1、第六章第一节数控机床的加工工艺一、确定加工方案.数控机床的加工特点.数控机床的选择.数控机床的加工特点()数控加工工艺的基本特征工艺规程是操作者在加工时的指导性文件。()数控加工工艺分析)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。)分析被加工零件的图样，明确加工内容及技术要求。)加工工序的设计，如选取零件的定位基准、工步的划分、装夹与定位方案确定、选取刀具、确定切削用量等。)数控加工程序的调整。)分配数控加工中的容差。)处理数控机床上的部分工艺指令。.数控机床的选择()数控机床的应用范围不同类型的数控机床有着不同的用途，在选用数控机床之前应对其类型、规格、性能、特点、用途和应用范围有所了解
2、，才能选择最适合加工零件的数控机床。)多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件。)形状复杂、加工精度要求高、通用机床无法加工或很难保证加工质量的零件。)在普通机床加工时，需要昂贵的工装设备(工具、夹具和模具)的零件。)具有难测量，难控制进给，难控制尺寸型腔的壳体或箱体零件。)必须在一次装夹中完成铣、镗、锪、铰或攻螺纹等多工序的零件。)价格昂贵、加工中不允许报废的关键零件。.数控机床的选择)需要最短生产周期的急需零件。()从数控机床的类型方面选择数控车床适用于加工具有回转特征的轴类和盘类零件。)要保证满足被加工零件的技术要求，加工出合格的产品。)要有利于提高生产率。)要尽可能降低生产成本。(
3、)把握好技术经济尺度来选择数控机床在数控机床上加工零件时，通常有两种情况。二、划分工序与工步.按工序集中划分.按刀具使用划分.按粗、精加工划分.按加工部位划分.按加工部位划分)在同一表面上按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗加工后精加工分开进行。)对于既有铣面又有镗孔的工件，可先铣面后镗孔。)按刀具划分工步。三、工件的装夹和程序起点.工件的装夹.程序起点.工件的装夹)尽量使各基准统一，以减少定位误差。)尽量减少安装次数，使工序相对集中，以减少安装误差。)宜采用交换工作台，以提高加工效率。.程序起点)设置在编程时能够减少数据换算的特殊的点、线、面上。)设置在工件的设计基准或工
4、艺基准上，以保证加工精度。四、确定加工路线.工件轮廓和刀具轨迹.加工路线的确定原则.加工路线的确定原则()加工路线的确定原则在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。)加工路线应保证工件的精度和表面粗糙度，且效率较高。)使数值计算简单，以减少编程工作量。)应使加工路线最短，这样既可以减少程序段，又可以减少空刀时间。()辅助程序段的设计轮廓加工的进退刀路径应设计在切入点的切向方向，避免法向切入，以免由于速度方向改变和弹性变形在工件表面留下接刀痕迹。五、选择刀具.车削刀具.铣削刀具.车削刀具图6-各种使用可转位刀片的车削刀具.铣削刀具()平面铣削各种使用可转位刀片加工平面的铣削刀具
5、，见图6-。图6-各种使用可转位刀片加工平面的铣削刀具()带侧面平面加工各种使用可转位刀片加工侧面的铣削刀具，见图6-。.铣削刀具图6-各种使用可转位刀片加工侧面的铣削刀具()铣槽各种使用可转位刀片铣槽的铣削刀具，见图6-。.铣削刀具图6-各种使用可转位刀片铣槽的铣削刀具()曲面加工各种使用可转位刀片精加工曲面的铣削刀具，见图6-。.铣削刀具图6-各种使用可转位刀片加工曲面的铣削刀具六、选择切削用量.选择切削速度.选择背吃刀量.选择进给量第二节数控加工程序的编制一、主程序和子程序F1.tif二、参数编程()变量的类型()控制指令()宏程序调用有用非模态调用()、模态调用(/)、代码调用宏程序、
6、代码调用宏程序和代码调用宏程序等。()变量与引数的赋值变量与引数赋值的对应方法，见表-和表-。()宏程序调用及赋值宏程序调用及赋值，见图6-7。()宏程序编制钻孔循环举例(图6-8)二、参数编程图6-6宏程序使用()变量的类型)空变量该变量总是空的，没有值能赋给该变量。)局部变量局部变量只能用在宏程序中来存储数据。)公共变量、公共变量在不同的宏程序中的意义相同，当断电时变量初始化为空变量，99的数据保存即使断电也不会丢失。)系统变量以上系统变量用于读和写运行时的各种数据，例如刀具的当前位置和补偿值等。()控制指令)分支语句其格式为：)循环指令其格式为：()变量与引数的赋值变量与引数赋值的对应方
7、法，见表-和表-。表-变量与引数赋值的对应方法之一()变量与引数的赋值变量与引数赋值的对应方法，见表-和表-。表-变量与引数赋值的对应方法之二()宏程序调用及赋值宏程序调用及赋值，见图6-7。图6-7宏程序调用及赋值()宏程序编制钻孔循环举例(图6-8)图6-8宏程序编制钻孔循环三、数控车床循环指令编程.主要编程命令.车床编程举例.主要编程命令()外圆单一切削循环()切削圆柱面时程序指令格式为：()()；刀具从循环起点开始按矩形循环，最后又回到循环起点，见图6-9。图6-9外圆单一切削循环().主要编程命令()圆锥面切削循环程序指令格式为：()()(或)；如图6-10中，(或)为切削始点与圆锥
8、面切削终点的半径差。图6-0圆锥面切削循环.主要编程命令()螺纹切削循环()程序指令格式为：()()；该指令可切削锥螺纹和圆柱螺纹，如图6-1所示。图6-1螺纹切削循环().主要编程命令()锥螺纹切削循环程序指令格式为：()I(或)；刀具从循环起点开始按梯形循环，最后又回到循环起点，如图6-2所示。图6-2锥螺纹切削循环.主要编程命令()切削端平面循环程序指令格式为：()；如图6-3所示，、为端平面切削终点坐标值，、为端面切削终点相对循环起点的坐标分量。图6-3切削端平面循环.主要编程命令()切削带有锥度的端面环图6-4切削带有锥度的循环.主要编程命令()外圆粗加工复合循环图6-5外圆粗加工复
9、合循环.主要编程命令()端面粗加工复合循环图6-16端面粗加工复合循环.主要编程命令()固定粗加工复合循环图6-17固定粗加工复合循环.主要编程命令()、或粗切后用下面的指令精加工)在、程序段中规定的、和功能无效但在执行时顺序号和之间指定的、和有效。)当循环加工结束时刀具返回到起点并读下一个程序段。)到中到间的程序段不能调用子程序。()螺纹加工复合循环.车床编程举例例6-已知工件毛坯为?，材料为钢(调质处理)，为外圆车刀，为车槽刀，为外螺纹车刀，用功能指令编制该工件的车削加工程序，如图6-19所示(工件坐标原点放在左端面)。图6-18螺纹加工复合循环.车床编程举例图6-19车床编程例6-图.车
10、床编程举例图6-20车床编程例6-图例6-已知工件毛坯为?，材料为钢(调质处理)，1为外圆车刀，0为车槽刀，.车床编程举例0为镗孔刀，0为外螺纹车刀，用功能指令编制该工件的车削加工程序，如图6-20所示(工件坐标原点放在左端面)。四、数控铣床循环指令编程.铣床编程特点.主要编程命令3.铣床编程举例.铣床编程特点)通常数控车床是二轴(、)联动控制的系统，而数控铣床或加工中心则至少是三轴联动控制的系统。)数控铣床、加工中心类控制系统在编程时有多个工件坐标系可供选用()。)数控铣床加工中心类控制系统具有各种固定循环指令以适合镗、铣、钻、攻螺纹等工序的特点，大大方便了程序的编制。)数控机床在加工轮廓及
11、型面零件时，其编程很复杂，需要采用计算机辅助编程系统或是系统来编制程序。图6-1固定循环动作组成.主要编程命令()固定循环动作组成固定循环的使用可以使许多固定的加工操作变得简单，同时可以缩短程序长度。()返回平面当刀具到达孔底后，刀具可以返回到平面或初始位置平面，由或来确定，如图6-22所示。图6-22或时的刀具移动)返回到初始平面)返回到平面.主要编程命令()高速钻深孔循环刀具沿着轴执行间歇进给，当使用这个循环时切屑可以从孔中排出，并且能够设定较小的回退值，如图6-23所示。图6-3高速钻深孔循环)()高速钻深孔)()高速钻深孔.主要编程命令()镗削加工固定循环当到达孔底时主轴在固定的旋转位
12、置停止，并且刀具以刀尖的相反方向移动退刀，这样可以保证加工面不被破坏，从而实现精密和有效的镗削加工，如图6-24所示。图6-24镗削加工固定循环)()镗削加工)()镗削加工)镗削加工后的退刀方向.主要编程命令()钻孔加工固定循环在沿着和轴定位以后快速移动到点，再从点到点执行钻孔加工，然后刀具快速移动退回，如图6-5所示。图6-5钻孔加工固定循环)()钻孔加工)()钻孔加工.主要编程命令()断屑钻孔加工固定循环沿着和轴定位以后快速移动到点，再从点到点执行钻孔加工，当到达孔底部时执行暂停，然后刀具快速移动退回，如图6-26所示。图6-26断屑钻孔加工固定循环)()钻孔加工)()钻孔加工.主要编程命
13、令()排屑钻孔加工固定循环表示每次切削进给的背吃刀量，它必须用增量值指定，如图6-27所示。图6-27排屑钻孔加工固定循环)()钻孔加工)()钻孔加工.主要编程命令()反镗孔加工固定循环沿着和轴定位以后，主轴在固定的旋转位置上停止，刀具在刀尖的相反方向移动，并在孔底点定位快速移动，然后刀具在刀尖的方向上移动；并且主轴正转沿轴的正向镗孔直到点，在点主轴再次停在固定的旋转位置，刀具在刀尖的相反方向移动返回到初始位置，刀具在刀尖的方向上偏移，主轴正转执行下个程序段的加工，如图6-28所示。图6-28反镗孔加工固定循环a)G87(G98)钻孔加工b)G87(G99)镗孔结束后退刀.主要编程命令图6-2
14、9铣床编程例6-3图3.铣床编程举例例6-3如图6-29所示。已知该工件四周均匀的留有的精加工余量，试编制该工件的铣削精加工程序(工件坐标原点在左下角的上表面)。例6-4如图6-30所示工件，要求用T11钻头加工为?的通孔，刀具的长度为；用T15平底刀加工为?的平底孔，刀具的长度为；用T31镗刀加工为?的孔，刀具的长度为。工件的材料为灰铸铁，并已经过前道工序的粗加工，试编制该工件的铣削加工程序。3.铣床编程举例图6-30铣床编程例6-4图.数控机床加工工艺与普通机床加工工艺有何区别?.数控机床加工工序的划分有哪几个原则?3.铣床编程举例.数控机床的切削用量应如何选择?.如何选择数控机床？5.如何划分工序与工步？.宏程序有什么特点?变量分为哪几类?.数控车床上多重切削循环有哪些?使用时应注意什么?.数控铣床固定循环有哪些?各有什么特点?9.循环指令的特点是什么？10.参数编程的特点是什么？
