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數(shù)控銑床及加工中心工藝知識——（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)對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定 對刀點(diǎn)是數(shù)控加工中刀具相對工件運(yùn)動的起點(diǎn)。在編程時不論是刀具相對工件移動，還是工件相對刀具移動，都是把工件看作靜止，加工中心刀具在運(yùn)動。通常把對刀點(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)計一圓柱銷或孔等)。其選擇原則找正容易；編程方便；對刀誤差小；加工時檢查方便、可靠。
對刀時應(yīng)使對刀點(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，因為這些機(jī)床在加工過程中間要自動換刀。為防止換刀時碰傷零件或夾具，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于被加工工件運(yùn)動的軌跡和方向。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，因為它與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)給路線時最好畫一張工序簡圖，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)相對于零件運(yùn)動的軌跡稱為加工路線。編程時，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)值計算簡便，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刀點(diǎn)(或機(jī)床參考點(diǎn))開始運(yùn)動起，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)省整個加工過程的執(zhí)行時間，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，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，應(yīng)同時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，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，而刀具相對工件的運(yùn)動路線是無關(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，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，X方向的反向間隙將會影響Ⅲ、搖臂鉆床Ⅳ兩孔的孔距精度； 銑削平面零件時，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，對刀具的切入和切出程序需要精心設(shè)計。銑削外表面輪廓時，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，切人和切出無法外延，這時應(yīng)盡量由圓弧過渡到圓弧，無法實(shí)現(xiàn)時，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，切削力減小，會改變系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，刀具會在進(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有或大或小的間隙，順銑時假如工作臺向右移動，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會推動工作臺和絲杠一起向右竄動，搖臂鉆床把間隙留在左側(cè)；隨著絲杠繼續(xù)轉(zhuǎn)動，間隙又恢復(fù)到右側(cè)，在這一瞬間工作臺停止運(yùn)動；當(dāng)水平銑削分力又大到一定程度時又會推動工作臺和絲杠再次向右竄動。這種周期性的竄動使得工作臺運(yùn)動很不平穩(wěn)，容易造成刀齒損壞。此外，在銑削鑄、鍛件時，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，刀齒與已加工面滑行、摩擦現(xiàn)象小，對減小刀齒磨損、減少加工硬化現(xiàn)象和減小表面粗糙度均有利。因此，當(dāng)工作臺絲杠和螺母的間隙調(diào)整到小于o．03mm時或銑削薄而長的工件時宜采用順銑。逆銑時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，使工作臺運(yùn)動比較平穩(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，逆銑有深啃的趨勢，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，比如紫銅，搖臂鉆床最好用逆銑，光潔度會比順銑好很多。
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