數(shù)控機床課程設(shè)計說明書_箱體類零件設(shè)計及其數(shù)控加工程序編制

1、數(shù)控機床課程 設(shè)計說明書設(shè)計題目：箱體類零件設(shè)計及其數(shù)控加 工程序編制 姓 名： 專 業(yè)：數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用 學(xué) 院：機電學(xué)院 學(xué) 號：08 指導(dǎo)老師： 職 稱：教授2021年4月設(shè)計目的：本課程設(shè)計是在?數(shù)控機床?理論的學(xué)習(xí)完成后進行的在最后一 次重要的實踐環(huán)節(jié)。?數(shù)控機床?是機械類專業(yè)必修的主干專業(yè)課 之一，對實際應(yīng)用能力要求很高；本次設(shè)計的目的是通過實踐方 式使我進一步掌握和消化數(shù)控技術(shù)根本內(nèi)容，通過設(shè)計掌握數(shù)控 編程的步驟和內(nèi)容，從而也更加熟練的應(yīng)用CAD/CAM軟件，為 今后從事數(shù)控領(lǐng)域工作時打下更扎實的根底。 設(shè)計任務(wù)：1、根據(jù)給定零件圖樣要求、毛坯情況，指定加工部位，制定該 零件的數(shù)

2、控加工工藝； 2、選擇所需刀具、確定切削用量； 3、工件坐標(biāo)系、對刀點和換刀點的選擇； 4、根據(jù)有關(guān)教材或?qū)嶋H數(shù)控系統(tǒng)的格式要求采用刀具補償功能 編寫該零件的加工程序，可選用手工編程或自動編程。目 錄設(shè)計任務(wù)與目的3前言.5第一章，數(shù)控機床的選擇61.1 數(shù)控技術(shù)的開展趨勢6 1.2 FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控加工中心機床根底知識8 坐標(biāo)系/對刀點/換刀點.8 常用根本指令9 編程方式11 對刀11 刀具長度補償設(shè)置12 刀具半徑補償設(shè)置13 機床操作面板的簡單紹224. 第二章，加工中心工藝方案的制定.24 24 分析圖樣24 24 零件的工藝設(shè)計和夾具的選擇25 加工方法的選擇25 確定加工順

3、序和工序26 確定裝夾方案和選用夾具26 選擇刀具27 25、數(shù)控加工切削用量確實定305. 設(shè)計總結(jié).326. 參考文獻.327. 致謝.32.9.附：1，數(shù)控加工工藝卡片. 2，數(shù)控加工刀具卡片.前言隨著計算機技術(shù)的開展，計算機輔助設(shè)計/計算機輔助制造CAD/CAM技術(shù)在工程設(shè)計、制造等領(lǐng)域中具有重要影響的高新技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)自動加工的實現(xiàn)對社會產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。在20世紀60年代初，麻省理工學(xué)院研究生發(fā)表了?人機對話圖形通信?，推出了二維SKETCHPAD系統(tǒng)，系統(tǒng)允許設(shè)計者在圖形顯示器前操作光筆和鍵盤，同時可以在顯示器上顯示圖形，由此為CAD/CAM技術(shù)提供了理論根底。20

4、世紀60年代到20世紀70年代中期是CAD/CAM技術(shù)走向成熟的階段，隨著計算機硬件的開展，三維幾何軟件也相應(yīng)開展起來。到了20世界90年代，CAD/CAM技術(shù)從單一的模式、單一的功能走向集成化和智能化。使用CAD/CAM各子系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換，從而出現(xiàn)了面向?qū)ο蟮募夹g(shù)、并行工程的思想、人工智能技術(shù)等。我國CAD/CAM技術(shù)從20世紀70年代開始以來，經(jīng)過不斷的開展和推廣使用，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，以Pro/Engineer、CAXA制造工程師、Solidworks為代表的CAD/CAM軟件技術(shù)是目前最完善的CAD/CAM技術(shù)。我國CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用大多以繪圖設(shè)計為突破口，在

5、硬件和軟件升級方面不夠到位。在設(shè)計中，是基于Pro/Engineer這個軟件來寫的。機械專業(yè)的學(xué)生，只有掌好相關(guān)軟件握的技術(shù)，才能更好地做好產(chǎn)品設(shè)計、加工的一體化，最終到達機械理論知識和實際操作的有機結(jié)合。Pro/Engineer這個軟件中，尤其是UG加工模塊的應(yīng)用，把自動編程技術(shù)表現(xiàn)的淋漓盡致。 軟件支撐是遠遠不能搞好加工的，先進的硬件設(shè)備對生產(chǎn)加工的效率是很重要的?，F(xiàn)代加工設(shè)備各式各樣，品種繁多。像車床、銑床、磨床、鉆床、加工中心機床等。為了減少人的體力勞動和自動化的生產(chǎn)，數(shù)控加工走向了我們，目前的數(shù)控機床廣泛應(yīng)用于加工行業(yè)當(dāng)中。數(shù)控設(shè)備的出現(xiàn)，使CAD/CAM技術(shù)得到了前所未有的開展，軟

6、/硬件得到了有機的結(jié)合。在本設(shè)計中用的選用的是數(shù)控加工中心，它有許多的優(yōu)點：減少了裝夾的次數(shù)；減少了機床的數(shù)量，從而減少了生產(chǎn)空間；縮短了生產(chǎn)周期等等。在?；盏募庸み^程中，本書用了較大篇幅對加工過程做了詳細的描述。尤其在加工的工藝性設(shè)計方面做了大量的分析，使整個加工過程清晰可見，在自動加工編程中實現(xiàn)了零件的最終形成。在本設(shè)計中，我們同時看到了自動編程優(yōu)于手工編程，尤其是在現(xiàn)代加工技術(shù)中，對復(fù)雜零件的加工更表達出它的優(yōu)點。本設(shè)計在第一章對數(shù)控技術(shù)做了簡單概述，對FANUC數(shù)控系統(tǒng)VMC1200B數(shù)控加工中心機床的編程知識做了詳細的介紹，在第二章，加工中心工藝方案的制定。得到了生產(chǎn)的工藝要求。為第

7、在這里我要感謝樓老師的指導(dǎo)，為我的畢業(yè)設(shè)計提供了良好的條件。第一章 數(shù)控機床的選擇1.1 數(shù)控技術(shù)的開展趨勢 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷開展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)it、汽車、輕工、醫(yī)療等的開展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代開展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備開展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面。一、高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢 效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本

8、先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會cirp將其確定為21世紀的中心研究方向之一。 在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。 從emo2001展會情況來看，高速加工中心進

9、給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線局部替代組合機床。美國cincinnati公司的hypermach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉(zhuǎn)速已達60 000r/min。加工一薄壁飛機零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國dmg公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。 在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由10m提高到5m，精密級加工中心那么

10、從35m，提高到11.5m，并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01m)。 在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的mtbf值已達6 000h以上，伺服系統(tǒng)的mtbf值到達30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的開展，應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大。二、 5軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機床快速開展 采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最正確幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高

11、的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機床的開展。 當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和本錢大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復(fù)合加工機床含5面加工機床的開展。 在emo2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復(fù)合主軸頭，可實現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn)，還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國dmg公司展出dmuvoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加

12、工，可由cnc系統(tǒng)控制或cad/cam直接或間接控制。 三、 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)開展的主要趨勢21世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放

13、式數(shù)控系統(tǒng)進行研究，如美國的ngc(the next generation work-station/machine control)、歐共體的osaca(open system architecture for control within automation systems)、日本的osec(open system environment for controller)，中國的onc(open numerical control system)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或

14、剪裁結(jié)構(gòu)對象數(shù)控功能，形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準、通信標(biāo)準、配置標(biāo)準、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的根底單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機，如在emo2001展中，日本山崎馬扎克mazak

15、)公司展出的“cyberproduction center智能生產(chǎn)控制中心，簡稱cpc)；日本大隈okuma機床公司展出“it plaza信息技術(shù)廣場，簡稱it廣場)；德國西門子(siemens)公司展出的open manufacturing environment開放制造環(huán)境，簡稱ome等，反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向開展的趨勢。1.2 FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控加工中心機床根底知識在學(xué)校中掌握FANUC數(shù)控加工中心工作的一些根底知識。同時根據(jù)自己所學(xué)和了解對數(shù)控加工中心的根本知識進行一下幾個小節(jié)點的描述。坐標(biāo)系/對刀點/換刀點坐標(biāo)系：主要坐標(biāo)系分為機床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系，前者由廠家設(shè)定，工件

16、坐標(biāo)系：又叫編程坐標(biāo)系，用來確定工件各要素的位置。刀點：主要分為對刀點和換刀點，前者刀具相對工件運動的起點又叫程序起點或起刀點。后者是換刀的位置點，在加工中心有換刀的程序，在加工零件的時候，我們只要調(diào)刀就可以執(zhí)行。 對于箱體類加工的特殊要求與特點。機床坐標(biāo)系的設(shè)定是由機床生產(chǎn)商出廠時設(shè)定的，不可以改變，工件坐標(biāo)系又叫編程坐標(biāo)系用來卻定工件各要素的位置，進而就可以用來確定加工路線的圖形，箱體類零件的對刀點及換刀點主要在于箱體上頂面，對刀點常選在箱體對角點，換刀點常選在Z軸離箱體上頂面的一段距離處進行換刀動作。常用根本指令在加工過程中，我們要用到這些根本指令：進給功能字F用于指定切削的進給速度。主

17、軸轉(zhuǎn)速功能字S用于指定主軸轉(zhuǎn)速。 刀具功能字T用于指定加工時所用刀具的編號。輔助功能字M用于指定數(shù)控機床輔助裝置的開關(guān)動作。準備功能G指令，用于刀具的運動路線 。如下表1.1是G代碼表。表1.1G功能代碼一覽表G代碼組別功能G代碼組別功能G0001快速點定位G4500刀具位置偏移增多G01直線插補G46刀具位置偏移減少G02順時針圓弧插補G47刀具位置偏移兩倍增加G03逆時針圓弧插補G48刀具位置偏移兩倍減少G0400暫停(延時)G54-G5914工件坐標(biāo)系1-6選擇G09準確停止檢驗G6000單向定位G10刀具偏移量設(shè)定 工件零點偏移設(shè)量G6115精確停校驗方式G1702XY平面選擇G64切

18、削進給方式G18ZX平面選擇G6500宏指令簡單調(diào)用G19YZ平面選擇G6612宏指令模態(tài)調(diào)用G2006英制輸入G67宏指令模態(tài)調(diào)用取削G21公制輸入G6816坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)方式建立G2204存儲行程限位有效G69坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)方式取削G23存儲行程限位無效G73-G8909孔加工固定循環(huán)G2700返回參考點校驗G9003絕對值編程G28自動返回參考點G91增量值編程G29由參考點返回G9200坐標(biāo)系設(shè)定G4007取消刀具半徑補償G9405每分種進給G41刀具半徑補償(左)G95每轉(zhuǎn)進給G42刀具半徑補償(右)G9810固定循環(huán)返回到初始點G4308刀具半徑補償(+)G99固定循環(huán)返回到R點G44刀具

19、半徑補償(-)G49取消刀具半徑補償編程方式在編程的過程中，有兩種編程方式：一種是手工編程；另一種是數(shù)控自動編程，自動數(shù)控編程又分為：圖形數(shù)控自動變成、語言數(shù)控自動編程和語音數(shù)控自動編程三種。手工編程的特點是消耗時間長，容易出現(xiàn)錯誤，無法勝任復(fù)雜形狀零件的編程。國外資料統(tǒng)計，手工編程時間與機床實際加工時間平均比是30/1。20%30%機床不能開動的原因是由于手工編程的時間較長引起的。在這節(jié)我們以FANUC系統(tǒng)的編程知識來講解，在這個設(shè)計中，我們是以圖形數(shù)控自動編程和手工編程同時來展開的。 手工編程過程總結(jié)：程序的輸入：翻開程序保護鎖，按下PROG鍵 ，方式開關(guān)選擇到編輯狀態(tài) ，DIR檢查內(nèi)存占

20、用情況，輸入OXXXX，按INSERT鍵報警的話，說明該文件名存，按RESET復(fù)位，重新輸入文件名。當(dāng)我們建立了文件名后，文件名要單獨占一行，每行的結(jié)束要用“；按EOB，在按INSERT插入，如果順序號沒有出來，我們可以把順序號的功能翻開按OFFSET SETTING鍵，選擇SETTING，移動光標(biāo)鍵，下面有個順序號，參數(shù)是“0，說明沒有順序號，所以我們將它改為“1，打如INPUT，注意只有在MDI方式下才能改參數(shù)，否那么要報警，進行程序的輸入。程序比擬長的時候，我們可以將程序號的間隔調(diào)小，操作如下：MDI方式下按OFFSET SETTING鍵，按PAGE，找到“10所在的參數(shù)號，將“10改為

21、“5，按INPUT鍵。程序輸入完后，我們可以進行程序的修改：替換在鍵盤緩沖區(qū)輸入要替換的字符，按下ALTER鍵，刪除刪除單個字符，光標(biāo)移動到要刪除的字符按DELETE；刪除一段，將光標(biāo)移動到要刪除的那一段上，程序輸入完了后鎖上。程序的檢索，例如檢索O313按下面步驟進行操作方式在編輯狀態(tài)下按PRGRM進入程序畫面輸入查找的程序號O313按箭頭向下的光標(biāo)鍵找O313程序號。程序的刪除，例如刪除O313按下面步驟進行：操作方式在編輯狀態(tài)下翻開程序保護鎖按PRGRM進入程序畫面輸入刪除的程序號O313按箭頭向下的光標(biāo)鍵找O313程序號鍵入刪除的程序號O313按DELET操作完畢、鎖上程序保護鎖按功能

22、軟件上的LID查看O313程序是否在程序例表中。對刀對刀的方法直接影響工件的加工精度。所以對于不同的加工零件，我們要選擇不同的對刀方法。X和Y向?qū)Φ叮瑢τ趫A柱孔或圓柱面零件時：1我們采用杠桿百分表或千分表對刀，這種對刀方法精度高，但是比擬麻煩。2采用尋邊器對刀，對于精度不太高，比擬直觀。X和Y向?qū)Φ?，?dāng)對刀點為互相垂直直線的交點時：1采用刀具試切對刀。2采用尋邊器對刀，精度高。在Z向?qū)Φ?，Z向?qū)Φ稊?shù)據(jù)與刀具在刀柄上的裝夾長度及工件坐標(biāo)系的Z向零點位置有關(guān)，它確定工件坐標(biāo)系的零點在機床坐標(biāo)系中的位置。加工中心采用長度補償來做。為了損傷工件外表，在本設(shè)計中我們采用采用對刀桿對刀。移動機床將刀桿分別

23、從X、Y慢慢靠近工件，假設(shè)X方向顯示的是X1，Y方向顯示的是Y1。再反方向得到X2，Y2那么分別記下此數(shù)據(jù)。我們采用G54坐標(biāo)系，記下X、Y的值，按POS鍵，輸入到G54坐標(biāo)系中。程序原點X、Y的計算方法如下：X=X1X2/2 Y=Y1Y2/2Z軸偏值：將工件移動到工件的上外表，并與工件有微量的切削，紀錄此值。按SYSTEMSFF/SET偏值，把Z軸的工件坐標(biāo)值輸入到對應(yīng)的刀號的刀偏表長度補償中。把計算的結(jié)果輸入工件偏置畫面中的G54中。 對于箱體零件加工中對刀方法；首先裝夾好工件，固定在機床的正確位置，進而進行機床回零工作，然后在手動方式下，進而進行工作臺和主軸移動到X軸的相對正確位置，記下

24、此時的工件坐標(biāo)系X軸的坐標(biāo)值，然后按SYSTEM-SFF/SET-刀補偏置值，把X軸的工件坐標(biāo)值輸入到對應(yīng)的刀號的刀偏表半徑補償中，把計算的結(jié)果手工輸入到工件偏置畫面中的G54中，從而對好了X軸。Y軸的對刀方法；在手動方式下，進而進行工作臺和主軸移動到Y(jié)軸的相對正確位置，記下此時的工件坐標(biāo)系Y軸的坐標(biāo)值，然后按SYSTEM-SFF/SET-刀補偏置值，把Y軸的工件坐標(biāo)值輸入到對應(yīng)的刀號的刀偏表半徑補償值中，把計算的結(jié)果手工輸入到工件偏置畫面中的G54中，從而對好了Y軸。Z軸對刀：將工件移動到箱體工件的上頂面，并與工件進行有微量的切削，記錄下此值，按SYSTEM-SFF/SET-偏值，把Z軸的工

25、件坐標(biāo)值輸入到對應(yīng)的刀號的刀偏表長度補償中，把計算的結(jié)果輸入到工件偏置畫面中的G54中，Z軸對刀完成，進而完成了箱體的全部對刀工作。刀具長度補償設(shè)置加工中心上使用的刀具很多，每把刀具的長度和到 Z 坐標(biāo)零點的距離都不相同， 這些距離的差值就是刀具的長度補償值，在加工時要分別進行設(shè)置，并記錄在刀具明細表中，以供機床操作人員使用。一般有兩種方法： 1、機內(nèi)設(shè)置 這種方法不用事先測量每把刀具的長度，而是將所有刀具放入刀庫中后，采用 Z 向設(shè)定器依次確定每把刀具在機床坐標(biāo)系中的位置，具體設(shè)定方法又分兩種。 1 第一種方法 將其中的一把刀具作為標(biāo)準刀具，找出其它刀具與標(biāo)準刀具的差值，作為長度補償值。具體

26、操作步驟如下： 將所有刀具放入刀庫，利用 Z 向設(shè)定器確定每把刀具到工件坐標(biāo)系 Z 向零點的距離，如下圖的 A 、 B 、 C ，并記錄下來； 選擇其中一把最長或最短、與工件距離最小或最大的刀具作為基準刀，如圖 5-2 中的 T03 或 T01 ，將其對刀值 C 或 A 作為工件坐標(biāo)系的 Z 值，此時 H03=0 ； 確定其它刀具相對基準刀的長度補償值，即 H01= C-A ， H02= C-B ，正負號由程序中的 G43 或 G44 來確定。 將獲得的刀具長度補償值對應(yīng)刀具和刀具號輸入到機床中。刀具半徑補償設(shè)置 一設(shè)置：進入刀具補償值的設(shè)定頁面，移動光標(biāo)至輸入值的位置，根據(jù)編程指定的刀具，鍵

27、入刀具半徑補償值，按 INPUT 鍵完成刀具半徑補償值的設(shè)定。操作如下：按SYSTEMSFF/SET輸入刀具的半徑補償值。二刀具半徑補償?shù)倪^程 數(shù)控加工中心系統(tǒng)的刀具半徑補償將計算加工代碼軌跡的刀具中心軌跡由CNC系統(tǒng)計算解析執(zhí)行，這就要求CNC系統(tǒng)在加工工過程中下一段軌跡運動前預(yù)先讀取分析計算好考慮加上刀具半徑補償后的刀具運動的中心軌跡，CNC系統(tǒng)根據(jù)零件程序和預(yù)先存儲在系統(tǒng)中刀具半徑偏置值自動計算刀具中心軌跡對零件加工，在加工時中選用不同半徑的刀具不許修改加工零件的程序，只需修改CNC系統(tǒng)中的半徑偏置的存儲值即可，在零件刀路軌跡加工過程中分三個過程，A刀具補償?shù)慕?，刀具在沿編制刀具程序?/p>

28、跡運動時，刀具中心軌跡由G41、G42指令決定在原編程軌跡的根底上向左或向右偏移一個刀具半徑，刀具半徑補償只能在加工NC代碼的G00或G01直線軌跡中建立，而不能再G02或G03圓弧軌跡中建立。B刀具半徑補償?shù)倪M行，刀具半徑一旦建立，CNC系統(tǒng)便一直保持補償狀態(tài)，一直到系統(tǒng)讀取到G40半徑補償撤消指令。B刀具半徑補償?shù)某废?，在刀具離開工件回到加工的起點時，用G40撤消刀具半徑補償，刀具半徑補償必須在G00或G01直線軌跡中撤消，而不能再G02或G03圓弧軌跡中撤消。在這三個過程中，刀具中心軌跡都是根據(jù)編制的加工工件的刀路軌跡來計算的，加工輪廓由直線或圓弧線段組成，半徑補償僅能在二維平面中進行，

29、用G17、G18、G19分別指定XY、ZX、YZ平面，在加工直線時，刀具中心的軌跡是工件輪廓的平行線且距離等于刀具的半徑值，加工圓弧時，加工工件輪廓與刀具中心軌跡的的半徑之差等于刀具半徑值，刀具半徑補償可以是左邊補償G41刀具加工時運動方向是加工零件的左側(cè)或是右補償G42刀具加工時運動方向是加工零件的右側(cè),加工軌跡線段之間可以是直線接直線、直線接圓弧、圓弧接直線、圓弧接圓弧的交點。補償方法分B類補償和C類補償，B類補償?shù)毒咧行能壽E段間都是采用圓弧鏈接過渡，算法簡單實現(xiàn)容易，但是進行工件外輪廓加工時由于采用圓弧鏈接，刀具始中在一點切削，工件外形尖角被加工成小圓角與實際工件的尺寸不相符合，進行工件

30、輪廓加工時，必須由編程人員人為的加一個輔助的過渡圓弧，且必須保證過渡圓弧的半徑大于刀具半徑。這樣：一是增加編程工作難度；二是稍有疏忽，過渡圓弧半徑小于刀具半徑時，會因刀具干預(yù)而產(chǎn)生過切，使加工零件報廢。C類補償是目前大局部數(shù)控系統(tǒng)都具備的半徑補償功能，C類補償?shù)毒咧行能壽E線段之間采用直線連接過渡，CNC數(shù)控系統(tǒng)直接實時自動計算刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接交點，加工尖角加工工藝性好，在加工件內(nèi)輪廓時可實現(xiàn)過切自動預(yù)報報警處理機制，B類刀補采用讀一段，算一段，走一段的處理方法。故無法預(yù)計刀具半徑造成的下一段軌跡對本段軌跡的影響。而C類補半徑償采用一次對兩段進行處理的方法。先處理本段，再根據(jù)下一段來確定刀具中

31、心軌跡的段間過渡狀態(tài)，從而完本錢段刀補運算處理。三刀具半徑補償?shù)能壽E坐標(biāo)計算 直線與直線、直線與圓弧、圓弧與直線、圓弧與圓弧的轉(zhuǎn)接分類如下說明a=a2-a1注：a1是本段軌跡線段與X軸的夾角，a2是下段軌跡與X軸的夾角，如果是圓弧a1和a2是圓弧的轉(zhuǎn)接點的切線與X軸的夾角。 由于兩相量夾角不同及G41、G42的偏置方式不同，使刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接方式有所不同，有如下表的縮短型、伸長型、插入型三種接方式以以下圖為例G42補償。1縮短型、在G42方式下，兩向量的夾角a在180360之間，在G41方式下，兩相量的夾角a在0180之間是縮短型。2伸長型、在G42方式下，兩向量的夾角a在090之間，在G4

32、1方式下，兩相量的夾角a在270360之間是伸長型。3插入型、在G42方式下，兩向量的夾角a在90180之間，在G41方式下，兩相量的夾角a在180270之間是伸長型。編程軌跡的連接 刀具補償方向sina0cosa0象限轉(zhuǎn)接類型G00、G01、G02、G03G4111縮短10縮短00插入01伸長G00、G01、G02、G04G4211伸長10插入00縮短01縮短下面簡單說明刀具半徑補償?shù)堵奋壽E坐標(biāo)的簡要算法過程。下面對直線與直線轉(zhuǎn)接右補償G42的伸長與插入型的計算做簡單的推導(dǎo)A1、右補償G42伸長型的半徑補償轉(zhuǎn)接點B坐標(biāo)的計算、如上圖A如圖A線段OO1和OG編程的軌跡，為了保證刀具偏移一個半徑

33、值后保證工件外型的符合尺寸，做偏移刀具半徑的軌跡，如上圖。線段OO1與X軸的夾角為a1，線段O1G與X1軸的夾角為a2，那么a=a2-a1線段O1A= O1C=R刀具半徑值需求半徑長后轉(zhuǎn)接點B的坐標(biāo)，那么可按如下方法計算。因為O1AO1H O1CO1G AO1BCO1B所以AO1H=CO1G 所以AO1C=HO1G=a2-a1 1 AO1B=CO1G=AO1C/2=a2-a1TANa2-a1/2=AB/O1A=AB/R 2 AB=R TANa2-a1/2 3因為OO1AB OXEB O1AAB 4 O1OX=FBA=O1AD=a1 5所以 COSFBA=FB/AB 6 FB=ABCOSFBA=

34、 R TANa2-a1/2 COSa1 7 SINO1AD=O1D/O1A=O1D/R 8 O1D=RSINa1 9B點在X1軸坐標(biāo)上的投影為因為DE=FB 10 Bx=DE+O1D= R TANa2-a1/2 COSa1 11 =RSINa1+SINa1/1+COSa2-a1 12同理B軸在Y1軸坐標(biāo)上的投影計算如下COSO1AD=AD/O1A=AD/R 13AD=RCOAa1 14SINFBA=AF/AB=AF/ R TANa2-a1/2 15FA= R TANa2-a1/2SINa1 16B點在Y1軸上坐標(biāo)上的投影為By=-AD-FA=- RCOAa1- R TANa2-a1/2SINa

35、1 17 =-RCOSa1+COSa2/1+COSa2-a1 18B2、右補償G42插入型的半徑補償轉(zhuǎn)接點B和C點坐標(biāo)的計算、如上圖B如圖B線段OO1和線段O1E為編程軌跡，為了保證刀具偏移一個半徑值后保證工件外型的符合尺寸，做偏移刀具半徑的軌跡，需要計算B點和C點的坐標(biāo)。線段OO1與X軸的夾角為a1，線段O1G與X1軸的夾角為a2，那么a=a2-a1線段O1A=O1D=R刀具半徑值因為OX/FG OO1/AB O1A=AB=R O1AAB O1FAAGB 1 O1A=O1D=AB=DC=R所以O(shè)1OX=BAG=AO1F=a1 2 SINBAG=BG/AB=GB/R 3 BG=RSINa1 4

36、 COSa1=O1F/O1A=O1F/R 5 O1F=RCOSa1 6 SINa1=FA/O1A=FA/R 7 FA=R SINa1 8 COSa1=AG/AB=AG/R 7 AG=RCOSa1 9B點在X1軸坐標(biāo)上的投影坐標(biāo)為 Bx=FA+AG= R SINa1+ RCOSa1 10 =RSINa1+ COSa1 11B點在Y1軸坐標(biāo)上的投影坐標(biāo)的計算為 COSAO1F=O1F/O1A 12 O1F=RCOAa1 13 SINBAG=BG/AB 14 BG=RSINa1 15 Bx=-O1F-BG=-RCOSa1-RSINa1 16 =RSINa1-COSa1 17對于C點坐標(biāo)可以推導(dǎo)出C點

37、的X軸和Y軸的投影為因為KCEO1 IO1JH EO1I=180-a2 O1D=DC 18所以EO1I=KDJ=DO1J=CDH=180-a2 19 SINDO1G=DJ/O1D=DJ/R 20 DJ=R SINDO1G= R SIN180-a2=RSINa2 21 COSCDH=DH/DC=DH/R 22 DH=R COSCDH=RCOS180-a2=-RCONS180-a2 23所以C點坐標(biāo)在X軸的投影坐標(biāo)為：Cx=DJ+DH= RSINa2RCONS180-a2 24=RSINa2-COSa2 25 同理可求得C點在Y軸的投影坐標(biāo)為Cy=RSINa2+COSa2 26 上述刀具半徑半徑補

38、償?shù)毒咧行霓D(zhuǎn)接方式都是折線，所推導(dǎo)的計算公式是求折線拐點的坐標(biāo)，大局部數(shù)控系統(tǒng)C類半徑補償都采用這種方式，這種方式在伸長型和插入型刀路軌跡時能加工工件時拐角保持尖角。 另外一種轉(zhuǎn)接方式是圓弧，計算刀具中心在直線或圓弧端點的位置，對于外輪廓工件刀路軌跡的加工伸長型或插入型轉(zhuǎn)接軌跡，可以如以下圖C只計算A點、B點坐標(biāo)，以O(shè)1為圓心，O1A=O1B=R為半徑插入圓弧過渡，由于圓弧連接不需要做轉(zhuǎn)接交點的復(fù)雜計算，因而簡單方便,但刀具圓周在做圓弧拐角過渡時，圓弧拐角與工件輪廓拐角相接觸不能保證OO1C角為尖角而是產(chǎn)生小圓角角，不能得到完好的尖角，另外對于縮短型軌跡轉(zhuǎn)接過渡，插入的圓弧段將使刀具產(chǎn)生過切現(xiàn)

39、象，這是圓弧過渡的弊病。上面只是舉了個例子對半徑補償轉(zhuǎn)接點的計算，對直線與直線、直線與圓弧、圓弧與直線、圓弧與園弧的G41左補 G42右補可以畫出轉(zhuǎn)接軌跡圖按類似的方法推導(dǎo)計算。C3、下面舉例對半徑補的補償建立下段軌跡為直線和補償撤消上段軌跡為直線坐標(biāo)的計算、如以下圖D。如上圖D對于G41左補償補償起始點A的建立刀具半徑AB值為R。Cy-By/Cx-Bx+Cy-Cx=EB/AB=EB/REB=RCy-By/Cx-Bx+Cy-CxCx-Bx/Cx-Bx+Cy-Cx=EA/AB=EA/REA= RCx-Bx/ Cx-Bx+Cy-Cx所以補償起始點A的坐標(biāo)為Ax=Bx-EB=Bx-RCy-By/Cx

40、-Bx+Cy-CxAy=By+EA=By+ RCx-Bx/ Cx-Bx+Cy-Cx同理對左補償G41右補償G42及上段軌跡和本段軌跡為圓弧時的建立和撤消可以采用類似的方法推導(dǎo)，各種轉(zhuǎn)接類型的刀具半徑補償?shù)慕⑴c注銷如下舉例說明。下面舉例說明刀具半徑補償編程的CNC代碼例如：G41刀具半徑左補償方式增量坐標(biāo)編程O0007G0G40G49G80G90G0 X0 Y0N1 G91 G17 G00 G41 Y20.00 D01 建立G41刀具半徑左補償D01刀具半徑偏置的地址N2 G01 Y40.00 F500.00N3 X40.00 Y30.00N4 G02 X40.00 Y-40.00 R40.0

41、0N5 X-20.00 Y-20.00 R20.00N6 G01 X-60.00N7 G40 Y-20.00N8 M30%地址D01中存放的偏置量是刀具半徑值。四刀具半徑補償過程中的過切現(xiàn)象及其解決方法 刀具半徑補償使用中出現(xiàn)的過切即干預(yù)指的是在零件的加工過程中，刀具按照程序設(shè)定的軌跡進行運動，由于使用了刀具補償功能，在執(zhí)行某些指令時，出現(xiàn)或可能出現(xiàn)刀具過度切削零件的現(xiàn)象。 數(shù)控系統(tǒng)在啟用刀具補償功能后，一般情況下會出現(xiàn)兩種情況的過切。 一種情況是使用半徑補償時，輸入數(shù)控機床控制系統(tǒng)刀具補償中的預(yù)設(shè)的刀具半徑值大于被加工零件的加工輪廓曲線的最小凹圓半徑，在加工過程中控制系統(tǒng)執(zhí)行到這段程序語句時

42、，數(shù)控系統(tǒng)計算后會發(fā)生過切現(xiàn)象，機床停止運動，并給出刀具過切的報警信息，也稱之為假過切現(xiàn)象，其中剖面線局部為過切。解決的方法非常簡單，刀具的半徑應(yīng)滿足工件輪廓最小凹圓半徑的原那么即可。 另一種情況是加工程序完全可以執(zhí)行，但在加工過程中刀具運動出現(xiàn)過切現(xiàn)象，程序執(zhí)行時，數(shù)控機床控制系統(tǒng)沒有顯示刀具過切的報警信息。本文研究的就是這種由于程序編程不當(dāng)引起的過切現(xiàn)象，導(dǎo)致被加工工件的報廢。編程不當(dāng)產(chǎn)生過切現(xiàn)象一般有如下二種情況：1在刀具補償建立后的刀具補償狀態(tài)中，如果存在有連續(xù)兩段以上沒有移動指令或存在非指定平面軸的移動指令段，那么有可能產(chǎn)生過切現(xiàn)象。 數(shù)控系統(tǒng)一般采用C功能刀具半徑補償，其主要特征是

43、在執(zhí)行刀具半徑功能時采用了多段程序預(yù)讀的功能，即在程序執(zhí)行時，數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部同時儲存三個程序段的信息。假設(shè)在刀具補償建立后的刀具補償狀態(tài)中，如果存在有連續(xù)兩段以上沒有移動指令或存在非指定平面軸的移動指令段，這樣就打斷了刀具在刀補平面內(nèi)的前后銜接，數(shù)控系統(tǒng)無法正確計算、修正刀具的運動軌跡，那么有可能產(chǎn)生過切現(xiàn)象。2刀具補償建立的軌跡和隨后加工軌跡之間的夾角選擇不當(dāng)也有可能發(fā)生過切現(xiàn)象。 在某些數(shù)控系統(tǒng)中，刀具補償建立時的程序軌跡與刀具補償進行狀態(tài)開始的前進方向有著一定的要求。 箱體加工中的刀具補償?shù)慕⒃诔绦騁54中加以確定，只要在G54中參加各刀具的補償值，從而建立了此箱體加工的刀具補償，進而可

44、以加工出合格的零件，從而減少了過切現(xiàn)象的發(fā)生，從而完成箱體的全部加工。機床操作面板的簡單紹操作面板是FANUC0I系統(tǒng)的操作面板，是操作面板的功能鍵板，詳細具體操作步驟及各鍵的用途請參考該數(shù)控系統(tǒng)說明書，以下只是做一些常用鍵的介紹。 顯示現(xiàn)在機床坐標(biāo)的位置絕對坐標(biāo)、相對坐標(biāo)、相對坐標(biāo)。程序功能鍵，顯示編輯的程序或正在運行的程序。刀具補償表，設(shè)定工件坐標(biāo)系，參數(shù)等。換檔鍵，在編輯中進行字母和數(shù)字的切換。取消鍵，用于刪除已輸入存儲器里的最后一個字符。輸入?yún)?shù)和補償值。程序的刪除。程序的插入，在程序的修改正程中經(jīng)常用到。替換鍵，程序的編輯、修改。圖形顯示鍵，觀察刀具在加工過程中的圖形顯示。報警信息顯

45、示按鈕。頁面鍵有兩個，用來進行頁面的前/后翻。機床參數(shù)鍵。加工中心工藝方案的制定 分析圖樣1尺寸標(biāo)注方法分析2零件圖的完整性與正確性分析3零件技術(shù)要求分析4零件材料分析 在這里我們選擇的是浙江宏遠VMC12VMC1200B行程 Unit 參數(shù)X軸行程 1200mmY軸行程 600mmZ軸行程 600mm主軸端面至工作臺面距離 200-7750mm 工作臺中心至立柱導(dǎo)軌面距離 590mm工作臺面積 5501300mm工作臺最大承重 800mmT型槽槽寬418H8mm主軸轉(zhuǎn)速 8000 rpm主軸孔錐度BT-40(7:24)x、y軸快速位移 25m/min z軸快速位移 20m/min 進給速度范

46、圍1-15m/min 刀具數(shù) 24 pcs刀具最大外徑/相鄰無刀 100/180mm刀具最大長度 300mm換刀時間(刀-刀) 1.8 sec主軸電機11/15kwX/Y/Z電機3/3/4kw定位精度x 定位精度y、z 重復(fù)定位精度x 重復(fù)定位精度y、z 機床總高 3162mm占地面積(長寬) 33403065mm機床重量(毛重) 8200kg 零件的工藝設(shè)計和夾具的選擇加工方法的選擇 是平面加工的精度和所用的加工方法。注明：Ra的數(shù)值是微米 由于在數(shù)控加工中心上加工零件，加工精度是很高的。所以我們根據(jù)加工的要求選擇方 法省去了半精加工和精加工，粗銑直接就可以達要求了。加工工序的劃分：1：按所

47、用刀具進行劃分2：按安裝次數(shù)劃分3：按粗、精加工劃分4：按加工部位劃分 在本箱體設(shè)計加工過程中我們采用的是粗、精加工來劃分，所以我們劃分為二個階段即粗加工階段和精加工階段。 粗加工階段：粗加工階段在機床滿足加工要求下，以最大的背吃刀量去加工零件，從而縮短加工工時，提高產(chǎn)量，從而在刀具選擇上，我們采用整體硬質(zhì)合金立銑刀作為粗加工用，整體硬質(zhì)合金立銑刀具有高硬度，高耐磨性等等優(yōu)點，從而提高了生產(chǎn)效率。 精加工階段：由于粗加工階段完成后，所剩余的余量很少，所以精加工階段以去除微小余量從而最終加工出符合零件加工要求的產(chǎn)品，我們采用整體硬質(zhì)合金球頭立銑刀為精加工用，整體硬質(zhì)合金球頭立銑刀具有高硬度，高耐

48、磨性，半徑小等等優(yōu)點，非常有利于精加工用，從而零件最后一道加工，完成零件的加工。確定加工順序和工序 工藝順序的安排原那么：先加工基準面 1一般情況下先加工平面，后加工孔2先加工主要外表，再加工次要外表3先安排粗加工工序，再安排精加工工序 對于我們要加工的零件來說，由于零件的特殊性，我們加工的只有內(nèi)外輪廓和孔的加工，所以我們在選擇加工工藝順序是就簡單了，直接二道工序就完成了。 第一道工序：第一道工序為粗加工工序，具體加工工序內(nèi)容祥見數(shù)控加工工藝卡片。 第二道工序：第二道工序為精加工工序，具體加工工序內(nèi)容祥見數(shù)控加工工藝卡片。確定裝夾方案和選用夾具一、定位原理 我們采用六點定位原理進行工件的定位，

49、要使工件沿某個方向的位置確定，即要限制該方向上的自由度，當(dāng)工件的六個自由度被夾具限制即確定了工件的正確位置。二、裝夾的方式 由于加工零件的要求我們選擇夾具中裝夾，它是由夾具上的定位元件來確定工件的位置，由夾具上的夾緊裝置進行夾緊。夾具安裝在機床上，并用夾緊元件進行夾緊。這樣易于保證加工精度要求，操作簡單方便，效率高，應(yīng)用十分廣泛。由于數(shù)控加工的要求，我們對夾具的要求很多，比方精度要求、定位要求、空間要求、快速重調(diào)要求。在本設(shè)計中有現(xiàn)成的夾具。我們采用壓板裝夾工件，原因是：在加工中心上，由工藝分析得到我們的加工內(nèi)容，銑出的平面平行于工作臺，所以只要把基準安裝得與工作臺平行和貼合，就能銑出準確度較

50、高的平面，尤其是垂直進給時，由于工作臺的“零位準確度的影響，其精度更高，從而防止了夾具本身精度的影響。 、平口鉗 、校正 、保證剛度 、防止加緊力過大。 由于此加工零件為箱體零件，鑒于零件的特殊性，由于此零件的行狀不規(guī)那么很特殊，所以采用移動壓板進行工件的壓緊，采用固定銷進行工件的正確定位，完成工件的六個自由度限制，從而完成工件的裝夾與定位。選擇刀具一、數(shù)控加工常用刀具的種類及特點 數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機床高速、高效和自動化程度高的特點，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上，因此已逐漸標(biāo)準化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：

51、整體式；鑲嵌式，采用焊接或機夾式連接，機夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；特殊型式，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：高速鋼刀具；硬質(zhì)合金刀具；金剛石刀具；其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為：車削刀具，分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多種；鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等；鏜削刀具；銑削刀具等。為了適應(yīng)數(shù)控機床對刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求，近幾年機夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在數(shù)量上到達整個數(shù)控刀具的30%40%，金屬切除量占總數(shù)的80%90%。 數(shù)控刀具與普通機床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點： 剛性好尤其是粗加工

52、刀具，精度高，抗振及熱變形小； 互換性好，便于快速換刀； 壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠； 刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時間； 刀具應(yīng)能可靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的排除； 系列化，標(biāo)準化，以利于編程和刀具管理。二、數(shù)控加工刀具的選擇 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應(yīng)根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原那么是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的外表尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立

53、銑刀；銑削平面時，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯外表或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。 在進行自由曲面加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般取得很能密，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在外表加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具本錢，但由此帶來的

54、加工質(zhì)量和加工效率的提高，那么可以使整個加工本錢大大降低。 在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時進行選刀和換刀動作。因此必須采用標(biāo)準刀柄，以便使鉆、鏜、擴、銑削等工序用的標(biāo)準刀具，迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去。編程人員應(yīng)了解機床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄三種規(guī)格和錐柄四種規(guī)格兩種，共包括16種不同用途的刀柄。 在經(jīng)濟型數(shù)控加工中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原那么：盡量減少刀具數(shù)量；一把

55、刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進行的所有加工部位；粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；先銑后鉆；先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。三，加工中心對刀具的根本要求是： 1.良好的切削性能：能承受高速切削和強力切削并且性能穩(wěn)定； 2.較高的精度：刀具的精度指刀具的形狀精度和刀具與裝卡裝置的位置精度； 3.配備完善的工具系統(tǒng)：滿足多刀連續(xù)加工的要求。 加工中心所使用刀具的刀頭局部與數(shù)控銑床所使用的刀具根本相同，數(shù)控機床上的刀具選擇比擬嚴格，有些刀具是專用的。 要求：工件材質(zhì)，加工輪廓類型，機床允許的切削用量以及剛性和

56、耐用度等。編程時，要規(guī)定刀具的結(jié)構(gòu)尺寸和調(diào)整尺寸。對自動換刀的數(shù)控機床，在刀具裝到機床上以前，要在機外預(yù)調(diào)裝置(如對刀儀對刀)中，根據(jù)編程確定的參數(shù)，調(diào)整到規(guī)定的尺寸或測出精確的尺寸。在加工前，將刀具有關(guān)尺寸輸入到數(shù)控裝置。在銑削的加工中，我們經(jīng)常用到立銑刀。直徑小的立銑刀一般制成帶柄的形式，比方直柄立銑刀 2-7mm。立銑刀直徑的選擇主要應(yīng)考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機床額定功率范圍以內(nèi)。如系小直徑立銑刀，那么應(yīng)主要考慮機床的最高轉(zhuǎn)數(shù)能否到達刀具的最低切削速度60m/min。立銑刀半徑可以按以下經(jīng)驗來算：R=min, 其中R表示立銑刀半徑，rmin表示零件內(nèi)輪廓的最小曲率半徑

57、。銑刀齒數(shù)應(yīng)該根據(jù)工件材料和加工要求選擇，一般銑削脆性材料或半精加工、精加工時，選擇細齒銑，粗加工那么選擇粗齒銑刀。由于銑削的是有機玻璃，所以采用順銑，順銑可以減小外表粗糙度。粗齒直柄立銑刀的選擇如表表直徑(mm) 22.537總長(mm) 323640切削局部長度(mm)6810柄部直徑(mm)334前角 ()151515后角 ()181818螺旋角 ()40-4540-4540-45齒數(shù)(個333 具體刀具的選用參見數(shù)控加工刀具卡片。注明：刀具卡上的刀具均來自于成都英格數(shù)控刀具模具生產(chǎn)的數(shù)控刀具，其型號及規(guī)格均按該公司的生產(chǎn)實際產(chǎn)品來選用。25、數(shù)控加工切削用量確實定 合理選擇切削用量的原

58、那么是，粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工本錢；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工本錢。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。 切削深度t。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下，t就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和外表粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進行精加工。數(shù)控機床的精加工余量可略小于普通機床。 切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟型數(shù)控加工中，一般L的取值范圍為：L=0.60.9d。 切削速度v。提高v也是提高生產(chǎn)率的一個措施，但v與刀具耐用度的關(guān)系比擬密切。隨

59、著v的增大，刀具耐用度急劇下降，故v的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時，v可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時，v可選200m/min以上。 主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v來選定。計算公式為：N=1000V/D 式中，V刀具的切削速度m/min ，N主軸轉(zhuǎn)速r/min ，d為刀具或工件直徑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)，可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進行整倍數(shù)調(diào)整。例如： 進給速度vF 。vF應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和外表粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。vF的

60、增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工外表粗糙度要求低時，vF可選擇得大些。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。(6)刀具進給速度與齒數(shù)的關(guān)系為；F=Fz*N*Z F刀具的切削速度m/min， Fz刀具的每齒進給量mm/r，N 主軸的轉(zhuǎn)速r/min， Z刀具的齒數(shù)在這里可以得出刀具進給速度F =m/min。設(shè)計總結(jié) 通過輔導(dǎo)老師的指導(dǎo)，在做畢業(yè)設(shè)計的這過程中，使我感覺專業(yè)知識的重要性，從根本的理論到設(shè)計。根本都是自己完成的，同時在網(wǎng)上收集了一局部的資料。21世紀的是一個信息化的社會，技術(shù)在不斷的更新開展。作為學(xué)生年代的我們