿时，工件与铣刀的相对位移，单位为mm ／齿。 z 3种进给量的合连为： f n f nz ＝n f z 铣刀转疾为n ，铣刀齿数为z 。 每齿进给量f z 的拣选重要取决于工件资料的力学功能、刀具资料、工件表面粗略度等职位。工件 原料的强度和硬度越高，f 越小；反之则越大。硬质关金铣刀的每齿进给量 于同类 速钢铣刀。工 z 件轮廓大略度乞请越高，f 就越小。每齿进给量的定夺可参考表l-6选取。 z 22 攻丝时，进给速度的挑选取决于螺孔的螺距P （单位：mm ），由于诈欺了有浮动职能的攻丝夹头。 往往攻丝时，进给快度小于打算数值： v ≤P×n f 表1-6 铣刀每齿进给量f z （单位：mm/齿） 铣刀 平铣刀 面铣刀 圆柱铣刀 端铣刀 成形铣刀 速钢镶刃刀 硬质合金镶刃刀 工件材料 铸铁 0.2 0.2 0.07 0.05 0.04 0.3 0.1 可锻铸铁 0.2 0.15 0.07 0.05 0.04 0.3 0.09 低碳钢 0.2 012 0.07 0.05 0.04 0.3 0.09 中 碳钢 0.15 0.15 0.06 0.04 0.03 0.2 0.08 铸钢 0.15 0.1 0.07 0.05 0.04 0.2 0.08 镍铬钢 0.1 0.1 0.05 0.02 0.02 0.15 0.06 镍铬钢 0.1 0.1 0.04 0.02 0.02 0.1 0.05 黄铜 0.2 0.2 0.07 0.05 0.04 0.03 0.21 青铜 0.15 0.15 0.07 0.05 0.04 0.03 0.1 铝 0.1 0.1 0.07 0.05 0.04 0.02 0.1 Al-Si 合金 0.1 0.1 0.07 0.05 0.04 0.18 0.1 Mg-Al-Zn 0.1 0.1 0.07 0.04 0.03 0.15 0.08 A 1-Cu-Mg 0.1 0.15 0.1 0.07 0.05 0.04 0.02 A 1-Cu-Si ―― 3 ．切削速度V c 劝化切削疾度的成分许多，其中最闭键的是刀具材质，参拜表1-7 。 表1-7刀具材料与许用最 切削速度表 序号 刀具材料 类 别 首要化学成分 最 切削疾度/m ·min-1 1 碳素用具钢 Fc 钨系 l8W+4Cr+1V+ （Co） 2 速钢 50 铝系 7W+5Mo+4Cr+1V P种 （钢用） WC+Co+TiC+ （TaC） 3 超硬器械 M种 （铸钢用） WC+Co+TiC+ （TaC） 150 K种 （铸铁用） WC+Co 超硬母材料镀Ti 4 涂镀刀具 （COATING） 250 TiNi103 A203 TicN+NbC系 TicN+NbC+CO 5 陶金 （CERMET） NbC系 NbC+Tic+CO 300 TiN系 TiN+TiC+C0 酸化物系 Al O Al O +ZrO 2 3 2 3 2 6 陶瓷 （CERAMIC） 氮化硅素系 Si3N4 1000 夹杂系 Al O +Tic 2 3 7 CBN工具 氮化硼 温 压下烧结 （BN） 1000 8 金刚石用具 非金属 钻石 （多结晶） 1000 23 表1-8～表1- 12 是数控机床和加工中心常用的切削用量。