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數(shù)控銑床及加工中心工藝知識(shí)——（五）
日期：2010年01月18 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：加工中心
(9)對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定 對(duì)刀點(diǎn)是數(shù)控加工中刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。在編程時(shí)不論是刀具相對(duì)工件移動(dòng)，還是工件相對(duì)刀具移動(dòng)，都是把工件看作靜止，加工中心刀具在運(yùn)動(dòng)。通常把對(duì)刀點(diǎn)稱為程序原點(diǎn)，它可以設(shè)在被加工零件上(如零件的定位孔中心距機(jī)床工作臺(tái)或夾具表面的某一點(diǎn)處)，也可以設(shè)在與零件定位基準(zhǔn)有固定尺寸搖臂鉆床關(guān)系的夾具上的某一位置(如專門在夾具上設(shè)計(jì)一圓柱銷或孔等)。其選擇原則找正容易；編程方便；對(duì)刀誤差��；加工時(shí)檢查方便、可靠。
對(duì)刀時(shí)應(yīng)使對(duì)刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合。所謂刀位點(diǎn)，是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)于各種立銑刀，一般取刀具軸線與刀具底端面的交點(diǎn)，鉆頭則取為鉆尖。
換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等多刀加工的機(jī)床編程而設(shè)置的，因?yàn)檫@些機(jī)床在加工過程中間要自動(dòng)換刀。為防止換刀時(shí)碰傷零件或夾具，換刀點(diǎn)常常設(shè)置在被加工零件的外面，并要有一定的安全量。
(10)加工路線的確定 進(jìn)給路線是指數(shù)控加工過程中刀具相對(duì)于被加工工件運(yùn)動(dòng)的軌跡和方向。在數(shù)控機(jī)床加工過程中，每道工序加工路線的確定都非常重要，因?yàn)樗c工件的加工精度和表面粗糙度直接相關(guān)。進(jìn)給路線不但包括加工工藝內(nèi)容，也反映出各工步順序。進(jìn)給路線是編寫程序的依據(jù)之一，因此，加工中心在確定進(jìn)給路線時(shí)最好畫一張工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定出的進(jìn)給路線畫上去(包括進(jìn)、退刀路線)，這樣可帶來不少方便。
在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于零件運(yùn)動(dòng)的軌跡稱為加工路線。編程時(shí)，加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn)：
加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表搖臂鉆床面粗糙度，且效率較高；
使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)便，以減少編程工作量；
應(yīng)使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空刀時(shí)間。
確定進(jìn)給路線的工作重點(diǎn)，主要在于確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線，因精加工切削過程的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的。進(jìn)給路線泛指刀具從對(duì)刀點(diǎn)(或機(jī)床參考點(diǎn))開始運(yùn)動(dòng)起，直至返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。在保證加工質(zhì)量的前提下，使加工程序具有最短的進(jìn)給路線，不僅可以節(jié)省整個(gè)加工過程的執(zhí)行時(shí)間，還能減少一些不必要的刀具消耗及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部件的磨損等。搖臂鉆床實(shí)現(xiàn)最短的進(jìn)給路線，除了依靠大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)外，還應(yīng)善于分析。
①最短的空行程路線。
a，利用起刀點(diǎn)。合理設(shè)置起刀點(diǎn)位置，加工中心在安全的前提下，縮短空行程。
b．利用換刀點(diǎn)。合理設(shè)置換刀點(diǎn)，精粗換刀點(diǎn)分開設(shè)置。
c．合理安排回參考點(diǎn)路線。在不發(fā)生干涉的情況下，兩軸同時(shí)回零。
d．合理安排空程進(jìn)給路線。在銑床加工中，加工均布的相同要素時(shí)，合理設(shè)進(jìn)給路線。
②切削進(jìn)給路線選擇原則。在安排粗加工或半精加工的切削進(jìn)給路線時(shí)，應(yīng)同時(shí)兼顧到被加工零件的剛性及加工的工藝性等要求，不要顧此失彼。
此外，確定加工路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況，確定是一次進(jìn)給，還是多次進(jìn)給來完成加工，以及在銑削加工中是采用順銑還是采用逆銑等。
對(duì)點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床，只要求定位精度較高，定位過程盡可能快，而刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)路線是無關(guān)緊要的，因此這類機(jī)床應(yīng)按空程最短來安排進(jìn)給路線。除此之外，還要確定刀具軸向的運(yùn)動(dòng)尺寸，其大小主要由被加工零件的孑L深來決定，但也應(yīng)考慮一些輔助尺寸，如刀具的引入距離和超越量。
對(duì)于位置精度要求較高的孑L系加工，特別要注意孑L的加工順序的安排，安排不當(dāng)時(shí)，有可能將坐標(biāo)軸的反向間隙帶人，直接影響位置精度�？紫导庸ぢ肪�，加工中心在加工孔Ⅳ時(shí)，X方向的反向間隙將會(huì)影響Ⅲ、搖臂鉆床Ⅳ兩孔的孔距精度； 銑削平面零件時(shí)，一般采用立銑刀側(cè)刃進(jìn)行切削，為減少接刀痕跡，保證零件表面質(zhì)量，對(duì)刀具的切入和切出程序需要精心設(shè)計(jì)。銑削外表面輪廓時(shí)，銑刀的切人和切出點(diǎn)應(yīng)沿零件輪廓曲線的延長線上切向切人和切出零件表面，而不應(yīng)沿法向直接切人零件，以避免加工表面產(chǎn)生刀痕，保證零件輪廓光滑。
銑削內(nèi)輪廓表面時(shí)，切人和切出無法外延，這時(shí)應(yīng)盡量由圓弧過渡到圓弧，無法實(shí)現(xiàn)時(shí)，銑刀可沿零件輪廓的法線方向切人和切出，并將其切人、切出點(diǎn)選在零件輪廓兩幾何元素的交點(diǎn)處。
加工過程中，在工件、刀具、夾具、機(jī)床系統(tǒng)彈性變形平衡的狀態(tài)下，進(jìn)給停頓時(shí)，切削力減小，會(huì)改變系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，刀具會(huì)在進(jìn)給停頓處的零件表面留•下刀痕。因此，在輪廓加工中應(yīng)避免進(jìn)給停頓。
③順銑、逆銑的選擇。銑刀與工件接觸部分的旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同稱為順銑反之為逆銑。銑床的螺母和絲杠間總會(huì)有或大或小的間隙，順銑時(shí)假如工作臺(tái)向右移動(dòng)，絲杠和螺母在左側(cè)貼緊，加工中心間隙留在右側(cè)，而這時(shí)水平銑削分力也向右，因此當(dāng)水平銑削分力大到一定程度時(shí)會(huì)推動(dòng)工作臺(tái)和絲杠一起向右竄動(dòng)，搖臂鉆床把間隙留在左側(cè)；隨著絲杠繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，間隙又恢復(fù)到右側(cè)，在這一瞬間工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)；當(dāng)水平銑削分力又大到一定程度時(shí)又會(huì)推動(dòng)工作臺(tái)和絲杠再次向右竄動(dòng)。這種周期性的竄動(dòng)使得工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)很不平穩(wěn)，容易造成刀齒損壞。此外，在銑削鑄、鍛件時(shí)，刀齒首先接觸黑皮，加劇刀具磨損；但順銑的垂直銑削分力將工件壓向工作臺(tái)，刀齒與已加工面滑行、摩擦現(xiàn)象小，對(duì)減小刀齒磨損、減少加工硬化現(xiàn)象和減小表面粗糙度均有利。因此，當(dāng)工作臺(tái)絲杠和螺母的間隙調(diào)整到小于o．03mm時(shí)或銑削薄而長的工件時(shí)宜采用順銑。逆銑時(shí)銑削垂直分力將工件上抬，刀齒與已加工面滑行使摩擦加大。但銑削水平分力有助于絲杠和螺母貼緊，使工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)，銑削鑄、鍛件引起的刀齒磨損也較小。加工中心因此一般銑削多采用逆銑。順銑有讓刀的趨勢(shì)，逆銑有深啃的趨勢(shì)，特別是角落，所以有內(nèi)部拐角的最好用／頃銑。加工一些軟材料時(shí)，比如紫銅，搖臂鉆床最好用逆銑，光潔度會(huì)比順銑好很多。
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