04第四篇__数控铣床安全操作技术

! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !第 四 篇数 控 铣 床安 全 操 作 技 术!#第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺!数 控 铣 床 加 工 工 艺 概 述数 控 铣 床 加 工 工 艺 是 以 普 通 铣 床 的 加 工 工 艺 为 基 础 ， 结 合 数 控 铣 床 的 特 点 ， 综 合 运 用 多方 面 的 知 识 解 决 数 控 铣 床 加 工 过 程 中 面 临 的 工 艺 问 题 ， 其 内 容 包 括 金 属 切 削 原 理 与 刀 具 、 加工 工 艺 、 典 型 零 件 加 工 及 工 艺 性 分 析 等 方 面 的 基 础 知 识 和 基 本 理 论 。 本 章 的 宗 旨 在 于 从 工程 实 际 操 作 应 用 的 角 度 ， 介 绍 数 控 铣 床 加 工 工 艺 所 涉 及 的 基 础 知 识 和 基 本 原 则 ， 以 便 于 读 者在 操 作 实 训 过 程 中 科 学 、 合 理 地 设 计 加 工 工 艺 ， 充 分 发 挥 数 控 铣 床 的 特 点 ， 实 现 数 控 加 工 中的 优 质 、 高 产 、 低 耗 。! !#$%&()*+数 控 铣 削 是 机 械 加 工 中 最 常 用 和 最 主 要 的 数 控 加 工 方 法 之 一 ， 它 除 了 能 铣 削 普 通 铣 床所 能 铣 削 的 各 种 零 件 表 面 外 ， 还 能 铣 削 普 通 铣 床 不 能 铣 削 的 需 要 ! # 坐 标 联 动 的 各 种 平 面轮 廓 和 立 体 轮 廓 。 根 据 数 控 铣 床 的 特 点 ， 从 铣 削 加 工 角 度 考 虑 ， 适 合 数 控 铣 削 的 主 要 加 工 对象 有 以 下 几 类 ：（ $） 平 面 类 零 件加 工 面 平 行 或 垂 直 于 水 平 面 ， 或 加 工 面 与 水 平 面 的 夹 角 为 定 角 的 零 件 为 平 面 类 零 件 （ 如图 $ % $ 所 示 ） 。 目 前 在 数 控 铣 床 上 加 工 的 大 多 数 零 件 属 于 平 面 类 零 件 ， 其 特 点 是 各 个 加 工面 是 平 面 ， 或 可 以 展 开 成 平 面 。 如 图 $ % $ 中 的 曲 线 轮 廓 面 ! 和 正 圆 台 面 ， 展 开 后 均 为 平面 。,$% $ -./01平 面 类 零 件 是 数 控 铣 削 加 工 中 最 简 单 的 一 类 零 件 ， 一 般 只 需 用 & 坐 标 数 控 铣 床 的 两 坐标 联 动 （ 即 两 轴 半 坐 标 联 动 ） 就 可 以 把 它 们 加 工 出 来 。（ !） 变 斜 角 类 零 件#第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺加 工 面 与 水 平 面 的 夹 角 呈 连 续 变 化 的 零 件 称 为 变 斜 角 零 件 ， 如 图 ! # 所 示 的 飞 机 变 斜角 梁 缘 条 。变 斜 角 类 零 件 的 变 斜 角 加 工 面 不 能 展 开 为 平 面 ， 但 在 加 工 中 ， 加 工 面 与 铣 刀 圆 周 的 瞬 时接 触 为 一 条 线 。 最 好 采 用 $ 坐 标 、 % 坐 标 数 控 铣 床 摆 角 加 工 ， 若 没 有 上 述 机 床 ， 也 可 采 用 &坐 标 数 控 铣 床 进 行 两 轴 半 近 似 加 工 。! # #$%&()*（ &） 曲 面 类 零 件加 工 面 为 空 间 曲 面 的 零 件 称 为 曲 面 类 零 件 ， 如 模 具 、 叶 片 、 螺 旋 桨 等 。 曲 面 类 零 件 不 能展 开 为 平 面 。 加 工 时 ， 铣 刀 与 加 工 面 始 终 为 点 接 触 ， 一 般 采 用 球 头 刀 在 & 轴 数 控 铣 床 上 加工 。 当 曲 面 较 复 杂 、 通 道 较 狭 窄 、 会 伤 及 相 邻 表 面 及 需 要 刀 具 摆 动 时 ， 要 采 用 $ 坐 标 或 % 坐标 铣 床 加 工 。!# +,-./00123456工 艺 规 程 是 工 人 在 加 工 时 的 指 导 性 文 件 。 由 于 普 通 铣 床 受 控 于 操 作 工 人 ， 因 此 ， 在 普 通铣 床 上 用 的 工 艺 规 程 实 际 上 只 是 一 个 工 艺 过 程 卡 ， 铣 床 的 切 削 用 量 、 走 刀 路 线 、 工 序 的 工 步等 往 往 都 是 由 操 作 工 人 自 行 选 定 。 数 控 铣 床 加 工 的 程 序 是 数 控 铣 床 的 指 令 性 文 件 。 数 控 铣床 受 控 于 程 序 指 令 ， 加 工 的 全 过 程 都 是 按 程 序 指 令 自 动 进 行 的 。 因 此 ， 数 控 铣 床 加 工 程 序 与普 通 铣 床 工 艺 规 程 有 较 大 差 别 ， 涉 及 的 内 容 也 较 广 。 数 控 铣 床 加 工 程 序 不 仅 要 包 括 零 件 的工 艺 过 程 ， 而 且 还 要 包 括 切 削 用 量 ， 走 刀 路 线 ， 刀 具 尺 寸 以 及 铣 床 的 运 动 过 程 。 因 此 ， 要 求 编程 人 员 对 数 控 铣 床 的 性 能 、 特 点 、 运 动 方 式 、 刀 具 系 统 、 切 削 规 范 以 及 工 件 的 装 夹 方 法 都 要 非常 熟 悉 。 工 艺 方 案 的 好 坏 不 仅 会 影 响 铣 床 效 率 的 发 挥 ， 而 且 将 直 接 影 响 到 零 件 的 加 工 质 量 。!$ +,-./0012789:数 控 铣 床 加 工 工 艺 主 要 包 括 如 下 内 容 ：!选 择 适 合 在 数 控 铣 床 上 加 工 的 零 件 ， 确 定 工 序 内 容 ；分 析 被 加 工 零 件 的 图 纸 ， 明 确 加 工 内 容 及 技 术 要 求 ；#确 定 零 件 的 加 工 方 案 ， 制 定 数 控 加 工 工 艺 路 线 。 如 划 分 工 序 、 安 排 加 工 顺 序 ， 处 理 与非 数 控 加 工 工 序 的 衔 接 等 ；$加 工 工 序 的 设 计 。 如 选 取 零 件 的 定 位 基 准 、 夹 具 方 案 的 确 定 、 工 步 划 分 、 刀 具 选 择 和确 定 切 削 用 量 等 。%数 控 加 工 程 序 的 调 整 。 如 选 取 对 刀 点 和 换 刀 点 、 确 定 刀 具 补 偿 及 确 定 加 工 路 线 等 ；(第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术!数 控 铣 床 加 工 工 艺 分 析!# !#$%&()&*+,-在 选 择 并 决 定 数 控 铣 床 加 工 零 件 及 其 加 工 内 容 后 ， 应 对 零 件 的 数 控 铣 床 加 工 工 艺 性 进行 全 面 、 认 真 、 仔 细 的 分 析 。 主 要 内 容 包 括 产 品 的 零 件 图 样 分 析 、 零 件 结 构 工 艺 性 分 析 与 零件 毛 坯 的 工 艺 性 分 析 等 内 容 。（ ） 零 件 图 分 析首 先 应 熟 悉 零 件 在 产 品 中 的 作 用 、 位 置 、 装 配 关 系 和 工 作 条 件 ， 搞 清 楚 各 项 技 术 要 求 对零 件 装 配 质 量 和 使 用 性 能 的 影 响 ， 找 出 主 要 的 和 关 键 的 技 术 要 求 ， 然 后 对 零 件 图 样 进 行 分析 。!尺 寸 标 注 方 法 分 析 零 件 图 上 尺 寸 标 注 方 法 应 适 应 数 控 铣 床 加 工 的 特 点 ， 如 图 # $（ !） 所 示 ， 在 数 控 加 工 零 件 图 上 ， 应 以 同 一 基 准 标 注 尺 寸 或 直 接 给 出 坐 标 尺 寸 。 这 种 标 注 方法 既 便 于 编 程 ， 又 有 利 于 设 计 基 准 、 工 艺 基 准 、 测 量 基 准 和 编 程 原 点 的 统 一 。 由 于 零 件 设 计人 员 一 般 在 尺 寸 标 注 中 较 多 地 考 虑 装 配 等 使 用 方 面 特 性 ， 而 不 得 不 采 用 如 图 # $（ ） 所 示的 局 部 分 散 的 标 注 方 法 ， 这 样 就 给 工 序 安 排 和 数 控 加 工 带 来 诸 多 不 便 。 由 于 数 控 加 工 精 度和 重 复 定 位 精 度 都 很 高 ， 不 会 因 产 生 较 大 的 累 积 误 差 而 破 坏 零 件 的 使 用 特 性 ， 因 此 ， 可 将 局部 的 分 散 标 注 法 改 为 同 一 基 准 标 注 或 直 接 给 出 坐 标 尺 寸 的 标 注 法 。.# $ (/012,-零 件 图 的完 整 性 与 正 确 性分 析 构 成 零 件轮 廓 的 几 何 元 素（ 点 、 线 、 面 ） 的 条件 （ 如 相 切 、 相 交 、垂 直 和 平 行 等 ） ，是 数 控 编 程 的 重要 依 据 。 手 工 编程 时 ， 要 依 据 这 些条 件 计 算 每 一 个节 点 的 坐 标 ； 自 动 编 程 时 ， 则 要 根 据 这 些 条 件 才 能 对 构 成 零 件 的 所 有 几 何 元 素 进 行 定 义 ， 无论 哪 一 条 件 不 明 确 ， 编 程 都 无 法 进 行 。 因 此 ， 在 分 析 零 件 图 样 时 ， 务 必 要 分 析 几 何 元 素 的 给定 条 件 是 否 充 分 ， 发 现 问 题 及 时 与 设 计 人 员 协 商 解 决 。#零 件 技 术 要 求 分 析 零 件 的 技 术 要 求 主 要 是 指 尺 寸 精 度 、 形 状 精 度 、 位 置 精 度 、 表 面粗 糙 度 及 热 处 理 等 。 这 些 要 求 在 保 证 零 件 使 用 性 能 的 前 提 下 ， 应 经 济 合 理 。 过 高 的 精 度 和表 面 粗 糙 度 要 求 会 使 工 艺 过 程 复 杂 、 加 工 困 难 、 成 本 提 高 。%&第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! # #$%&()*!零 件 材 料 分 析 在 满 足 零件 功 能 的 前 提 下 ， 应 选 用 廉 价 、 切削 性 能 好 的 材 料 。 而 且 ， 材 料 选 择应 立 足 国 内 ， 不 要 轻 易 选 用 贵 重 或紧 缺 的 材 料 。（ $） 零 件 的 结 构 工 艺 性 分 析零 件 的 结 构 工 艺 性 是 指 所 设计 的 零 件 在 满 足 使 用 要 求 的 前 提下 制 造 的 可 行 性 和 经 济 性 。 良 好的 结 构 工 艺 性 ， 可 以 使 零 件 加 工 容易 ， 节 省 工 时 和 材 料 。 而 较 差 的 零件 结 构 工 艺 性 ， 会 使 加 工 困 难 ， 浪 费 工 时 和 材 料 ， 有 时 甚 至 无 法 加 工 。 因 此 ， 零 件 各 加 工 部 位的 结 构 工 艺 性 应 符 合 数 控 加 工 的 特 点 。零 件 的 内 腔 和 外 形 最 好 采 用 统 一 的 几 何 类 型 和 尺 寸 ， 这 样 可 以 减 少 刀 具 规 格 和 换 刀次 数 ， 使 编 程 方 便 ， 提 高 生 产 效 率 。#内 槽 圆 角 的 大 小 决 定 着 刀 具 直 径 的 大 小 ， 所 以 内 槽 圆 角 半 径 不 应 太 小 。 对 于 图 ! #所 示 零 件 ， 其 结 构 工 艺 性 的 好 坏 与 被 加 工 轮 廓 的 高 低 、 转 角 圆 弧 半 径 的 大 小 等 因 素 有 关 。 图（ !） 与 图 （ ） 相 比 ， 转 角 圆 弧 半 径 大 ， 可 以 采 用 较 大 直 径 的 立 铣 刀 来 加 工 ； 加 工 平 面 时 ， 进 给次 数 也 相 应 减 少 ， 表 面 加 工 质 量 也 会 好 一 些 ， 因 而 工 艺 性 较 好 。 通 常 # % &$ 时 ， 可 以 判 定零 件 该 部 位 的 工 艺 性 不 好 。! ( +,#-./01)23&456$零 件 铣 槽 底 平 面 时 ， 槽 底 圆 角 半 径 ) 不 要 过 大 。 如 图 ! ( 所 示 ， 铣 刀 端 面 刃 铣 削 平 面 的 最 大 接 触 直 径 % * & $（ &为 铣 刀 直 径 ） ， 当 & 一 定 时 ， 越 大 ， 铣 刀 端 面 刃 铣 削 平 面 的 面积 越 小 ， 加 工 平 面 的 能 力 就 越 差 ， 效 率 越 低 ， 工 艺 性 也 越 差 。 当) 大 到 一 定 程 度 时 ， 甚 至 必 须 用 球 头 铣 刀 加 工 ， 这 是 应 该 尽 量 避免 的 。!应 采 用 统 一 的 基 准 定 位 。 在 数 控 加 工 中 若 没 有 统 一 的定 位 基 准 ， 则 会 因 工 件 的 二 次 装 夹 而 造 成 加 工 后 两 个 面 上 的 轮廓 位 置 及 尺 寸 不 协 调 现 象 。 另 外 ， 零 件 上 最 好 有 合 适 的 孔 作 为定 位 基 准 孔 。 若 没 有 ， 则 应 设 置 工 艺 孔 作 为 定 位 基 准 孔 。 若 无法 制 出 工 艺 孔 ， 最 起 码 也 要 用 精 加 工 表 面 作 为 统 一 基 准 ， 以 减少 二 次 装 夹 产 生 的 误 差 。此 外 ， 还 应 分 析 零 件 所 要 求 的 加 工 精 度 、 尺 寸 公 差 等 是 否 可 以 得 到 保 证 ， 有 没 有 引 起 矛盾 的 多 余 尺 寸 或 影 响 加 工 安 排 的 封 闭 尺 寸 等 。 有 关 铣 削 件 的 结 构 工 艺 性 实 例 见 表 ! !。$&+第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! ! #$%&()*+,-./序 号 （ #） 工 艺 性 差 的 结 构 （ $） 工 艺 性 好 的 结 构 说 明! $ 结 构 可 选 用 较 高 刚 性 刀 具%$ 结 构 需 用 刀 具 比 # 结 构少 ， 减 少 了 换 刀 的 辅 助 时 间&$ 结 构 ! 大 ， 小 ， 铣 刀 端 刃铣 削 面 积 大 ， 生 产 效 率 高$ 结 构 # ( %!， 便 于 半 径 为! 的 铣 刀 进 入 ， 所 需 刀 具 少 ，加 工 效 率 高)$ 结 构 刚 性 好 ， 可 用 大 直 径铣 刀 加 工 ， 加 工 效 率 高（ &） 零 件 毛 坯 的 工 艺 性 分 析零 件 在 进 行 数 控 铣 削 加 工 时 ， 由 于 加 工 过 程 的 自 动 化 ， 使 余 量 的 大 小 、 如 何 装 夹 等 问 题在 设 计 毛 坯 时 就 要 仔 细 考 虑 好 。 否 则 ， 如 果 毛 坯 不 适 合 数 控 铣 削 ， 加 工 将 很 难 进 行 下 去 。 根据 经 验 ， 下 列 几 方 面 应 作 为 毛 坯 工 艺 性 分 析 的 要 点 。!毛 坯 应 有 充 分 、 稳 定 的 加 工 余 量 毛 坯 主 要 指 锻 件 、 铸 件 。 因 模 锻 时 的 欠 压 量 与 允 许的 错 模 量 会 造 成 余 量 的 多 少 不 等 ； 铸 造 时 也 会 因 砂 型 误 差 、 收 缩 及 金 属 液 体 的 流 动 性 差 不 能充 满 型 腔 等 造 成 余 量 的 不 等 。 此 外 ， 锻 造 、 铸 造 后 ， 毛 坯 的 挠 曲 与 扭 曲 变 形 量 的 不 同 也 会 造&*+第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! # #$%&()成 加 工 余 量 不 充 分 、 不 稳 定 。 因 此 ， 除 板料 外 ， 不 论 是 锻 件 、 铸 件 还 是 型 材 ， 只 要准 备 采 用 数 控 铣 削 加 工 ， 其 加 工 面 均 应有 较 充 分 的 余 量 。 经 验 表 明 ， 数 控 铣 削中 最 难 保 证 的 是 加 工 面 与 非 加 工 面 之 间的 尺 寸 ， 这 一 点 应 该 引 起 特 别 重 视 ， 在 这种 情 况 下 ， 如 果 已 确 定 或 准 备 采 用 数 控铣 削 加 工 ， 就 应 事 先 对 毛 坯 的 设 计 进 行必 要 的 更 改 或 在 设 计 时 就 加 以 充 分 考虑 ， 即 在 零 件 图 样 注 明 的 非 加 工 面 处 也增 加 适 当 的 余 量 。!分 析 毛 坯 的 装 夹 适 应 性 主 要 考虑 毛 坯 在 加 工 时 定 位 和 夹 紧 的 可 靠 性 与方 便 性 ， 以 便 在 一 次 安 装 中 加 工 出 较 多 表 面 。 对 不 便 于 装 夹 的 毛 坯 ， 可 考 虑 在 毛 坯 上 另 外 增加 装 夹 余 量 或 工 艺 凸 台 、 工 艺 凸 耳 等 辅 助 基 准 。 如 图 ! # 所 示 ， 该 工 件 缺 少 合 适 的 定 位 基准 ， 在 毛 坯 上 铸 出 两 个 工 艺 凸 耳 ， 在 凸 耳 上 制 出 定 位 基 准 孔 。分 析 毛 坯 的 余 量 大 小 及 均 匀 性 主 要 是 考 虑 在 加 工 时 要 不 要 分 层 切 削 ， 分 几 层 切 削 。也 要 分 析 加 工 中 与 加 工 后 的 变 形 程 度 ， 考 虑 是 否 应 采 取 预 防 性 措 施 与 补 救 措 施 。 如 对 于 热轧 中 、 厚 铝 板 ， 经 淬 火 时 效 后 很 容 易 在 加 工 中 与 加 工 后 变 形 ， 最 好 采 用 经 预 拉 伸 处 理 的 淬 火板 坯 。$%$ *+,-#./01234铣 削 加 工 工 艺 路 线 的 拟 订 是 制 定 铣 削 工 艺 规 程 的 重 要 内 容 之 一 ， 其 主 要 内 容 包 括 ： 选 择各 加 工 表 面 的 加 工 方 法 、 划 分 加 工 阶 段 、 划 分 工 序 以 及 安 排 工 序 的 先 后 顺 序 等 。 设 计 者 应 根据 从 生 产 实 践 中 总 结 出 来 的 一 些 综 合 性 工 艺 原 则 ， 结 合 本 厂 的 实 际 生 产 条 件 ， 提 出 几 种 方案 ， 通 过 对 比 分 析 ， 从 中 选 择 最 佳 方 案 。（ !） 加 工 方 法 的 选 择#内 孔 表 面 加 工 方 法 的 选 择!% 内 孔 表 面 加 工 方 法 的 选 择 原 则 在 数 控 铣 床 上 加 工 内 孔 表 面 加 工 方 法 主 要 有 钻 孔 、扩 孔 、 铰 孔 、 镗 孔 和 攻 丝 等 （ 见 图 ! &） ， 应 根 据 被 加 工 孔 的 加 工 要 求 、 尺 寸 、 具 体 生 产 条 件 、批 量 的 大 小 及 毛 坯 上 有 无 预 制 孔 等 情 况 合 理 选 用 。（ !） 加 工 精 度 为 # 级 的 孔 ， 当 孔 径 小 于 !($ 时 ， 可 采 用 钻 铰 方 案 ； 当 孔 径 小 于)($ 时 ， 可 采 用 钻 扩 方 案 ； 当 孔 径 大 于 )($ 时 ， 可 采 用 钻 镗 方 案 。 工 件 材 料 为 淬 火钢 以 外 的 各 种 金 属 。（ %） 加 工 精 度 为 #* 级 的 孔 ， 当 孔 径 小 于 $($ 时 ， 可 采 用 钻 铰 方 案 ； 当 孔 径 小 于$($ 时 ， 可 采 用 钻 扩 铰 方 案 ， 此 方 案 适 用 于 加 工 淬 火 钢 以 外 的 各 种 金 属 ， 但 孔 径 应 在$( + *($ 之 间 ， 此 外 也 可 采 用 最 终 工 序 为 精 镗 的 方 案 。,(#第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! # #$%&()*+（ !） 加 工 精 度 为 # 级 的 孔 ， 当 孔 径 小 于 !$ 时 ， 可 采 用 钻 粗 铰 精 铰 方 案 ； 当 孔 径在 !$ % &$ 范 围 时 ， 可 采 用 钻 扩 粗 铰 精 铰 方 案 。 若 毛 坯 上 已 铸 出 或 锻 出 孔 ， 可 采 用粗 镗 半 精 镗 精 镗 方 案 。 最 终 工 序 为 铰 孔 适 用 于 未 淬 火 钢 或 铸 铁 ， 对 有 色 金 属 铰 出 的 孔表 面 粗 糙 度 较 大 ， 常 用 精 细 镗 孔 替 代 铰 孔 。 最 终 工 序 为 拉 孔 的 方 案 适 用 于 大 批 量 生 产 ， 工 件材 料 为 未 淬 火 钢 、 铸 铁 和 有 色 金 属 。（ %） 加 工 精 度 为 #& 级 的 孔 ， 最 终 工 序 可 采 用 精 细 镗 ， 工 件 材 料 为 非 淬 火 钢 。&( 内 孔 表 面 加 工 方 法 选 择 实 例 如 图 ! ) 所 示 零 件 ， 要 加 工 内 孔!*+#、 阶 梯 孔!,和!$ 等 三 种 不 同 规 格 和 精 度 要 求 的 孔 ， 零 件 材 料 为 +-$。! ) ,-./)&*012!* 内 孔 的 尺 寸 公 差 为 +#， 表 面 粗糙 度 要 求 较 高 ， 为 .!(&/， 根 据 图 ! #所 示 孔 加 工 方 案 ， 可 选 择 钻 孔 粗 镗 （ 或扩 孔 ） 半 精 镗 精 镗 方 案 。阶 梯 孔!, 和!$ 没 有 尺 寸 公 差 要求 ， 可 按 自 由 尺 寸 公 差 0-! % 0-!$ 处 理 ，表 面 粗 糙 度 要 求 不 高 ， 为 .!$(1/， 因而 可 选 择 钻 孔 锪 孔 方 案 。!平 面 加 工 方 法 的 选 择 在 数 控 铣床 上 加 工 平 面 主 要 采 用 端 铣 刀 和 立 铣 刀加 工 。 粗 铣 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 一般 可 达 0-! % 0-!,， 2.&(, % $1/； 精 铣的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 一 般 可 达 0-)% 0-!， 2.!(& % &(,/。 需 要 注 意 的 是 ：当 零 件 表 面 粗 糙 度 要 求 较 高 时 ， 应 采 用 顺 铣 方 式 。平 面 轮 廓 加 工 方 法 的 选 择 平 面 轮 廓 多 由 直 线 和 圆 弧 或 各 种 曲 线 构 成 ， 通 常 采 用 , 坐标 数 控 铣 床 进 行 两 轴 半 坐 标 加 工 。 图 ! 3 为 由 直 线 和 圆 弧 构 成 的 零 件 平 面 轮 廓 ()*+,(，采 用 半 径 为 2 的 立 铣 刀 沿 周 向 加 工 ， 虚 线 (-)-*-+-,-(-为 刀 具 中 心 的 运 动 轨 迹 。 为 保 证 加1&第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺工 面 光 滑 ， 刀 具 沿 !#切 入 ， 沿 #$#切 出 。!固 定 斜 角 平 面 加 工 方 法 的 选 择 固 定 斜 角 平 面 是 与 水 平 面 成 一 固 定 夹 角 的 斜 面 ， 常用 的 加 工 方 法 如 下 。! # #$%&$% 当 零 件 尺 寸 不 大 时 ， 可 用 斜 垫 板 垫 平 后 加工 ； 如 果 机 床 主 轴 可 以 摆 角 ， 则 可 以 摆 成 适 当 的 定角 ， 用 不 同 的 刀 具 来 加 工 （ 见 图 ! !&） 。 当 零 件 尺寸 很 大 ， 斜 面 斜 度 又 较 小 时 ， 常 用 行 切 法 加 工 ， 但加 工 后 ， 会 在 加 工 面 上 留 下 残 留 面 积 ， 需 要 用 钳 修方 法 加 以 清 除 ， 用 坐 标 数 控 立 铣 加 工 飞 机 整 体 壁板 零 件 时 常 用 此 法 。 当 然 ， 加 工 斜 面 的 最 佳 方 法是 采 用 ( 坐 标 数 控 铣 床 ， 主 轴 摆 角 后 加 工 ， 可 以 不留 残 留 面 积 。)% 对 于 图 ! !& 所 示 的 正 圆 台 和 斜 筋 表 面 ，一 般 可 用 专 用 的 角 度 成 型 铣 刀 加 工 。 其 效 果 比 采 用 ( 坐 标 数 控 铣 床 摆 角 加 工 好 。变 斜 角 面 加 工 方 法 的 选 择$% 对 曲 率 变 化 较 小 的 变 斜 角 面 ， 选 用 %、 &、 和 * 坐 标 联 动 的 数 控 铣 床 ， 采 用 立 铣 刀（ 但 当 零 件 斜 角 过 大 ， 超 过 机 床 主 轴 摆 角 范 围 时 ， 可 用 角 度 成 型 铣 刀 加 以 弥 补 ） 以 插 补 方 式 摆角 加 工 ， 如 图 ! !（ $） 所 示 。 加 工 时 ， 为 保 证 刀 具 与 零 件 型 面 在 全 长 上 始 终 贴 合 ， 刀 具 绕 轴 摆 动 角 度!。(% 对 曲 率 变 化 较 大 的 变 斜 角 面 ， 用 * 坐 标 联 动 加 工 难 以 满 足 加 工 要 求 ， 最 好 用 %、 &、 、 和 )（ 或 * 转 轴 ） 的 ( 坐 标 联 动 数 控 铣 床 ， 以 圆 弧 插 补 方 式 摆 角 加 工 ， 如 图 ! !（ )） 所 示 。图 中 夹 角 + 和 月 分 别 是 零 件 斜 面 母 线 与 , 坐 标 轴 夹 角!在 +& 平 面 上 和 %+& 平 面 上 的 分 夹角 。! !& ()*+,-./0#-% 采 用 坐 标 数 控 铣 床 两 坐 标 联 动 ， 利 用球 头 铣 刀 和 鼓 形 铣 刀 ， 以 直 线 或 圆 弧 插 补 方 式进 行 分 层 铣 削 加 工 ， 加 工 后 的 残 留 面 积 用 钳 修方 法 清 除 ， 图 ! !. 所 示 是 用 鼓 形 铣 刀 铣 削 变斜 角 面 的 情 形 。 由 于 鼓 形 铣 刀 的 鼓 径 可 以 做 得比 球 头 铣 刀 的 球 径 大 ， 所 以 加 工 后 的 残 留 面 积高 度 小 ， 加 工 效 果 比 球 头 刀 好 。#曲 面 轮 廓 加 工 方 法 的 选 择 立 体 曲 面 的加 工 应 根 据 曲 面 形 状 、 刀 具 形 状 以 及 精 度 要 求采 用 不 同 的 铣 削 加 工 方 法 ， 如 两 轴 半 、 轴 、 * 轴及 ( 轴 等 联 动 加 工 。$% 对 曲 率 变 化 不 大 和 精 度 要 求 不 高 的 曲 面 的 粗 加 工 ， 常 用 两 轴 半 坐 标 的 行 切 法 加 工 ，即 %、 &、 轴 中 任 意 两 轴 作 联 动 插 补 ， 第 三 轴 作 单 独 的 周 期 进 给 。 如 图 ! ! 所 示 ， 将 % 向分 成 若 干 段 ， 球 头 铣 刀 沿 & 面 所 截 的 曲 线 进 行 铣 削 ， 每 一 段 加 工 完 后 进 给$%， 再 加 工 另 一相 邻 曲 线 ， 如 此 依 次 切 削 即 可 加 工 出 整 个 曲 面 。 在 行 切 法 中 ， 要 根 据 轮 廓 表 面 粗 糙 度 的 要 求/&/第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! ! #$#$%&()*+,-./0及 刀 头 不 干 涉 相 邻 表 面 的 原 则 选 取!。 球 头 铣 刀 的 刀 头 半 径 应 选 得 大 一 些 ， 有 利 于 散 热 ，但 刀 头 半 径 应 小 于 内 凹 曲 面 的 最 小 曲 率 半 径 。! !% 1234567-./两 轴 半 坐 标 加 工 曲 面 的 刀 心 轨 迹 !%和 切 削 点 轨 迹#$ 如 图 ! !# 所 示 。 图 中 %&( 为 被 加 工 曲 面 ， )*+平 面 为平 行 于 *+ 坐 标 平 面 的 一 个 行 切 面 ， 刀 心 轨 迹 !%为 曲 面%&( 的 等 距 面 ,-./ 与 行 切 面 )&的 交 线 ， 显 然 !%是 一条 平 面 曲 线 。 由 于 曲 面 的 曲 率 变 化 ， 改 变 了 球 头 刀 与 曲 面 切削 点 的 位 置 ， 使 切 削 点 的 连 线 成 为 一 条 空 间 曲 线 ， 从 而 在 曲面 上 形 成 扭 曲 的 残 留 沟 纹 。() 对 曲 率 变 化 较 大 和 精 度 要 求 较 高 的 曲 面 的 精 加 工 ，常 用 !、 *、 +* 坐 标 联 动 插 补 的 行 切 法 加 工 。 如 图 ! !$ 所! !* 89:#$；0示 ， )*+平 面 为 平 行 于 坐 标 平 面 的 一 个 行 切 面 ， 它 与 曲 面 的 交 线 为 #$。 由 于 是 * 坐 标 联 动 ， 球+,-第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺头 刀 与 曲 面 的 切 削 点 始 终 处 在 平 面 曲 线 ! 上 ， 可 获 得 较 规 则 的 残 留 沟 纹 。 但 这 时 的 刀 心! !# #$%&()*+,-.(/012轨 迹 #!#$不 在 $%&平 面 上 ， 而 是 一 条 空 间 曲 线 。! ! (#34()*+,-.(/012)* 对 像 叶 轮 、 螺 旋 桨 这 样 的 零 件 ， 因 其 叶 片 形 状复 杂 ， 刀 具 容 易 与 相 邻 表 面 干 涉 ， 常 用 坐 标 联 动 加工 。 其 加 工 原 理 如 图 ! !+ 所 示 。 半 径 为 %,的 圆 柱面 与 叶 面 的 交 线 & 为 螺 旋 线 的 一 部 分 ， 螺 旋 角 为!,， 叶 片 的 径 向 叶 形 线 （ 轴 向 割 线 ） () 的 倾 角!为 后倾 角 ， 螺 旋 线 & 用 极 坐 标 加 工 方 法 ， 并 且 以 折 线 段 逼近 。 逼 近 段 *+ 是 由 , 坐 标 旋 转与 - 坐 标 位 移#-的 合 成 。 当 & 加 工 完 后 ， 刀 具 径 向 位 移.（ 改 变%,） ， 再 加 工 相 邻 的 另 一 条 叶 形 线 ， 依 次 加 工 即 可 形 成整 个 叶 面 。 由 于 叶 面 的 曲 率 半 径 较 大 ， 所 以 常 采 用 立铣 刀 加 工 ， 以 提 高 生 产 率 并 简 化 程 序 。 为 保 证 铣 刀 端面 始 终 与 曲 面 贴 合 ， 铣 刀 还 应 作 由 坐 标 & 和 坐 标 形成 的!和!： 的 摆 角 运 动 。 在 摆 角 的 同 时 ， 还 应 作 直角 坐 标 的 附 加 运 动 ， 以 保 证 铣 刀 端 面 中 心 始 终 位 于 编 程 值 所 规 定 的 位 置 上 ， 所 以 需 要 五 坐 标加 工 。 这 种 加 工 的 编 程 计 算 相 当 复 杂 ， 一 般 采 用 自 动 编 程 。! !+ ,-.%&34*+-.+第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术（ !） 加 工 阶 段 的 划 分当 零 件 的 加 工 质 量 要 求 较 高 时 ， 往 往 不 可 能 用 一 道 工 序 来 满 足 其 要 求 ， 而 要 用 几 道 工 序逐 步 达 到 所 要 求 的 加 工 质 量 。 为 保 证 加 工 质 量 和 合 理 地 使 用 设 备 、 人 力 ， 零 件 的 加 工 过 程 通常 按 工 序 性 质 不 同 ， 可 分 为 粗 加 工 、 半 精 加 工 、 精 加 工 和 光 整 加 工 四 个 阶 段 。!粗 加 工 阶 段 其 任 务 是 切 除 毛 坯 上 大 部 分 多 余 的 金 属 ， 使 毛 坯 在 形 状 和 尺 寸 上 接 近零 件 成 品 ， 因 此 ， 主 要 目 标 是 提 高 生 产 率 。半 精 加 工 阶 段 其 任 务 是 使 主 要 表 面 达 到 一 定 的 精 度 ， 留 有 一 定 的 精 加 工 余 量 ， 为 主要 表 面 的 精 加 工 （ 如 精 车 、 精 磨 ） 做 好 准 备 。 并 可 完 成 一 些 次 要 表 面 加 工 ， 如 扩 孔 、 攻 螺 纹 、 铣键 槽 等 。#精 加 工 阶 段 其 任 务 是 保 证 各 主 要 表 面 达 到 规 定 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 要 求 。 主 要目 标 是 全 面 保 证 加 工 质 量 。$光 整 加 工 阶 段 对 零 件 上 精 度 和 表 面 粗 糙 度 要 求 很 高 （ #$ 级 以 上 ， 表 面 粗 糙 度 为!%&!%( 以 下 ） 的 表 面 ， 需 进 行 光 整 加 工 ， 其 主 要 目 标 是 提 高 尺 寸 精 度 、 减 小 表 面 粗 糙 度 。 一般 不 用 来 提 高 位 置 精 度 。划 分 加 工 阶 段 的 目 的 如 下 。!保 证 加 工 质 量 工 件 在 粗 加 工 时 ， 切 除 的 金 属 层 较 厚 ， 切 削 力 和 夹 紧 力 都 比 较 大 ， 切削 温 度 也 比 较 高 ， 将 会 引 起 较 大 的 变 形 。 如 果 不 划 分 加 工 阶 段 ， 粗 、 精 加 工 混 在 一 起 ， 就 无 法避 免 上 述 原 因 引 起 的 加 工 误 差 。 按 加 工 阶 段 加 工 ， 粗 加 工 造 成 的 加 工 误 差 可 以 通 过 半 精 加工 和 精 加 工 来 纠 正 ， 从 而 保 证 零 件 的 加 工 质 量 。合 理 使 用 设 备 粗 加 工 余 量 大 ， 切 削 用 量 大 ， 可 采 用 功 率 大 、 刚 度 好 、 效 率 高 而 精 度 低的 机 床 。 精 加 工 切 削 力 小 ， 对 机 床 破 坏 小 ， 采 用 高 精 度 机 床 。 这 样 发 挥 了 设 备 的 各 自 特 点 ，既 能 提 高 生 产 率 ， 又 能 延 长 精 密 设 备 的 使 用 寿 命 。#便 于 及 时 发 现 毛 坯 缺 陷 对 毛 坯 的 各 种 缺 陷 ， 如 铸 件 的 气 孔 、 夹 砂 和 余 量 不 足 等 ， 在粗 加 工 后 即 可 发 现 ， 便 于 及 时 修 补 或 决 定 报 废 ， 以 免 继 续 加 工 下 去 ， 造 成 浪 费 。$便 于 安 排 热 处 理 工 序 如 粗 加 工 后 ， 一 般 要 安 排 去 应 力 热 处 理 ， 以 消 除 内 应 力 。 精 加工 前 要 安 排 淬 火 等 最 终 热 处 理 ， 其 变 形 可 以 通 过 精 加 工 予 以 消 除 。加 工 阶 段 的 划 分 也 不 应 绝 对 化 ， 应 根 据 零 件 的 质 量 要 求 、 结 构 特 点 和 生 产 纲 领 灵 活 掌握 。 对 加 工 质 量 要 求 不 高 、 工 件 刚 性 好 、 毛 坯 精 度 高 、 加 工 余 量 小 、 生 产 纲 领 不 大 时 ， 可 不 必划 分 加 工 阶 段 。 对 刚 性 好 的 重 型 工 件 ， 由 于 装 夹 及 运 输 很 费 时 ， 也 常 在 一 次 装 夹 下 完 成 全 部粗 、 精 加 工 。 对 于 不 划 分 加 工 阶 段 的 工 件 ， 为 减 少 粗 加 工 中 产 生 的 各 种 变 形 对 加 工 质 量 的 影响 ， 在 粗 加 工 后 ， 松 开 夹 紧 机 构 ， 停 留 一 段 时 间 ， 让 工 件 充 分 变 形 ， 然 后 再 用 较 小 的 夹 紧 力 重新 夹 紧 ， 进 行 精 加 工 。（ )） 工 序 的 划 分!工 序 划 分 的 原 则 工 序 的 划 分 可 以 采 用 两 种 不 同 原 则 ， 即 工 序 集 中 原 则 和 工 序 分 散原 则 。%， 工 序 集 中 原 则 工 序 集 中 原 则 是 指 每 道 工 序 包 括 尽 可 能 多 的 加 工 内 容 ， 从 而 使 工 序的 总 数 减 少 。 采 用 工 序 集 中 原 则 的 优 点 是 ： 有 利 于 采 用 高 效 的 专 用 设 备 和 数 控 机 床 ， 提 高 生产 效 率 ； 减 少 工 序 数 目 ， 缩 短 工 艺 路 线 ， 简 化 生 产 计 划 和 生 产 组 织 工 作 ； 减 少 机 床 数 量 、 操 作*&$第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺工 人 数 和 占 地 面 积 ； 减 少 工 件 装 夹 次 数 ， 不 仅 保 证 了 各 加 工 表 面 间 的 相 互 位 置 精 度 ， 而 且 减少 了 夹 具 数 量 和 装 夹 工 件 的 辅 助 时 间 。 但 专 用 设 备 和 工 艺 装 备 投 资 大 、 调 整 维 修 比 较 麻 烦 、生 产 准 备 周 期 较 长 ， 不 利 于 转 产 。! 工 序 分 散 原 则 工 序 分 散 就 是 将 工 件 的 加 工 分 散 在 较 多 的 工 序 内 进 行 ， 每 道 工 序 的加 工 内 容 很 少 。 采 用 工 序 分 散 原 则 的 优 点 是 ： 加 工 设 备 和 工 艺 装 备 结 构 简 单 ， 调 整 和 维 修 方便 ， 操 作 简 单 ， 转 产 容 易 ； 有 利 于 选 择 合 理 的 切 削 用 量 ， 减 少 机 动 时 间 。 但 工 艺 路 线 较 长 ， 所需 设 备 及 工 人 人 数 多 ， 占 地 面 积 大 。!工 序 划 分 方 法 工 序 划 分 主 要 考 虑 生 产 纲 领 、 所 用 设 备 及 零 件 本 身 的 结 构 和 技 术 要求 等 。 大 批 量 生 产 时 ， 若 使 用 多 轴 、 多 刀 的 高 效 加 工 中 心 ， 可 按 工 序 集 中 原 则 组 织 生 产 ； 若 在由 组 合 机 床 组 成 的 自 动 线 上 加 工 ， 工 序 一 般 按 分 散 原 则 划 分 。 随 着 现 代 数 控 技 术 的 发 展 ， 特别 是 加 工 中 心 的 应 用 ， 工 艺 路 线 的 安 排 更 多 地 趋 向 于 工 序 集 中 。 单 件 小 批 生 产 时 ， 通 常 采 用工 序 集 中 原 则 。 成 批 生 产 时 ， 可 按 工 序 集 中 原 则 划 分 ， 也 可 按 工 序 分 散 原 则 划 分 ， 应 视 具 体情 况 而 定 。 对 于 结 构 尺 寸 和 重 量 都 很 大 的 重 型 零 件 ， 应 采 用 工 序 集 中 原 则 ， 以 减 少 装 夹 次 数和 运 输 量 。 对 于 刚 性 差 、 精 度 高 的 零 件 ， 应 按 工 序 分 散 原 则 划 分 工 序 。在 数 控 铣 床 上 加 工 的 零 件 ， 一 般 按 工 序 集 中 原 则 划 分 工 序 ， 划 分 方 法 如 下 。# 按 所 用 刀 具 划 分 以 同 一 把 刀 具 完 成 的 那 一 部 分 工 艺 过 程 为 一 道 工 序 ， 这 种 方 法 适用 于 工 件 的 待 加 工 表 面 较 多 ， 机 床 连 续 工 作 时 间 过 长 ， 加 工 程 序 的 编 制 和 检 查 难 度 较 大 等 情况 。 加 工 中 心 常 用 这 种 方 法 划 分 。! 按 安 装 次 数 划 分 以 一 次 安 装 完 成 的 那 一 部 分 工 艺 过 程 为 一 道 工 序 。 这 种 方 法 适用 于 工 件 的 加 工 内 容 不 多 的 工 件 ， 加 工 完 成 后 就 能 达 到 待 检 状 态 。$ 按 粗 、 精 加 工 划 分 即 粗 加 工 中 完 成 的 那 一 部 分 工 艺 过 程 为 一 道 工 序 ， 精 加 工 中 完成 的 那 一 部 分 工 艺 过 程 为 一 道 工 序 。 这 种 划 分 方 法 适 用 于 加 工 后 变 形 较 大 ， 需 粗 、 精 加 工 分开 的 零 件 ， 如 毛 坯 为 铸 件 、 焊 接 件 或 锻 件 。% 按 加 工 部 位 划 分 即 以 完 成 相 同 型 面 的 那 一 部 分 工 艺 过 程 为 一 道 工 序 ， 对 于 加 工 表面 多 而 复 杂 的 零 件 ， 可 按 其 结 构 特 点 （ 如 内 形 、 外 形 、 曲 面 和 平 面 等 ） 划 分 成 多 道 工 序 。（ &） 加 工 顺 序 的 安 排在 选 定 加 工 方 法 、 划 分 工 序 后 ， 工 艺 路 线 拟 定 的 主 要 内 容 就 是 合 理 安 排 这 些 加 工 方 法 和加 工 工 序 的 顺 序 。 零 件 的 加 工 工 序 通 常 包 括 切 削 加 工 工 序 、 热 处 理 工 序 和 辅 助 工 序 （ 包 括 表面 处 理 、 清 洗 和 检 验 等 ） ， 这 些 工 序 的 顺 序 直 接 影 响 到 零 件 的 加 工 质 量 、 生 产 效 率 和 加 工 成本 。 因 此 ， 在 设 计 工 艺 路 线 时 ， 应 合 理 安 排 好 切 削 加 工 、 热 处 理 和 辅 助 工 序 的 顺 序 ， 并 解 决 好工 序 间 的 衔 接 问 题 。切 削 加 工 工 序 的 安 排 切 削 加 工 工 序 通 常 按 下 列 原 则 安 排 顺 序 。# 基 面 先 行 原 则 用 作 精 基 准 的 表 面 应 优 先 加 工 出 来 ， 因 为 定 位 基 准 的 表 面 越 精 确 ，装 夹 误 差 就 越 小 。 例 如 轴 类 零 件 加 工 时 ， 总 是 先 加 工 中 心 孔 ， 再 以 中 心 孔 为 精 基 准 加 工 外 圆表 面 和 端 面 。 又 如 箱 体 类 零 件 总 是 先 加 工 定 位 用 的 平 面 和 两 个 定 位 孔 ， 再 以 平 面 和 定 位 孔为 精 基 准 加 工 孔 系 和 其 他 平 面 。! 先 粗 后 精 原 则 各 个 表 面 的 加 工 顺 序 按 照 粗 加 工 半 精 加 工 精 加 工 光 整 加 工的 顺 序 依 次 进 行 ， 逐 步 提 高 表 面 的 加 工 精 度 和 减 小 表 面 粗 糙 度 。()*第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! 先 主 后 次 原 则 零 件 的 主 要 工 作 表 面 、 装 配 基 面 应 先 加 工 ， 从 而 能 及 早 发 现 毛 坯 中主 要 表 面 可 能 出 现 的 缺 陷 。 次 要 表 面 可 穿 插 进 行 ， 放 在 主 要 加 工 表 面 加 工 到 一 定 程 度 后 、 最终 精 加 工 之 前 进 行 。# 先 面 后 孔 原 则 对 箱 体 、 支 架 类 零 件 ， 平 面 轮 廓 尺 寸 较 大 ， 一 般 先 加 工 平 面 ， 再 加 工孔 和 其 他 尺 寸 ， 这 样 安 排 加 工 顺 序 ， 一 方 面 用 加 工 过 的 平 面 定 位 ， 急 定 可 靠 ； 另 一 方 面 在 加 工过 的 平 面 上 加 工 孔 ， 比 较 容 易 ， 并 能 提 高 孔 的 加 工 精 度 ， 特 别 是 钻 孔 ， 孔 的 轴 线 不 易 偏 斜 。!热 处 理 工 序 的 安 排 为 提 高 材 料 的 力 学 性 能 、 改 善 材 料 的 切 削 加 工 性 能 和 消 除 工 件的 内 应 力 ， 在 工 艺 过 程 中 要 适 当 安 排 一 些 热 处 理 工 序 。 热 处 理 工 序 在 工 艺 路 线 中 的 安 排 主要 取 决 于 零 件 的 材 料 和 热 处 理 的 目 的 。$ 预 备 热 处 理 预 备 热 处 理 的 目 的 是 改 善 材 料 的 切 削 性 能 ， 消 除 毛 坯 制 造 时 的 残 余 应力 ， 改 善 组 织 。 其 工 序 位 置 多 在 机 械 加 工 之 前 ， 常 用 的 有 退 火 、 正 火 等 。% 消 除 残 余 应 力 热 处 理 由 于 毛 坯 在 制 造 和 机 械 加 工 过 程 中 产 生 的 内 应 力 ， 会 引 起 工件 变 形 ， 影 响 加 工 质 量 ， 因 此 要 安 排 消 除 残 余 应 力 热 处 理 。 消 除 残 余 应 力 热 处 理 最 好 安 排 在粗 加 工 之 后 精 加 工 之 前 ， 对 精 度 要 求 不 高 的 零 件 ， 一 般 将 消 除 残 余 应 力 的 人 工 时 效 和 退 火 安排 在 毛 坯 进 入 机 加 工 车 间 之 前 进 行 。 对 精 度 要 求 较 高 的 复 杂 铸 件 ， 在 机 加 工 过 程 中 通 常 安排 两 次 时 效 处 理 ： 铸 造 & 粗 加 工 & 时 效 & 半 精 加 工 & 时 效 & 精 加 工 。 对 高 精 度 零 件 ， 如 精 密丝 杠 、 精 密 主 轴 等 ， 应 安 排 多 次 消 除 残 余 应 力 热 处 理 ， 甚 至 采 用 冰 冷 处 理 以 稳 定 尺 寸 。! 最 终 热 处 理 最 终 热 处 理 的 目 的 是 提 高 零 件 的 强 度 、 表 面 硬 度 和 耐 磨 性 ， 常 安 排 在精 加 工 工 序 （ 磨 削 加 工 ） 之 前 。 常 用 的 有 淬 火 、 渗 碳 、 渗 氮 和 碳 氮 共 渗 等 。辅 助 工 序 的 安 排 辅 助 工 序 主 要 包 括 ： 检 验 、 清 洗 、 去 毛 刺 、 去 磁 、 倒 棱 边 、 涂 防 锈 油 和平 衡 等 。 其 中 检 验 工 序 是 主 要 的 辅 助 工 序 ， 是 保 证 产 品 质 量 的 主 要 措 施 之 一 ， 一 般 安 排 在 ：粗 加 工 全 部 结 束 后 精 加 工 之 前 、 重 要 工 序 之 后 、 工 件 在 不 同 车 间 之 间 转 移 前 后 和 工 件 全 部 加工 结 束 后 。#数 控 加 工 工 序 与 普 通 工 序 的 衔 接 数 控 工 序 前 后 一 般 都 穿 插 有 其 他 普 通 工 序 ， 如 衔接 不 好 就 容 易 产 生 矛 盾 ， 因 此 要 解 决 好 数 控 工 序 与 非 数 控 工 序 之 间 的 衔 接 问 题 。 最 好 的 办法 是 建 立 相 互 状 态 要 求 ， 例 如 ： 要 不 要 为 后 道 工 序 留 加 工 余 量 ， 留 多 少 ； 定 位 面 与 孔 的 精 度 要求 及 形 位 公 差 等 。 其 目 的 是 达 到 相 互 能 满 足 加 工 需 要 ， 且 质 量 目 标 与 技 术 要 求 明 确 ， 交 接 验收 有 依 据 。 关 于 手 续 问 题 ， 如 果 是 在 同 一 个 车 间 ， 可 由 编 程 人 员 与 主 管 该 零 件 的 工 艺 员 协 商确 定 ， 在 制 定 工 序 工 艺 文 件 中 互 审 会 签 ， 共 同 负 责 ； 如 果 不 是 在 同 一 个 车 间 ， 则 应 用 交 接 状 态表 进 行 规 定 ， 共 同 会 签 ， 然 后 反 映 在 工 艺 规 程 中 。!工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹为 保 证 加 工 精 度 ， 在 数 控 机 床 上 加 工 零 件 时 ， 必 须 先 使 工 件 在 机 床 上 占 据 一 个 正 确 的 位置 ， 即 定 位 ， 然 后 将 其 夹 紧 。 这 种 定 位 与 夹 紧 的 过 程 称 为 工 件 的 装 夹 。 用 于 装 夹 工 件 的 工 艺装 备 就 是 机 床 夹 具 。(第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺!# !#$%&()（ !） 六 点 定 位 原 理如 图 ! !# 所 示 ， 工 件 在 空 间 具 有 六 个 自 由 度 ， 即 沿 !、 、 # 三 个 直 角 坐 标 轴 方 向 的 移动 自 由 度 !、 !、 #!和 绕 这 三 个 坐 标 轴 的 转 动 自 由 度)!、)、)#。 因 此 ， 要 完 全 确 定 工 件 的 位 置 ， 就必 须 消 除 这 六 个 自 由 度 ， 通 常 用 六 个 支 承 点 （ 即 定 位 元 件 ） 来 限 制 工 件 的 六 个 自 由 度 ， 其 中 每一 个 支 承 点 限 制 相 应 的 一 个 自 由 度 ， 如 图 ! !$ 所 示 ， 在 !$ 平 面 上 ， 不 在 同 一 直 线 上 的 三个 支 承 点 限 制 了 工 件 的 #!、)!、) 三 个 自 由 度 ， 这 个 平 面 称 为 主 基 准 面 ； 在 $# 平 面 上 ， 沿 长 度方 向 布 置 的 两 个 支 承 点 限 制 了 工 件 的 %!、)& 两 个 自 由 度 ， 这 个 平 面 称 为 导 向 平 面 ； 工 件 在 !$#平 面 上 ， 被 一 个 支 承 点 限 制 了 !一 个 自 由 度 ， 这 个 平 面 称 为 止 动 平 面 。*! !# !+,-%./012*! !$ !%.3#$综 上 所 述 ， 若 要 使 工 件 在 夹 具 中 获 得 惟 一 确 定 的 位 置 ， 就 需 要 在 夹 具 上 合 理 设 置 相 当 于 定 位元 件 的 六 个 支 承 点 ， 使 工 件 的 定 位 基 准 与 定 位 元 件 紧 贴 接 触 ， 即 可 消 除 工 件 的 所 有 六 个 自 由度 ， 这 就 是 工 件 的 六 点 定 位 原 理 。（ (） 六 点 定 位 原 理 的 应 用六 点 定 位 原 理 对 于 任 何 形 状 工 件 的 定 位 都 是 适 用 的 ， 如 果 违 背 这 个 原 理 ， 工 件 在 夹 具 中的 位 置 就 不 能 完 全 确 定 。 然 而 ， 用 工 件 六 点 定 位 原 理 进 行 定 位 时 ， 必 须 根 据 具 体 加 工 要 求 灵活 运 用 ， 工 件 形 状 不 同 ， 定 位 表 面 不 同 ， 定 位 点 的 布 置 情 况 会 各 不 相 同 ， 宗 旨 是 使 用 最 简 单 的定 位 方 法 ， 使 工 件 在 夹 具 中 迅 速 获 得 正 确 的 位 置 。!完 全 定 位 工 件 的 六 个 自 由 度 全 部 被 夹 具 中 的 定 位 元 件 所 限 制 ， 而 在 夹 具 中 占 有 完全 确 定 的 惟 一 位 置 ， 称 为 完 全 定 位 。不 完 全 定 位 根 据 工 件 加 工 表 面 的 不 同 加 工 要 求 ， 定 位 支 承 点 的 数 目 可 以 少 于 六 个 。有 些 自 由 度 对 加 工 要 求 有 影 响 ， 有 些 自 由 度 对 加 工 要 求 无 影 响 ， 只 要 分 布 与 加 工 要 求 有 关 的支 承 点 ， 就 可 以 用 较 少 的 定 位 元 件 达 到 定 位 的 要 求 ， 这 种 定 位 情 况 称 为 不 完 全 定 位 。 不 完 全定 位 是 允 许 的 ， 下 面 举 例 说 明 。五 点 定 位 如 图 ! !) 所 示 ， 钻 削 加 工 小 孔!%， 工 件 以 内 孔 和 一 个 端 面 在 夹 具 的 心 轴 和平 面 上 定 位 ， 限 制 工 件 !、 !、 #!、)!、) 五 个 自 由 度 ， 相 当 于 五 个 支 承 点 定 位 。 工 件 绕 心 轴 的 转(!*第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! !# #$%&动 $ 不 影 响 对 小 孔!% 的 加 工 要 求 。四 点 定 位 如 图 ! & 所 示 ， 铣 削 加 工 通 槽 !， 工件 以 长 外 圆 在 夹 具 的 双 ( 形 块 上 定 位 ， 限 制 工 件 的!、 #!、)、)# 四 个 自 由 度 ， 相 当 于 四 个 支 承 点 定 位 。 工 件的 $!、)$ 两 个 自 由 度 不 影 响 对 通 槽) 的 加 工 要 求 。欠 定 位 按 照 加 工 要 求 应 该 限 制 的 自 由 度 没有 被 限 制 的 定 位 称 为 欠 定 位 。 欠 定 位 是 不 允 许 的 。因 为 欠 定 位 保 证 不 了 加 工 要 求 。 如 铣 削 图 ! &! 所示 零 件 上 的 通 槽 ， 应 该 限 制)、)#、 $!三 个 自 由 度 以 保 证槽 底 面 与 % 面 的 平 行 度 及 尺 寸 * +&, 两 相 加 工 要 求 ； 应 该 限 制 !、)$ 两 个 自 由 度 以 保 证槽 侧 面 与 ) 面 的 平 行 度 及 尺 寸 -, . +!, 两 相 加 工 要 求 ； #!自 由 度 不 影 响 通 槽 加 工 ， 可以 不 限 制 。 如 果 $!没 有 限 制 ， * +&, 就 无 法 保 证 ； 如 果) 或)# 没 有 限 制 ， 槽 底 与 % 面 的 平行 度 就 不 能 保 证 。! & (#$%#过 定 位 工 件 的 一 个 或 几 个 自 由 度 被 不 同 的定 位 元 件 重 复 限 制 的 定 位 称 为 过 定 位 。 当 过 定 位 导致 工 件 或 定 位 元 件 变 形 ， 影 响 加 工 精 度 时 ， 应 该 严 禁采 用 。 但 当 过 定 位 并 不 影 响 加 工 精 度 ， 反 而 对 提 高 加工 精 度 有 利 时 ， 也 可 以 采 用 ， 要 具 体 情 况 具 体 分 析 。（ -） 定 位 与 夹 紧 的 关 系定 位 与 夹 紧 的 任 务 是 不 同 的 ， 两 者 不 能 互 相 取代 。 若 认 为 工 件 被 夹 紧 后 ， 其 位 置 不 能 动 了 ， 所 以 自由 度 都 已 限 制 了 ， 这 种 理 解 是 错 误 的 。 图 ! & 为 定位 与 夹 紧 的 关 系 ， 工 件 在 平 面 支 承 ! 和 两 个 长 圆 柱 销& 上 定 位 ， 工 件 放 在 实 线 和 虚 线 位 置 都 可 以 夹 紧 ， 但 是工 件 在 / 方 向 的 位 置 不 能 确 定 ， 钻 出 的 孔 其 位 置 也 不确 定 （ 出 现 尺 寸 %!和 %&） 。 只 有 在 方 向 设 置 一 个! &! )*+,-./012345挡 销 时 ， 才 能 保 证 钻 出 的 孔 在 / 方 向 获 得 确 定 的 位 置 。 另 一 方 面 ， 若 认 为 工 件 在 挡 销 的 反方 向 仍 然 有 移 动 的 可 能 性 ， 因 此 位 置 不 确 定 ， 这 种 理 解 也 是 错 误 的 。 定 位 时 ， 必 须 使 工 件 的-!*第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺定 位 基 准 紧 贴 在 夹 具 的 定 位 元 件 上 ， 否 则 不 称 其 为 定 位 ， 而 夹 紧 则 使 工 件 不 离 开 定 位 元 件 。! # #$%&()!# #*+,-./（ !） 粗 基 准 的 选 择 原 则!相 互 位 置 要 求 原 则 选 取 与 加 工 表 面 相 互 位 置 精 度 要 求 较 高 的 不 加 工 表 面 作 为 粗 基准 ， 以 保 证 不 加 工 表 面 与 加 工 表 面 的 位 置 要 求 。 如 图 ! #$ 所 示 的 套 筒 毛 坯 ， 以 不 加 工 的 外圆 ! 作 粗 基 准 ， 不 仅 可 以 保 证 内 孔 # 加 工 后 壁 厚 均 匀 ， 而 且 还 可 以 在 一 次 安 装 中 加 工 出 大 部分 要 加 工 表 面 。! #$ 012*+,-! #% 3452*+,-加 工 余 量 合 理 分 配 原 则 以 余 量 最 小 的 表 面 作 为 粗 基 准 ， 以 保 证 各 加 工 表 面 有 足 够 的 加工 余 量 。 如 图 ! #% 所 示 的 阶 梯 轴 毛 坯 大 小 端 外 圆 有 & 的 偏 心 ， 应 以 余 量 较 小 的!&(外 圆 表 面 作 粗 基 准 。 如 果 选!% 外 圆 作 粗 基 准 加 工!&( 外 圆 ， 则 无 法 加 工 出!&)外 圆 。#重 要 表 面 原 则 为 保 证 重 要 表 面 的 加 工 余 量 均 匀 ， 应 选 择 重 要 加 工 面 为 粗 基 准 。 如图 ! #& 床 身 导 轨 加 工 ， 为 了 保 证 导 轨 面 的 金 相 组 织 均 匀 一 致 并 且 有 较 高 的 耐 磨 性 ， 应 使 其加 工 余 量 小 而 均 匀 。 因 此 ， 应 先 选 择 导 轨 面 为 粗 基 准 ， 加 工 与 床 腿 的 连 接 面 ， 如 图 ! #&（ *）所 示 。 然 后 再 以 连 接 面 为 精 基 准 ， 加 工 导 轨 面 ， 如 图 ! #&（ +） 所 示 。 这 样 才 能 保 证 导 轨 面加 工 时 被 切 去 的 金 属 层 尽 可 能 薄 而 且 均 匀 。%!,第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! #$ #$%&()*+,-! #% ()*./01+23!不 重 复 使 用 原 则 粗 基 准 未 经 加 工 ， 表 面 比 较 粗 糙 且 精 度 低 ， 二 次 安 装 时 ， 其 在 机 床上 （ 或 夹 具 中 ） 的 实 际 位 置 可 能 与 第 一 次 安 装 时 不 一 样 ， 从 而 产 生 定 位 误 差 ， 导 致 相 应 加 工 表面 出 现 较 大 的 位 置 误 差 。 因 此 ， 粗 基 准 一 般 不 应 重 复 使 用 。 如 图 ! #% 所 示 零 件 ， 若 在 加 工端 面 !、 内 孔 和 钻 孔 # 时 ， 均 使 用 未 经 加 工 的 & 表 面 定 位 ， 则 钻 孔 的 位 置 精 度 就 会 相 对 于内 孔 和 端 面 产 生 偏 差 。 当 然 ， 若 毛 坯 制 造 精 度 较 高 ， 而 工 件 加 工 精 度 要 求 不 高 ， 则 粗 基 准 也可 重 复 使 用 。便 于 工 件 装 夹 原 则 作 为 粗 基 准 的 表 面 ， 应 尽 量 平 整 光 滑 ， 没 有 飞 边 、 冒 口 、 浇 口 或 其他 缺 陷 ， 以 便 使 工 件 定 位 准 确 、 夹 紧 可 靠 。（ #） 精 基 准 的 选 择 原 则#基 准 重 合 原 则 直 接 选 择 加 工 表 面 的 设 计 基 准 为 定 位 基 准 ， 称 为 基 准 重 合 原 则 。 采用 基 准 重 合 原 则 可 以 避 免 由 定 位 基 准 与 设 计 基 准 不 重 合 而 引 起 的 定 位 误 差 （ 基 准 不 重 合 误差 ） 。 如 图 ! #（ (） 所 示 零 件 ， 欲 加 工 孔 )， 其 设 计 基 准 是 面 #， 要 求 保 证 尺 寸 !。 在 用 调 整法 加 工 时 ， 若 以 面 ! 为 定 位 基 准 ， 如 图 ! #（ *） 所 示 ， 则 直 接 保 证 的 尺 寸 是 ， 尺 寸 ! 是 通过 控 制 尺 寸 $ 和 来 间 接 保 证 的 。 因 此 ， 尺 寸 ! 的 公 差 为 ：%+, !-(. !-/0, -(. $-/0（ -/0 $-(.） , %&1 %2（ ! !）由 此 可 以 看 出 ， 尺 寸 ! 的 加 工 误 差 中 增 加 了 一 个 从 定 位 基 准 （ 面 !） 到 设 计 基 准 （ 面 #） 之间 尺 寸 & 的 误 差 ， 这 个 误 差 就 是 基 准 不 重 合 误 差 。 由 于 基 准 不 重 合 误 差 的 存 在 ， 只 有 提 高本 道 工 序 尺 寸 的 加 工 精 度 ， 才 能 保 证 尺 寸 ! 的 精 度 ； 当 本 道 工 序 的 加 工 精 度 不 能 满 足要 求 时 ， 还 需 提 高 前 道 工 序 尺 寸 $ 的 加 工 精 度 ， 增 加 了 加 工 的 难 度 。 若 按 图 ! #（ 3） 所 示用 面 # 定 位 ， 则 符 合 基 准 重 合 原 则 ， 可 以 直 接 保 证 尺 寸 ! 的 精 度 。应 用 基 准 重 合 原 则 时 ， 要 具 体 情 况 具 体 分 析 。 定 位 过 程 中 产 生 的 基 准 不 重 合 误 差 ， 是 在用 夹 具 装 夹 、 调 整 法 加 工 一 批 工 件 时 产 生 的 。 若 用 试 切 法 加 工 ， 设 计 要 求 的 尺 寸 一 般 可 直 接测 量 ， 不 存 在 基 准 不 重 合 误 差 问 题 。 在 带 有 自 动 测 量 功 能 的 数 控 机 床 上 加 工 时 ， 可 在 工 艺 中安 排 坐 标 系 测 量 检 查 工 步 ， 即 每 个 零 件 加 工 前 由 242 系 统 自 动 控 制 测 量 头 检 测 设 计 基 准 并$!%第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! #$ #$%&($%)*+自 动 计 算 、 修 正 坐 标 值 ， 消 除 基 准 不 重 合 误 差 。 因 此 ， 不 必 遵 循 基 准 重 合 原 则 。!基 准 统 一 原 则 同 一 零 件 的 多 道 工 序 尽 可 能 选 择 同 一 个 定 位 基 准 ， 称 为 基 准 统 一 原则 。 这 样 既 可 保 证 各 加 工 表 面 间 的 相 互 位 置 精 度 ， 避 免 或 减 少 因 基 准 转 换 而 引 起 的 误 差 ， 而且 简 化 了 夹 具 的 设 计 与 制 造 工 作 ， 降 低 了 成 本 ， 缩 短 了 生 产 准 备 周 期 。基 准 重 合 和 基 准 统 一 原 则 是 选 择 精 基 准 的 两 个 重 要 原 则 ， 但 生 产 实 际 中 有 时 会 遇 到 两者 相 互 矛 盾 的 情 况 。 此 时 ， 若 采 用 统 一 定 位 基 准 能 够 保 证 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 ， 则 应 遵 循 基准 统 一 原 则 ； 若 不 能 保 证 尺 寸 精 度 ， 则 应 遵 循 基 准 重 合 原 则 ， 以 免 使 工 序 尺 寸 的 实 际 公 差 值减 小 ， 增 加 加 工 难 度 。自 为 基 准 原 则 对 于 研 磨 、 铰 孔 等 精 加 工 或 光 整 加 工 工 序 要 求 余 量 小 而 均 匀 ， 选 择 加工 表 面 本 身 作 为 定 位 基 准 ， 称 为 自 为 基 准 原 则 。 采 用 自 为 基 准 原 则 时 ， 只 能 提 高 加 工 表 面 本身 的 尺 寸 精 度 、 形 状 精 度 ， 而 不 能 提 高 加 工 表 面 的 位 置 精 度 ， 加 工 表 面 的 位 置 精 度 应 由 前 道工 序 保 证 。#互 为 基 准 原 则 为 使 各 加 工 表 面 之 间 具 有 较 高 的 位 置 精 度 ， 或 为 使 加 工 表 面 具 有 均匀 的 加 工 余 量 ， 可 采 取 两 个 加 工 表 面 互 为 基 准 反 复 加 工 的 方 法 ， 称 为 互 为 基 准 原 则 。$便 于 装 夹 原 则 所 选 精 基 准 应 能 保 证 工 件 定 位 准 确 稳 定 ， 装 夹 方 便 可 靠 ， 夹 具 结 构 简单 适 用 ， 操 作 方 便 灵 活 。 同 时 ， 定 位 基 准 应 有 足 够 大 的 接 触 面 积 ， 以 承 受 较 大 的 切 削 力 。（ %） 辅 助 基 准 的 选 择辅 助 基 准 是 为 了 便 于 装 夹 或 易 于 实 现 基 准 统 一 而 人 为 制 成 的 一 种 定 位 基 准 ， 如 轴 类 零件 加 工 所 用 的 两 个 中 心 孔 ， 它 不 是 零 件 的 工 作 表 面 ， 只 是 出 于 工 艺 上 的 需 要 才 作 出 的 。 又 如图 ! #& 所 示 的 零 件 ， 为 安 装 方 便 ， 毛 坯 上 专 门 铸 出 工 艺 搭 子 ， 也 是 典 型 的 辅 助 基 准 ， 加 工 完毕 后 应 将 其 从 零 件 上 切 除 。! #& ,-$%./01% 23(456(78如 表 ! # 所 示 ， 工 件 的 定 位 是 通 过 工 件 上 的 定 位 基 准 面和 夹 具 上 定 位 元 件 工 作 表 面 之 间 的 配 合 或 接 触 实 现 的 ， 一 般 应根 据 工 件 上 定 位 基 准 面 的 形 状 ， 选 择 相 应 的 定 位 元 件 。(!(第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! # #$%&($%)*工 件 定 位 基 准 面 定 位 元 件 定 位 方 式 简 图 定 位 元 件 特 点 限 制 的 自 由 度支 承 钉!、 #、 $ !、 )!、)#%、 & !、)! #!支 承 板每 个 支 承 板也 可 设 计 为 两个 或 两 个 以 上小 支 承 板!、 # !、)、)#$ !、)!固 定 支 承与 浮 动 支承!、 $ 固 定 支承# 浮 动 支 承!、 # !、)、)#$ !、)!固 定 支 承与 辅 助 支承!、 #、 $、 % 固定 支 承& 辅 助 支 承!、 #、 $ !、)、)#% !、)& 增 加 刚 性 ，不 限 制 自 由 度定 位 销（ 心 轴 ）锥 销短 销（ 短 心 轴 ）!、 #!长 销（ 长 心 轴 ）!#!)(、)单 锥 销 !#! 固 定 销# 活 动 销! !#!#)(、)*!第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺工 件 定 位 基 准 面 定 位 元 件 定 位 方 式 简 图 定 位 元 件 特 点 限 制 的 自 由 度支 承 板 或支 承 钉! 形 状定 位 套半 圆 孔（ 衬 套 ）锥 套短 支 承 板 或支 承 钉!（ 或)）长 支 承 板 或两 个 支 承 钉!)窄 ! 形 块!)!宽 ! 形 块 或两 个 窄 ! 形 块!)!)、)#垂 直 运 动 的窄 活 动 ! 形 块!（ 或)）短 套 !、 !长 套!、 !)、)#短 半 圆 孔 !、 !长 半 圆 孔!、 !)、)#单 锥 套 !、 #!#!$ 固 定 锥 套% 活 动 锥 套$ !、 #!#!)、)#（ $） 工 件 以 平 面 定 位工 件 以 平 面 定 位 时 ， 常 用 定 位 元 件 有 ： 固 定 支 承 、 可 调 支 承 、 浮 动 支 承 、 辅 助 支 承 四 类 。!固 定 支 承 固 定 支 承 有 支 承 钉 和 支 承 板 两 种 形 式 ， 如 图 $ & % 所 示 ， 平 头 支 承 钉 和 支承 板 用 于 已 加 工 平 面 的 定 位 ； 球 头 支 承 钉 主 要 用 于 毛 坯 面 定 位 ； 齿 纹 头 支 承 钉 用 于 侧 面 定($)第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术位 ， 以 增 大 摩 擦 因 数 。! #$ #$%#&（ %） 开 头 支 承 钉 ；（ &） 球 头 支 承 钉 ；（ ） 齿 纹 头 支 承 钉 ；（ (） 、（ )） 支 承 板!可 调 支 承 可 调 支 承 用 于 工 件 定 位 过 程 中 ， 支 承 钉 高 度 需 调 整 的 场 合 ， 如 图 ! *+ 所示 ， 高 度 尺 寸 调 整 好 后 ， 用 锁 紧 螺 母 # 固 定 ， 就 相 当 于 固 定 支 承 。 可 调 支 承 大 多 用 于 毛 坯 尺寸 、 形 状 变 化 较 大 ， 以 及 粗 加 工 定 位 。浮 动 支 承 工 件 定 位 过 程 中 ， 能 随 着 工 件 定 位 基 准 位 置 的 变 化 而 自 动 调 节 的 支 承 ， 称为 浮 动 支 承 。 浮 动 支 承 常 用 的 有 三 点 式 如 图 ! *!（ %） 和 两 点 式 如 图 ! *!（ &） ， 无 论 哪种 形 式 的 浮 动 支 承 ， 其 作 用 相 当 于 一 个 固 定 支 承 ， 只 限 制 一 个 自 由 度 ， 主 要 目 的 是 提 高 工 件的 刚 性 和 稳 定 性 。 用 于 毛 坯 面 定 位 或 刚 性 不 足 的 场 合 。! *+ (#! 调 整 钉 ； # 锁 紧 螺 母! *! )*#辅 助 支 承 辅 助 支 承 是 指 由 于 工 件 形 状 、 夹 紧 力 、 切 削 力 和 工 件 重 力 等 原 因 ， 可 能 使工 件 在 定 位 后 还 产 生 变 形 或 定 位 不 稳 ， 为 了 提 高 工 件 的 装 夹 刚 性 和 稳 定 性 而 增 设 的 支 承 。因 此 ， 辅 助 支 承 只 能 起 提 高 工 件 支 承 刚 性 的 辅 助 定 位 作 用 ， 而 不 起 限 制 自 由 度 的 作 用 ， 更 不能 破 坏 工 件 原 有 定 位 。（ #） 工 件 以 圆 孔 定 位如 表 ! # 所 示 ， 工 件 以 圆 孔 定 位 时 ， 常 用 的 定 位 元 件 有 定 位 销 、 圆 柱 心 轴 和 圆 锥 销 。$定 位 销 定 位 削 分 为 短 销 和 长 销 。 短 销 只 能 限 制 两 个 移 动 自 由 度 ， 而 长 销 除 限 制 两$!,第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺个 移 动 自 由 度 外 ， 还 可 限 制 两 个 转 动 自 由 度 。!圆 柱 心 轴 圆 柱 心 轴 定 位 有 间 隙 配 合 和 过 盈 配 合 两 种 。 间 隙 配 合 拆 卸 方 便 ， 但 定 心精 度 不 高 ； 过 盈 配 合 定 心 精 度 高 ， 不 用 另 设 夹 紧 装 置 ， 但 装 拆 工 件 不 方 便 。圆 锥 销 采 用 圆 锥 销 定 位 时 ， 圆 锥 销 与 工 件 圆 孔 的 接 触 线 为 一 个 圆 ， 限 制 工 件 的 三 个移 动 自 由 度 。（ !） 工 件 以 外 圆 柱 面 定 位工 件 以 外 圆 柱 面 定 位 时 的 定 位 元 件 有 支 承 板 、 形 块 、 定 位 套 、 半 圆 孔 衬 套 、 锥 套 和 三 爪自 动 定 心 卡 盘 等 形 式 ， 数 控 铣 床 上 最 常 用 的 是 形 块 。 形 块 的 优 点 是 对 中 性 好 ， 可 以 使 工 件 的 定 位 基 准 轴 线 保 持 在 形 块 两 斜 面 的 对 称 平面 上 ， 而 且 不 受 工 件 直 径 误 差 的 影 响 ， 安 装 方 便 。 形 块 有 窄 形 块 、 宽 形 块 和 两 个 窄 形 块 组 合 等 三 种 结 构 形 式 。 窄 形 块 定 位 限 制 工 件 的 两 个 自 由 度 ； 宽 形 块 或 两 个 窄 形 块 组 合 定 位 ， 则 限 制 工 件 的 四 个 自 由 度 。!# $ !% #$%&# $ 圆 柱 销 ； % $ 削 边 销 ； ! $ 定 位 平 面（ &） 工 件 以 一 面 两 孔 定 位如 图 # $ !% 所 示 ， 一 面 两 孔 定 位 是 数 控 铣 床 加工 过 程 中 最 常 用 的 定 位 方 式 之 一 ， 即 以 工 件 上 的一 个 较 大 平 面 和 平 面 上 相 距 较 远 的 两 个 孔 组 合 定位 。 平 面 支 承 限 制)!、) 和 #!三 个 自 由 度 ， 一 个 圆柱 销 限 制 #!和 !两 个 自 由 度 ， 另 一 个 圆 柱 销 限 制 #!自 由 度 。 为 保 证 工 件 能 够 顺 利 安 装 ， 第 二 个 销 通常 采 用 削 边 结 构 （ 参 考 表 # $ !） 。 削 边 销 与 孔 的 最小 配 合 间 隙 $()可 由 下 式 计 算 ：$()*%（ &+$ &,）（ # $ %）式 中 % 削 边 销 的 宽 度 ；&+ 两 定 位 孔 中 心 距 公 差 ；&, 两 定 位 销 中 心 距 公 差 ； 与 削 边 销 配 合 的 孔 的 直 径 。(# $ ! )*+,-./- ! . / 0 / . 1 0 1 . %2 0 %2 . %3 0 %3 . !% ! & 3 /( $ 243 $ # $ % $ ! $ &0 !% . &2 0 &2 . 325 1 $ 32%/第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术!# !#$工 件 在 夹 具 中 的 位 置 是 以 其 定 位 基 面 与 定 位 元 件 的 相 互 接 触 （ 配 合 ） 来 确 定 的 ， 由 于 定位 基 面 、 定 位 元 件 的 工 作 表 面 本 身 存 在 一 定 的 制 造 误 差 ， 导 致 一 批 工 件 在 夹 具 中 的 实 际 位 置不 可 能 完 全 一 样 ， 使 加 工 后 各 工 件 的 加 工 尺 寸 存 在 误 差 。 这 种 因 工 件 在 夹 具 上 定 位 不 准 而造 成 的 加 工 误 差 ， 称 为 定 位 误 差 ， 它 包 括 基 准 位 移 误 差 和 基 准 不 重 合 误 差 两 种 类 型 。!墓 准 位 移 误 差 定 位 基 准 相 对 于 其 理 想 位 置 的 最 大 变 动 量 ， 称 为 基 准 位 移 误 差 ， 用!表 示 。#基 准 不 重 合 误 差 定 位 基 准 和 工 序 基 准 不 重 合 而 造 成 的 加 工 误 差 ， 称 为 基 准 不 重 合误 差 ， 用表 示 。定 位 误 差 的 计 算 与 工 件 的 具 体 定 位 方 式 和 定 位 基 准 、 定 位 元 件 的 制 造 精 度 有 关 ， 此 处 不再 一 一 列 举 。!$ %&()夹 紧 是 工 件 装 夹 过 程 中 的 重 要 组 成 部 分 。 工 件 定 位 后 必 须 通 过 一 定 的 机 构 产 生 夹 紧力 ， 把 工 件 压 紧 在 定 位 元 件 上 ， 使 其 保 持 准 确 的 定 位 位 置 ， 不 会 由 于 切 削 力 、 工 件 重 力 、 离 心力 或 惯 性 力 等 的 作 用 而 产 生 位 置 变 化 和 振 动 ， 以 保 证 加 工 精 度 和 安 全 操 作 。 这 种 产 生 夹 紧力 的 机 构 称 为 夹 紧 装 置 。（ !） 夹 紧 装 置 应 具 备 的 基 本 要 求!夹 紧 过 程 可 靠 ， 不 改 变 工 件 定 位 后 所 占 据 的 正 确 位 置 。#夹 紧 力 的 大 小 适 当 ， 既 要 保 证 工 件 在 加 工 过 程 中 其 位 置 稳 定 不 变 、 振 动 小 ， 又 要 使 工件 不 会 产 生 过 大 的 夹 紧 变 形 。$操 作 简 单 方 便 、 省 力 、 安 全 。%结 构 性 好 ， 夹 紧 装 置 的 结 构 力 求 简 单 、 紧 凑 ， 便 于 制 造 和 维 修 。（ ） 夹 紧 力 方 向 和 作 用 点 的 选 择!夹 紧 力 应 朝 向 主 要 定 位 基 准 。 如 图 ! # $（ %） 所 示 ， 工 件 被 镗 孔 与 # 面 有 垂 直 度 要求 ， 因 此 加 工 时 以 # 面 为 主 要 定 位 基 面 ， 夹 紧 力 &的 方 向 应 朝 向 ( 面 。 如 果 夹 紧 力 改 朝 面 ， 由 于 工 件 侧 面 # 与 底 面 的 夹 角 误 差 ， 夹 紧 时 工 件 的 定 位 位 置 被 破 坏 ， 如 图 ! # $（ )） 所示 ， 影 响 孔 与 # 面 的 垂 直 度 要 求 。*!# $ ()+,-./*#夹 紧 力 的 作 用 点 应 落 在 定 位 元 件 的 支 承 范 围 内 ， 并 靠 近 支 承 元 件 的 几 何 中 心 。 如 图!*第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! #$ 所 示 夹 紧 力 作 用 在 支 承 面 之 外 ， 导 致 工 件 的 倾 斜 和 移 动 ， 破 坏 工 件 的 定 位 。 正 确 位 置应 是 图 中 虚 线 所 示 的 位 置 。! #$ #$%&()! 夹 具 ； % 工 件!夹 紧 力 的 方 向 应 有 利 于 减 小 夹 紧 力 的 大 小 。 如 图 ! #& 所 示 钻 削 ! 孔 时 ， 夹 紧 力 与 轴 向 切 削 力 (、 工 件 重 力 # 的 方 向 相 同 ， 加 工 过 程 所 需 的 夹 紧 力 为 最 小 。夹 紧 力 的 方 向 和 作 用 点 应 施 加 于 工 件 刚 性 较 好 的 方 向 和 部 位 。 如 图 ! #)（ *） 所 示 ，薄 壁 套 筒 工 件 的 轴 向 刚 性 比 径 向 刚 性 好 ， 应 沿 轴 向 施 加 夹 紧 力 ； 图 ! #)（ +） 所 示 薄 壁 箱 体夹 紧 时 ， 应 作 用 于 刚 性 较 好 的 凸 边 上 ； 箱 体 没 有 凸 边 时 ， 可 以 将 单 点 夹 紧 改 为 三 点 夹 紧 正 如图 ! #)（ ,） 所 示 。! #& #$*+,$-.$/0#夹 紧 力 作 用 点 应 尽 量 靠 近 工 件 加 工 表 面 。 为 提 高 工 件加 工 部 位 的 刚 性 ， 防 止 或 减 少 工 件 产 生 振 动 ， 应 将 夹 紧 力 的 作用 点 尽 量 靠 近 加 工 表 面 。 如 图 ! #- 所 示 拨 叉 装 夹 时 ， 主 要 夹紧 力 !垂 直 作 用 于 主 要 定 位 基 面 ， 在 靠 近 加 工 面 处 设 辅 助 支承 ， 在 施 加 适 当 的 辅 助 夹 紧 力 %， 可 提 高 工 件 的 安 装 刚 度 。（ #） 夹 紧 力 大 小 的 估 算夹 紧 力 的 大 小 ， 对 工 件 安 装 的 可 靠 性 、 工 件 和 夹 具 的 变 形 、夹 紧 机 构 的 复 杂 程 度 等 有 很 大 关 系 。 加 工 过 程 中 ， 工 件 受 到 切削 力 、 离 心 力 、 惯 性 力 和 工 件 自 身 重 力 等 的 作 用 。 一 般 情 况 下加 工 中 、 小 工 件 时 ， 切 削 力 （ 矩 ） 起 决 定 性 作 用 。 加 工 重 型 、 大 型工 件 时 ， 必 须 考 虑 工 件 重 力 的 作 用 。 工 件 高 速 运 动 条 件 下 加 工时 ， 则 不 能 忽 略 离 心 力 或 惯 性 力 对 夹 紧 作 用 的 影 响 。 此 外 ， 切削 力 本 身 是 一 个 动 态 载 荷 ， 在 加 工 过 程 中 也 是 变 化 的 。 夹 紧 力 的 大 小 还 与 工 艺 系 统 刚 度 、 夹紧 机 构 的 传 动 效 率 等 因 素 有 关 。 因 此 ， 夹 紧 力 大 小 的 计 算 是 一 个 很 复 杂 的 问 题 ， 一 般 只 能 作粗 略 的 估 算 。 为 简 化 起 见 ， 在 确 定 夹 紧 力 大 小 时 ， 可 只 考 虑 切 削 力 （ 矩 ） 对 夹 紧 的 影 响 ， 并 假设 工 艺 系 统 是 刚 性 的 ， 切 削 过 程 是 平 稳 的 ， 根 据 加 工 过 程 中 对 夹 紧 最 不 利 的 瞬 时 状 态 ， 按 静力 平 衡 原 理 求 出 夹 紧 力 的 大 小 ， 再 乘 以 安 全 系 数 作 为 实 际 所 需 的 夹 紧 力 ， 即. $ （ ! #）式 中 实 际 所 需 夹 紧 力 ； 一 定 条 件 下 ， 按 静 力 平 衡 计 算 出 的 夹 紧 力 ；$ 安 全 系 数 ， 考 虑 切 削 力 的 变 化 和 工 艺 系 统 变 形 等 因 素 ， 一 般 取 $ . !/& 0 #。%)第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! #$ #$%&()*+,实 际 应 用 中 并 非 所 有 情 况 下 都 需 要 计 算 夹 紧 力 ， 手 动 夹 紧 机 构 一 般 根 据 经 验 或 类 比 法确 定 夹 紧 力 。 若 确 实 需 要 比 较 准 确 计 算 夹 紧 力 ， 可 采 用 上 述 方 法 计 算 夹 紧 力 的 大 小 。! #% #$-./012&34!# 56789:；（ !） 机 床 夹 具 的 分 类机 床 夹 具 的 种 类 很 多 ， 按 使 用 机 床 类 型 分 类 ，可 分 为 车 床 夹 具 、 铣 床 夹 具 、 钻 床 夹 具 、 镗 床 夹 具 、加 工 中 心 夹 具 和 其 他 机 床 夹 具 等 。 按 驱 动 夹 具 工作 的 动 力 源 分 类 ， 可 分 为 手 动 夹 具 、 气 动 夹 具 、 液压 夹 具 、 电 动 夹 具 、 磁 力 夹 具 、 真 空 夹 具 和 自 夹 紧夹 具 等 。 按 专 门 化 程 度 可 分 为 以 下 几 种 类 型 的 夹具 。!通 用 夹 具 通 用 夹 具 是 指 已 经 标 准 化 、 无 需 调 整 或 稍 加 调 整 就 可 以 用 来 装 夹 不 同 工件 的 夹 具 。 如 三 爪 卡 盘 、 四 爪 卡 盘 、 平 口 虎 钳 和 万 能 分 度 头 等 。 这 类 夹 具 主 要 用 于 单 件 小 批量 生 产 。专 用 夹 具 指 专 为 某 一 工 件 的 某 一 加 工 工 序 而 设 计 制 造 的 夹 具 。 结 构 紧 凑 ， 操 作 方便 ， 主 要 用 于 固 定 产 品 的 大 批 量 生 产 。#组 合 夹 具 是 指 按 一 定 的 工 艺 要 求 ， 由 一 套 预 先 制 造 好 的 通 用 标 准 元 件 和 部 件 组 装而 成 的 夹 具 。 使 用 完 毕 后 ， 可 方 便 地 拆 散 成 元 件 或 部 件 ， 待 需 要 时 重 新 组 合 成 其 他 加 工 过 程的 夹 具 。 适 用 于 数 控 加 工 、 新 产 品 的 试 制 和 中 、 小 批 量 的 生 产 。$可 调 夹 具 包 括 通 用 可 调 夹 具 和 成 组 夹 具 ， 它 们 都 是 通 过 调 整 或 更 换 少 量 元 件 就 能加 工 一 定 范 围 内 的 工 件 ， 兼 有 通 用 夹 具 和 专 用 夹 具 的 优 点 。 通 用 可 调 夹 具 适 用 范 围 较 宽 ， 加工 对 象 并 不 十 分 明 确 ； 成 组 夹 具 是 根 据 成 组 工 艺 要 求 ， 针 对 一 组 形 状 及 尺 寸 相 似 、 加 工 工 艺相 近 的 工 件 加 工 而 设 计 的 ， 其 加 工 对 象 和 范 围 很 明 确 ， 又 称 为 专 用 可 调 夹 具 。数 控 铣 床 夹 具 常 用 通 用 可 调 夹 具 和 组 合 夹 具 。（ &） 机 床 夹 具 的 组 成#&$第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺图 ! #$ 为 连 杆 铣 槽 夹 具 结 构 简 图 ， 该 夹 具 靠 工 作 台 % 形 槽 和 夹 具 体 上 定 位 键 & 确 定其 在 数 控 铣 床 上 的 位 置 ， 并 用 % 形 螺 栓 紧 固 。加 工 时 ， 工 件 在 夹 具 中 的 正 确 位 置 靠 夹 具 体 ! 的 上 平 面 、 圆 柱 销 ! 和 菱 形 销 ! 保 证 。夹 紧 时 ， 转 动 螺 母 (， 压 下 压 板 )， 压 板 ) 一 端 压 着 夹 具 体 ， 另 一 端 压 紧 工 件 ， 保 证 工 件 的 正 确位 置 不 变 。从 该 例 子 可 以 看 出 ， 数 控 机 床 夹 具 一 般 由 以 下 几 部 分 组 成 。!定 位 装 置 定 位 装 置 是 由 定 位 元 件 及 其 组 合 而 构 成 ， 用 于 确 定 工 件 在 夹 具 中 的 正 确位 置 ， 常 见 定 位 方 式 是 以 平 面 、 圆 孔 和 外 圆 定 位 。 如 图 ! #$ 中 的 圆 柱 销 !、 菱 形 销 ! 等 都是 定 位 元 件 。夹 紧 装 置 夹 紧 装 置 用 于 保 持 工 件 在 夹 具 中 的 既 定 位 置 ， 保 证 定 位 可 靠 ， 使 其 在 外 力作 用 下 不 致 产 生 移 动 ， 包 括 夹 紧 元 件 、 传 动 装 置 及 动 力 装 置 等 。 如 图 ! #$ 中 的 压 板 )、 螺 母# 和 (、 垫 圈 * 和 +、 螺 栓 , 及 弹 簧 $ 等 元 件 组 成 的 装 置 就 是 夹 紧 装 置 。#夹 具 体 用 于 连 接 夹 具 各 元 件 及 装 置 ， 使 其 成 为 一 个 整 体 的 基 础 件 ， 以 保 证 夹 具 的 精度 、 强 度 和 刚 度 。$其 他 元 件 及 装 置 如 定 位 键 、 操 作 件 、 分 度 装 置 及 连 接 元 件 。（ #） 铣 床 夹 具铣 床 夹 具 中 使 用 最 普 遍 的 是 机 械 夹 紧 机 构 ， 这 类 机 构 大 多 数 是 利 用 机 械 摩 擦 的 原 理 来夹 紧 工 件 的 。 斜 楔 夹 紧 是 其 中 最 基 本 的 形 式 ， 螺 旋 、 偏 心 等 机 构 是 斜 楔 夹 紧 机 构 的 演 变 形式 。! #$ #$%&()! 夹 具 体 ； ) 压 板 ； #、 ( 螺 母 ； *、 + 垫 圈 ； , 螺 栓 ； $ 弹 簧 ； & 定 位 键 ； ! 菱 形 销 ； ! 圆 柱 销*),第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术!斜 楔 夹 紧 机 构 采 用 斜 楔 作 为 传 力 元 件 或 夹 紧 元 件 的 夹 紧 机 构 ， 称 为 斜 楔 夹 紧 机 构 。图 ! #$（ %） 所 示 为 斜 楔 夹 紧 机 构 的 应 用 示 例 ， 敲 入 斜 楔 ! 大 头 ， 使 滑 柱 & 下 降 ， 装 在 滑 柱 上的 浮 动 压 板 # 可 同 时 夹 紧 两 个 工 件 。 加 工 完 后 ， 敲 斜 楔 ! 的 小 头 ， 即 可 松 开 工 件 。 采 用 斜楔 直 接 夹 紧 工 件 的 夹 紧 力 较 小 、 操 作 不 方 便 ， 因 此 实 际 生 产 中 一 般 与 其 他 机 构 联 合 使 用 ， 如图 ! #$（ (） 为 斜 楔 与 螺 旋 夹 紧 机 构 的 组 合 形 式 ， 当 拧 紧 螺 旋 时 楔 块 向 左 移 动 ， 使 杠 杆 压 板转 动 夹 紧 工 件 。 当 反 向 转 动 螺 旋 时 ， 楔 块 向 右 移 动 ， 杠 杆 压 板 在 弹 簧 力 的 作 用 下 松 开 工 件 。螺 旋 夹 紧 机 构 采 用 螺 旋 直 接 夹 紧 或 采 用 螺 旋 与 其 他 元 件 组 合 实 现 夹 紧 的 机 构 ， 称为 螺 旋 夹 紧 机 构 。 螺 旋 夹 紧 机 构 具 有 结 构 简 单 、 夹 紧 力 大 、 自 锁 性 好 和 制 造 方 便 等 优 点 ， 很适 用 于 手 动 夹 紧 ， 因 而 在 机 床 夹 具 中 得 到 广 泛 的 应 用 。 缺 点 是 夹 紧 动 作 较 慢 ， 因 此 在 机 动 夹紧 机 构 中 应 用 较 少 。 螺 旋 夹 紧 机 构 分 为 简 单 螺 旋 夹 紧 机 构 和 螺 旋 压 板 夹 紧 机 构 。图 ! ) 为 最 简 单 的 螺 旋 夹 紧 机 构 。 图 （ %） 螺 栓 头 部 直 接 对 工 件 表 面 施 加 夹 紧 力 ， 螺 栓转 动 时 ， 容 易 损 伤 工 件 表 面 或 使 工 件 转 动 ， 解 决 这 一 问 题 的 办 法 是 在 螺 栓 头 部 套 上 一 个 摆 动压 块 ， 如 图 （ (） 所 示 ， 这 样 既 能 保 证 与 工 件 表 面 有 良 好 的 接 触 ， 防 止 夹 紧 时 螺 栓 带 动 工 件 转动 ， 并 可 避 免 螺 栓 头 部 直 接 与 工 件 接 触 而 造 成 压 痕 。 摆 动 压 块 的 结 构 已 经 标 准 化 ， 可 根 据 夹紧 表 面 来 选 择 。实 际 生 产 中 使 用 较 多 的 是 如 图 ! ! 所 示 的 螺 旋 压 板 夹 紧 机 构 ， 利 用 杠 杆 原 理 实 现 对工 件 的 夹 紧 ， 杠 杆 比 不 同 ， 夹 紧 力 也 不 同 。 其 结 构 形 式 变 化 很 多 ， 图 ! !（ %） 、（ (） 为 移 动 压板 ， 图 ! !（ *） 、（ +） 为 转 动 压 板 。 其 中 图 ! !（ +） 的 增 力 倍 数 最 大 。! #$ #$%&! 斜 楔 ； & 滑 柱 ； # 浮 动 压 板 ； 工 件#偏 心 夹 紧 机 构 用 偏 心 件 直 接 或 间 接 夹 紧 工 件 的 机 构 ， 称 为 偏 心 夹 紧 机 构 。 常 用 的偏 心 件 有 圆 偏 心 轮 图 ! &（ %） 、（ (） 、 偏 心 轴 图 ! &（ *） 和 偏 心 叉 图 ! &（ +） 。偏 心 夹 紧 机 构 操 作 简 单 、 夹 紧 动 作 快 ， 但 夹 紧 行 程 和 夹 紧 力 较 小 ， 一 般 用 于 没 有 振 动 或振 动 较 小 、 夹 紧 力 要 求 不 大 的 场 合 。!# ()$*+,由 于 近 代 科 学 技 术 的 高 速 发 展 ， 机 械 工 业 产 品 不 仅 品 种 日 益 繁 多 ， 而 且 产 品 更 新 改 进 很快 ， 因 此 在 机 械 加 工 中 缩 短 工 艺 装 备 生 产 周 期 ， 保 证 加 工 质 量 、 提 高 生 产 率 、 降 低 加 工 成 本 ，便 成 为 一 个 突 出 的 问 题 。 于 是 在 夹 具 零 部 件 标 准 化 的 基 础 上 ， 出 现 了 组 合 夹 具 。 组 合 夹 具的 出 现 和 发 展 ， 为 数 控 机 床 在 机 械 工 业 中 单 件 小 批 量 生 产 和 新 产 品 试 制 工 作 ， 创 造 了 极 为 有利 的 条 件 。,&-第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! #$ #$%&()! #! $%*+&()（ !） 组 合 夹 具 的 工 作 原 理 、 特 点 及 应 用!组 合 夹 具 的 工 作 原 理 与 特 点 组 合 夹 具 是 机 床 夹 具 中 一 种 标 准 化 、 系 列 化 、 通 用 化 程度 很 高 的 新 型 工 艺 装 备 。 它 是 由 一 套 预 先 制 造 好 的 标 准 元 件 组 合 而 成 。 这 些 元 件 具 有 各 种不 同 形 状 、 尺 寸 和 规 格 ， 并 且 有 较 好 的 互 换 性 、 耐 磨 性 和 较 高 的 精 度 。 根 据 工 件 的 工 艺 要 求 ，采 用 搭 积 木 的 方 式 组 装 成 各 种 专 用 夹 具 。 使 用 完 毕 后 ， 可 方 便 地 拆 开 元 件 ， 洗 净 后 存 放 起来 ， 待 重 新 组 装 时 重 复 使 用 。 图 ! #% 为 一 套 组 合 成 的 回 转 式 钻 床 夹 具 及 该 夹 具 的 元 件 组成 。组 合 夹 具 有 以 下 特 点 ：&第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! #$ #$%&%& 灵 活 多 变 ， 为 生 产迅 速 提 供 夹 具 ， 缩 短 生 产准 备 周 期 ；& 保 证 加 工 质 量 ， 提高 生 产 效 率 ；(& 节 约 人 力 、 物 力 和财 力 ；)& 减 少 夹 具 存 放 面积 ， 改 善 管 理 工 作 。组 合 夹 具 也 存 在 一 些不 足 之 处 ， 如 比 较 笨 重 ， 刚性 也 不 如 专 用 夹 具 好 ， 但随 着 组 合 夹 具 元 件 品 种 的不 断 发 展 和 组 装 技 术 的 不断 提 高 ， 必 将 逐 步 得 到 改善 。 此 外 ， 组 装 成 套 的 组 合 夹 具 ， 必 须 有 大 量 元 件 储 备 ， 因 此 开 始 投 资 费 用 较 大 。!组 合 夹 具 的 应 用 组 合 夹 具 应 用 范 围 很 广 ， 它 不 仅 成 熟 地 应 用 于 机 床 、 汽 车 、 农 机 、 仪表 等 行 业 ， 而 且 在 重 型 、 矿 山 等 机 械 行 业 也 进 行 了 推 广 使 用 。%& 从 生 产 类 型 方 面 看 ， 组 合 夹 具 的 特 点 决 定 了 它 最 适 用 于 产 品 经 常 变 换 的 生 产 ， 如 单件 小 批 量 生 产 （ 包 括 工 具 和 机 修 零 件 制 造 ） 、 新 产 品 试 制 和 临 时 突 击 性 的 生 产 任 务 等 。 对 于成 批 生 产 的 产 品 ， 也 可 利 用 组 合 夹 具 以 补 充 专 用 夹 具 数 量 的 不 足 ， 或 者 用 于 当 专 用 夹 具 损 坏以 及 生 产 工 艺 变 更 时 。 对 于 大 批 量 生 产 的 产 品 ， 有 时 也 可 适 当 考 虑 采 用 组 合 夹 具 。& 从 加 工 工 种 方 面 看 ， 组 合 夹 具 可 用 于 钻 、 车 、 铣 、 刨 、 磨 、 镗 、 检 验 等 工 种 ， 其 中 以 钻 床夹 具 应 用 量 最 大 。 若 与 气 动 、 液 压 等 传 动 装 置 相 结 合 ， 还 能 组 成 高 效 率 的 夹 具 。(& 从 加 工 工 件 的 几 何 形 状 和 尺 寸 方 面 看 ， 组 合 夹 具 一 般 可 不 受 工 件 形 状 复 杂 程 度 的 限制 ， 很 少 遇 到 因 工 件 形 状 特 殊 而 不 能 组 装 夹 具 的 情 况 。 目 前 我 国 大 量 采 用 的 中 型 系 列 组 合夹 具 ， 一 般 适 用 于 外 形 尺 寸 在 $* + ,*- 的 工 件 ， 有 时 根 据 生 产 需 要 ， 也 能 组 装 出 更 大 的 组合 夹 具 。)& 从 加 工 工 件 的 公 差 等 级 方 面 看 ， 由 于 组 合 夹 具 元 件 本 身 为 ./$ 公 差 等 级 ， 通 过 各 组 装环 节 的 累 积 误 差 ， 因 此 在 一 般 情 况 下 ， 工 件 加 工 公 差 等 级 可 达 ./0 级 ， 如 果 经 过 精 心 选 配 与调 整 ， 也 能 使 工 件 加 工 公 差 等 级 达 ./$ 级 或 更 高 。（ $） 组 合 夹 具 的 系 列 和 基 本 要 素组 合 夹 具 按 其 尺 寸 大 小 有 小 型 、 中 型 和 大 型 等 三 种 系 列 ， 其 区 别 主 要 在 于 元 件 的 基 本 要素 。 组 合 夹 具 的 基 本 要 素 为 外 形 尺 寸 、 / 形 槽 宽 度 和 螺 栓 及 其 螺 孔 的 直 径 。小 型 系 列 组 合 夹 具 主 要 适 用 于 仪 器 、 仪 表 、 电 信 和 电 子 工 业 ， 这 种 系 列 元 件 的 螺 栓 直 径为 12 3 !&$4， 定 位 键 与 键 槽 宽 的 配 合 为 2567 89,， / 形 槽 之 间 的 距 离 为 0*-。 中 型 系 列 组 合夹 具 主 要 适 用 于 机 械 制 造 工 业 ， 这 种 系 列 元 件 的 螺 栓 直 径 为 1!$ 3 !&4， 定 位 键 与 键 槽 宽 的配 合 尺 寸 为 !$567:,， / 形 槽 之 间 的 距 离 为 ,*-。 大 型 系 列 组 合 夹 具 主 要 适 用 于 重 型 机 械6$,第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! #$ #$%&(! 长 方 形 基 础 板 ； % 方 形 支 撑 件 ； $ 菱 形 定 位 盘 ； # 快 换 钻 套 ； & 叉 形 压 板 ； 螺 栓 ； ( 手 柄 杆 ； ) 分 度 合 件制 造 工 业 ， 这 种 系 列 元 件 的 螺 栓 直 径 为 *! + %， 定 位 键 与 键 槽 宽 的 配 合 尺 寸 为 !,(-.， /形 槽 之 间 的 距 离 为 011。!数 控 铣 床 加 工 工 序 的 设 计当 数 控 铣 床 加 工 工 艺 路 线 确 定 之 后 ， 各 道 工 序 的 加 工 内 容 已 基 本 确 定 ， 接 下 来 便 可 以 着手 数 控 铣 床 加 工 工 序 的 设 计 。 数 控 铣 床 加 工 工 序 设 计 的 主 要 任 务 是 为 每 一 道 工 序 选 择 铣床 、 夹 具 、 刀 具 及 量 具 ， 确 定 定 位 夹 紧 方 案 、 走 刀 路 线 与 工 步 顺 序 、 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 其 公)%第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术差 、 切 削 用 量 和 工 时 定 额 等 ， 为 编 制 加 工 程 序 做 好 充 分 准 备 。 下 面 就 主 要 问 题 进 行 讨 论 。!# !#$%&()*+走 刀 路 线 是 刀 具 在 整 个 加 工 工 序 中 相 对 于 工 件 的 运 动 轨 迹 ， 它 不 但 包 括 了 工 步 的 内 容 ，而 且 也 反 映 出 工 步 的 顺 序 。 走 刀 路 线 是 编 写 程 序 的 依 据 之 一 。 因 此 ， 在 确 定 走 刀 路 线 时 最好 画 一 张 工 序 简 图 ， 将 已 经 拟 定 出 的 走 刀 路 线 画 上 去 （ 包 括 进 刀 、 退 刀 路 线 ） ， 这 样 可 为 编 程带 来 不 少 方 便 。工 步 顺 序 是 指 同 一 道 工 序 中 ， 各 个 表 面 加 工 的 先 后 次 序 。 它 对 零 件 的 加 工 质 量 、 加 工 效率 和 数 控 加 工 中 的 走 刀 路 线 有 直 接 影 响 ， 应 根 据 零 件 的 结 构 特 点 和 工 序 的 加 工 要 求 等 合 理安 排 。 工 步 的 划 分 与 安 排 一 般 可 随 走 刀 路 线 来 进 行 ， 在 确 定 走 刀 路 线 时 ， 主 要 遵 循 以 下 原则 。（ !） 应 能 保 证 零 件 的 加 工 精 度 和 表 面 粗 糙 度 要 求如 图 ! # 所 示 ， 当 铣 削 平 面 零 件 外 轮 廓 时 ， 一 般 采 用 立 铣 刀 侧 刃 切 削 。 刀 具 切 入 工 件时 ， 应 避 免 沿 零 件 外 廓 的 法 向 切 入 ， 而 应 沿 外 廓 曲 线 延 长 线 的 切 向 切 入 ， 以 避 免 在 切 入 处 产生 刀 具 的 刻 痕 而 影 响 表 面 质 量 ， 保 证 零 件 外 廓 曲 线 平 滑 过 渡 。 同 理 ， 在 切 离 工 件 时 ， 也 应 避免 在 工 件 的 轮 廓 处 直 接 退 刀 ， 而 应 该 沿 零 件 轮 廓 延 长 线 的 切 向 逐 渐 切 离 工 件 。铣 削 封 闭 的 内 轮 廓 表 面 时 ， 若 内 轮 廓 曲 线 允 许 外 延 ， 则 应 沿 切 线 方 向 切 入 切 出 。 若 内 轮廓 曲 线 不 允 许 外 延 （ 如 图 ! #$ 所 示 ） ， 刀 具 只 能 沿 内 轮 廓 曲 线 的 法 向 切 入 切 出 ， 此 时 刀 具 的切 入 切 出 点 应 尽 量 选 在 内 轮 廓 曲 线 两 几 何 元 素 的 交 点 处 。 当 内 部 几 何 元 素 相 切 无 交 点 时（ 如 图 ! #% 所 示 ） ， 为 防 止 刀 补 取 消 时 在 轮 廓 拐 角 处 留 下 凹 口 图 ! #%（ &） ， 刀 具 切 入 切 出点 应 远 离 拐 角 图 ! #%（ ） 。,! # -./0($123435 ,! #$ 6./0($123435图 ! #( 为 圆 弧 插 补 方 式 铣 削 外 整 圆 时 的 走 刀 路 线 图 。 当 整 圆 加 工 完 毕 时 ， 不 要 在 切点 处 直 接 退 刀 ， 而 应 让 刀 具 沿 切 线 方 向 多 运 动 一 段 距 离 ， 以 免 取 消 刀 补 时 ， 刀 具 与 工 件 表 面相 碰 ， 造 成 工 件 报 废 。 铣 削 内 圆 弧 时 也 要 遵 循 从 切 向 切 入 的 原 则 ， 最 好 安 排 从 圆 弧 过 渡 到 圆弧 的 加 工 路 线 （ 如 图 ! #) 所 示 ） ， 这 样 可 以 提 高 内 孔 表 面 的 加 工 精 度 和 加 工 质 量 。*+%第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! #$ #$%&()*+,-./-0! #% 1234! #& %234对 于 孔 位 置 精 度 要 求 较 高 的 零 件 ， 在 精 镗 孔 系 时 ， 镗 孔 路 线 一 定 要 注 意 各 孔 的 定 位 方 向 一致 ， 即 采 用 单 向 趋 近 定 位 点 的 方 法 ， 以 避 免 传 动 系 统 反 向 间 隙 误 差 或 测 量 系 统 的 误 差 对 定 位精 度 的 影 响 。 例 如 图 ! #（ (） 所 示 的 孔 系 加 工 路 线 ， 在 加 工 孔!时 ， ! 方 向 的 反 向 间 隙 将会 影 响、!两 孔 的 孔 距 精 度 ； 如 果 改 为 图 ! #（ )） 所 示 的 加 工 路 线 ， 可 使 各 孔 的 定 位 方 向一 致 ， 从 而 提 高 了 孔 距 精 度 。铣 削 曲 面 时 ， 常 用 球 头 刀 采 用 行 切 法 进 行 加 工 。 所 谓 行 切 法 是 指 刀 具 与 零 件 轮 廓 的 切点 轨 迹 是 一 行 一 行 的 ， 而 行 间 的 距 离 是 按 零 件 加 工 精 度 的 要 求 确 定 的 。 对 于 边 界 敞 开 的 曲面 加 工 ， 可 采 用 两 种 走 刀 路 线 ， 如 图 ! *+ 所 示 发 动 机 大 叶 片 ， 采 用 图 （ (） 所 示 的 加 工 方 案时 ， 每 次 沿 直 线 加 工 ， 刀 位 点 计 算 简 单 ， 程 序 少 ， 加 工 过 程 符 合 直 纹 面 的 形 成 ， 可 以 准 确 保 证母 线 的 直 线 度 。 当 采 用 图 （ )） 所 示 的 加 工 方 案 时 ， 符 合 这 类 零 件 数 据 给 出 情 况 ， 便 于 加 工 后检 验 ， 叶 形 的 准 确 度 较 高 ， 但 程 序 较 多 。 由 于 曲 面 零 件 的 边 界 是 敞 开 的 ， 没 有 其 他 表 面 限 制 ，所 以 边 界 曲 面 可 以 延 伸 ， 球 头 刀 应 由 边 界 外 开 始 加 工 。图 ! *!（ (） 、 （ )） 分 别 为 用 行 切 法 加 工 和 环 切 法 加 工 凹 槽 的 走 刀 路 线 ； 图 （ ,） 为 先 用 行切 法 ， 最 后 环 切 一 刀 光 整 轮 廓 表 面 。 三 种 方 案 中 ， 图 （ (） 方 案 最 差 ， 图 （ ,） 方 案 最 好 。此 外 ， 轮 廓 加 工 中 应 避 免 进 给 停 顿 。 因 为 加 工 过 程 中 的 切 削 力 会 使 工 艺 系 统 产 生 弹 性变 形 并 处 于 相 对 平 衡 状 态 ， 进 给 停 顿 时 ， 切 削 力 突 然 减 小 ， 会 改 变 系 统 的 平 衡 状 态 ， 刀 具 会 在+-$第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! #$ #$%&()*+! %& ,-$%./0&! %! 12$%/0&进 给 停 顿 处 的 零 件 轮 廓 上 留 下 刻 痕 。为 提 高 工 件 表 面 的 精 度 和 减 小 粗 糙 度 ， 可 以 采 用 多 次 走 刀 的 方 法 ， 精 加 工 余 量 一 般 以&( ) &%* 为 宜 。 而 且 精 铣 时 宜 采 用 顺 铣 ， 以 减 小 零 件 被 加 工 表 面 粗 糙 度 的 值 。（ (） 应 使 走 刀 路 线 最 短 ， 减 少 刀 具 空 行 程 时 间 ， 提 高 加 工 效 率图 ! %( 是 正 确 选 择 钻 孔 加 工 路 线 的 例 子 。 按 照 一 般 习 惯 ， 总 是 先 加 工 均 布 于 同 一 圆周 上 的 + 个 孔 ， 再 加 工 另 一 圆 周 上 的 孔 如 图 ! %(（ ,） 所 示 。 但 是 对 点 位 控 制 的 数 控 机 床而 言 ， 要 求 定 位 精 度 高 ， 定 位 过 程 尽 可 能 快 ， 因 此 这 类 机 床 应 按 空 程 最 短 来 安 排 走 刀 路 线 如图 ! %(（ -） 所 示 ， 以 节 省 加 工 时 间 。（ .） 应 使 数 值 计 算 简 单 ， 程 序 段 数 量 少 ， 以 减 少 编 程 工 作 量!./第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! #$ #$%&()!# *+,-./012*工 件 的 定 位 基 准 与 夹 紧 方 案 的 确 定 ， 应 遵 循 本 章 %& 节 中 有 关 定 位 基 准 的 选 择 原 则 与工 件 夹 紧 的 基 本 要 求 。 此 外 ， 还 应 该 注 意 下 列 三 点 。!力 求 设 计 基 准 、 工 艺 基 准 与 编 程 原 点 统 一 ， 以 减 少 基 准 不 重 合 误 差 和 数 控 编 程 中 的 计算 工 作 量 。设 法 减 少 装 夹 次 数 ， 尽 可 能 做 到 一 次 定 位 装 夹 后 能 加 工 出 工 件 上 全 部 或 大 部 分 待 加工 表 面 ， 以 减 少 装 夹 误 差 ， 提 高 加 工 表 面 之 间 的 相 互 位 置 精 度 ， 充 分 发 挥 数 控 机 床 的 效 率 。#避 免 采 用 占 机 人 工 调 整 式 方 案 ， 以 免 占 机 时 间 太 多 ， 影 响 加 工 效 率 。!$ -31()4数 控 加 工 的 特 点 对 夹 具 提 出 了 两 个 基 本 要 求 ： 一 是 保 证 夹 具 的 坐 标 方 向 与 机 床 的 坐 标方 向 相 对 固 定 ； 二 是 要 能 协 调 零 件 与 机 床 坐 标 系 的 尺 寸 。 除 此 之 外 ， 重 点 考 虑 以 下 几 点 。!单 件 小 批 量 生 产 时 ， 优 先 选 用 组 合 夹 具 、 可 调 夹 具 和 其 他 通 用 夹 具 ， 以 缩 短 生 产 准 备时 间 和 节 省 生 产 费 用 。在 成 批 生 产 时 ， 才 考 虑 采 用 专 用 夹 具 ， 并 力 求 结 构 简 单 。#零 件 的 装 卸 要 快 速 、 方 便 、 可 靠 ， 以 缩 短 机 床 的 停 顿 时 间 。$夹 具 上 各 零 部 件 应 不 妨 碍 机 床 对 零 件 各 表 面 的 加 工 ， 即 夹 具 要 敞 开 ， 其 定 位 、 夹 紧 机构 元 件 不 能 影 响 加 工 中 的 走 刀 （ 如 产 生 碰 撞 等 ） 。%为 提 高 数 控 加 工 的 效 率 ， 批 量 较 大 的 零 件 加 工 可 以 采 用 多 工 位 、 气 动 或 夜 压 夹 具 。! 531()（ !） 概 述铣 刀 的 选 择 是 数 控 铣 床 加 工 工 艺 中 的 重 要 内 容 之 一 ， 它 不 仅 影 响 数 控 铣 床 的 加 工 效 率 ，而 且 直 接 影 响 加 工 质 量 。 另 外 ， 数 控 铣 床 主 轴 转 速 比 普 通 铣 床 高 ! ( $ 倍 ， 且 主 轴 输 出 功 率大 ， 因 此 与 传 统 加 工 方 法 相 比 ， 数 控 铣 床 加 工 对 刀 具 的 要 求 更 高 。 不 仅 要 求 精 度 高 、 强 度 大 、刚 度 好 、 耐 用 度 高 ， 而 且 要 求 尺 寸 稳 定 、 安 装 调 整 方 便 。 这 就 要 求 采 用 新 型 优 质 材 料 制 造 数$)第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术控 加 工 刀 具 ， 并 合 理 选 择 刀 具 结 沟 、 几 何 参 数 。 选 用 数 控 铣 刀 时 应 注 意 以 下 几 点 。!在 数 控 机 床 上 铣 削 平 面 时 ， 应 采 用 可 转 位 式 硬 质 合 金 刀 片 铣 刀 。 一 般 采 用 两 次 走 刀 ，一 次 粗 铣 、 一 次 精 铣 。 当 连 续 切 削 时 ， 粗 铣 刀 直 径 要 小 些 以 减 小 切 削 扭 矩 ， 精 铣 刀 直 径 要 大一 些 ， 最 好 能 包 容 待 加 工 表 面 的 整 个 宽 度 。 加 工 余 量 大 且 加 工 表 面 又 不 均 匀 时 ， 刀 具 直 径 要选 得 小 一 些 ， 否 则 ， 当 粗 加 工 时 会 因 接 刀 刀 痕 过 深 而 影 响 加 工 质 量 。高 速 钢 立 铣 刀 多 用 于 加 工 凸 台 和 凹 槽 ， 最 好 不 要 用 于 加 工 毛 坯 面 ， 因 为 毛 坯 面 有 硬 化层 和 夹 砂 现 象 ， 会 加 速 刀 具 的 磨 损 。#加 工 余 量 较 小 ， 并 且 要 求 表 面 粗 糙 度 较 低 时 ， 应 采 用 立 方 氮 化 硼 （ !#） 刀 片 端 铣 刀 或陶 瓷 刀 片 端 铣 刀 。$镶 硬 质 合 金 的 立 铣 刀 可 用 于 加 工 凹 槽 、 窗 口 面 、 凸 台 面 和 毛 坯 表 面 。%镶 硬 质 合 金 的 玉 米 铣 刀 可 以 进 行 强 力 切 削 ， 铣 削 毛 坯 表 面 和 用 于 孔 的 粗 加 工 。&加 工 精 度 要 求 较 高 的 凹 槽 时 ， 可 采 用 直 径 比 槽 宽 小 一 些 的 立 铣 刀 ， 先 铣 槽 的 中 间 部分 ， 然 后 利 用 刀 具 的 半 径 补 偿 功 能 铣 削 槽 的 两 边 ， 直 到 达 到 精 度 要 求 为 止 。在 数 控 铣 床 上 钻 孔 ， 一 般 不 采 用 钻 模 ， 钻 孔 深 度 为 直 径 的 $ 倍 左 右 的 深 孔 加 工 容 易 折断 钻 头 ， 可 采 用 固 定 循 环 程 序 ， 多 次 自 动 进 退 ， 以 利 于 冷 却 和 排 屑 。 钻 孔 前 最 好 先 用 中 心 钻钻 一 个 中 心 孔 或 采 用 一 个 刚 性 好 的 短 钻 头 锪 窝 引 正 。 锪 窝 除 了 可 以 解 决 毛 坯 表 面 钻 孔 引 正问 题 外 ， 还 可 以 替 代 孔 口 倒 角 。（ %） 面 铣 刀 的 选 择标 准 可 转 位 面 铣 刀 直 径 为!& (!)*+， 应 根 据 侧 吃 刀 量 !,， 选 择 适 当 的 铣 刀 直 径 ， 尽量 包 容 工 件 整 个 加 工 宽 度 ， 以 提 高 加 工 精 度 和 效 率 ， 减 小 相 邻 两 次 进 给 之 间 的 接 刀 痕 迹 和 保证 铣 刀 的 耐 用 度 。可 转 位 面 铣 刀 有 粗 齿 、 细 齿 和 密 齿 三 种 。 粗 齿 铣 刀 容 屑 空 间 较 大 ， 常 用 于 粗 铣 钢 件 ； 粗铣 带 断 续 表 面 的 铸 件 和 在 平 稳 条 件 下 铣 削 钢 件 时 ， 可 选 用 细 齿 铣 刀 。 密 齿 铣 刀 的 每 齿 进 给量 较 小 ， 主 要 用 于 加 工 薄 壁 铸 件 。（ )） 立 铣 刀 的 选 择如 图 & - $) 所 示 ， 立 铣 刀 尺 寸 的 选 择 一 般 按 下 述 经 验 数 据 选 取 。!刀 具 半 径 应 小 于 零 件 内 轮 廓 面 的 最 小 曲 率 半 径， 一 般 取 .（ */0 ( */1）。零 件 的 加 工 正 高 度 #!（ &23 ( &2） ， 以 保 证 刀 具 具 有 足 够 的 刚 度 。#对 于 不 通 孔 （ 深 槽 ） ， 选 取 $ . # 4（ $ ( &*） +（ $ 为 刀 具 切 削 部 分 长 度 ， # 为 零 件 高度 ） 。$加 工 外 形 及 通 槽 时 ， 选 取 $ . # 4 % 4（ $ ( &*） +（ % 为 刀 尖 半 径 ） 。#粗 加 工 内 轮 廓 面 时 （ 如 图 & - $3 所 示 ） ， 铣 刀 最 大 直 径 &粗可 按 式 （ & - 3） 计 算 ：&粗.%（#567$2%8#&）& - 567$2%4 9 （ & - 3）式 中 & 轮 廓 的 最 小 凹 圆 角 直 径 ；# 圆 角 邻 边 夹 角 等 分 线 上 的 精 加 工 余 量 ；#& 精 加 工 余 量 ；$ 圆 角 两 邻 边 的 夹 角 。)第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! #$ #$%&(!加 工 筋 时 ， 刀 具 直 径 为 ! %（ #& !） （ 为 筋 的 厚 度 ） 。（ (） 刀 具 尺 寸 选 择 实 例以 图 ! ) 所 示 零 件 的 孔 加 工 为 例 ， 工 件 材 料 为 *+,， 切 削 加 工 性 较 好 ，(*+ 孔 选 用!$) 高 速 钢 钻 头 钻 底 孔 ， 然 后 用 镗 孔 刀 完 成 粗 镗 和 精 镗 工 作 以 保 证 尺 寸 公 差 与 粗 糙 度 要 求 。,!$ 孔 可 采 用!$ 高 速 钢 钻 头 直 接 钻 孔 。 , !, 孔 为 平 底 ， 应 选 择 ,- . !(- 平 底锪 钻 。! #( )*+#$,-./0!# 1234567（ !） 切 削 用 量 的 选 择 原 则如 图 ! # 所 示 ， 铣 削 加 工 切 削 用 量 包 括 主 轴 转 速 （ 切削 速 度 ） 、 进 给 速 度 、 背 吃 刀 量 和 侧 吃 刀 量 。 切 削 用 量 的 大 小对 切 削 力 、 切 削 功 率 、 刀 具 磨 损 、 加 工 质 量 和 加 工 成 本 均 有 显著 影 响 。 数 控 加 工 中 选 择 切 削 用 量 时 ， 就 是 在 保 证 加 工 质 量和 刀 具 耐 用 度 的 前 提 下 ， 充 分 发 挥 机 床 性 能 和 刀 具 切 削 性能 ， 使 切 削 效 率 最 高 ， 加 工 成 本 最 低 。粗 、 精 加 工 时 切 削 用 量 的 选 择 原 则 如 下 。#粗 加 工 时 切 削 用 量 的 选 择 原 则 首 先 选 取 尽 可 能 大的 背 吃 刀 量 ； 其 次 要 根 据 机 床 动 力 和 刚 性 的 限 制 条 件 等 ， 选取 尽 可 能 大 的 进 给 量 ； 最 后 根 据 刀 具 耐 用 度 确 定 最 佳 的 切 削 速 度 。$精 加 工 时 切 削 用 量 的 选 择 原 则 首 先 根 据 粗 加 工 后 的 余 量 确 定 背 吃 刀 量 ； 其 次 根 据已 加 工 表 面 的 粗 糙 度 要 求 ， 选 取 较 小 的 进 给 量 ； 最 后 在 保 证 刀 具 耐 用 度 的 前 提 下 ， 尽 可 能 选取 较 高 的 切 削 速 度 。（ ,） 切 削 用 量 的 选 择 方 法($/第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! # #$%&#(为 保 证 刀 具 的 耐 用度 ， 铣 削 用 量 的 选 择 方 法是 ： 先 选 取 背 吃 刀 量 或 侧吃 刀 量 ， 其 次 确 定 进 给 速度 ， 最 后 确 定 切 削 速 度 。!背 吃 刀 量 （ 端 铣 ）或 侧 吃 刀 量 （ 圆 周 铣 ） 的选 择 背 吃 刀 量 $%为 平行 于 铣 刀 轴 线 测 量 的 切削 层 尺 寸 ， 单 位 为 &。端 铣 时 ， $!为 切 削 层 深度 ； 而 圆 周 铣 削 时 ， %为 被 加 工 表 面 的 宽 度 。侧 吃 刀 量 ，为 垂 直 于 铣 刀 轴 线 测 量 的 切 削 层 尺 寸 ， 单 位 为 &。 端 铣 时 ， 为 被 加 工 表 面 宽 度 ； 而 圆 周铣 削 时 ， 为 切 削 层 的 深 度 。背 吃 刀 量 或 侧 吃 刀 量 的 选 取 主 要 由 加 工 余 量 和 对 表 面 质 量 的 要 求 决 定 。$( 在 工 件 表 面 粗 糙 度 值 要 求 为 #$!)(# * )#& 时 ， 如 果 圆 周 铣 削 的 加 工 余 量 小 于 #&，端 铣 的 加 工 余 量 小 于 +&， 则 粗 铣 一 次 进 给 就 可 以 达 到 要 求 。 但 在 余 量 较 大 ， 工 艺 系 统 刚 性较 差 或 机 床 动 力 不 足 时 ， 可 分 两 次 进 给 完 成 。,( 在 工 件 表 面 粗 糙 度 值 要 求 为 #$-() * !)(#& 时 ， 可 分 粗 铣 和 半 精 铣 两 步 进 行 。 粗 铣时 背 吃 刀 量 或 侧 吃 刀 量 选 取 同 前 。 粗 铣 后 留 .(# * !(.& 余 量 ， 在 半 精 铣 时 切 除 。/( 在 工 件 表 面 粗 糙 度 值 要 求 为 及 #$.(0 * -()& 时 ， 可 分 粗 铣 、 半 精 铣 、 精 铣 三 步 进 行 。半 精 铣 时 背 吃 刀 量 或 侧 吃 刀 量 取 !(# * )&； 精 铣 时 圆 周 铣 侧 吃 刀 量 取 .(- * .(#&， 面 铣 刀背 吃 刀 量 取 .(# * !&。#进 给 量 $（ &1 2） 与 进 给 速 度 %3（ &1&45） 的 选 择 铣 削 加 工 的 进 给 量 是 指 刀 具 转 一周 ， 工 件 与 刀 具 沿 进 给 运 动 方 向 的 相 对 位 移 量 ； 进 给 速 度 是 单 位 时 间 内 工 件 与 铣 刀 沿 进 给 方向 的 相 对 位 移 量 。 进 给 量 与 进 给 速 度 是 数 控 铣 床 加 工 切 削 用 量 中 的 重 要 参 数 ， 根 据 零 件 的表 面 粗 糙 度 、 加 工 精 度 要 求 、 刀 具 及 工 件 材 料 等 因 素 ， 参 考 切 削 用 量 手 册 选 取 或 参 考 表 ! 6选 取 。 工 件 刚 性 差 或 刀 具 强 度 低 时 ， 应 取 小 值 。 铣 刀 为 多 齿 刀 具 ， 其 进 给 速 度 发 %3、 刀 具 转速 &、 刀 具 齿 数 及 进 给 量 $ 的 关 系 为%37 $5 7 $85 （ ! #）式 中 $8 铣 刀 每 齿 进 给 量 ， &1 9。)! 6 *+,-.( $8工 件 材 料每 齿 进 给 量 $81 & 9 !粗 铣 精 铣高 速 钢 铣 刀 硬 质 合 金 铣 刀 高 速 钢 铣 刀 硬 质 合 金 铣 刀钢 .(!. * .(!# .(!. * .()#铸 铁 .(!) * .(). .(!# * .(-.(.) * .(.# .(!. * .(!#-+第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺最 大 进 给 量 受 机 床 刚 度 和 进 给 系 统 的 性 能 限 制 。 在 选 择 进 给 量 时 ， 还 应 注 意 零 件 加 工中 的 某 些 特 殊 因 素 。 比 如 在 轮 廓 加 工 中 ， 选 择 进 给 量 时 ， 应 考 虑 轮 廓 拐 角 处 的 超 程 问 题 。 特别 是 在 拐 角 较 大 、 进 给 速 度 较 高 时 ， 应 在 接 近 拐 角 处 适 当 降 低 进 给 速 度 ， 在 拐 角 后 逐 渐 升 速 ，以 保 证 加 工 精 度 。!切 削 速 度 !（ #$%） 的 选 择 根 据 已 经 选 定 的 背 吃 刀 量 、 进 给 量 及 刀 具 耐 用 度 选 择切 削 速 度 。 可 用 经 验 公 式 计 算 ， 也 可 根 据 生 产 实 践 经 验 在 机 床 说 明 书 允 许 的 切 削 速 度 范 围内 查 阅 有 关 切 削 用 量 手 册 或 参 考 表 & ( 选 取 。!& ( #$%&(工 件 材 料 硬 度 #)*+铣 削 速 度 !# $% &高 速 钢 铣 刀 硬 质 合 金 铣 刀钢, -( &. / 0- 11 / &(2-( / 3-( &- / 31 (0 / &-23-( / 0-( 1 / -& 31 / 4(铸 铁, &52 -& / 31 11 / &(2&52 / -12 5 / &. 0( / 52&12 / 3-2 06( / &2 -& / 32实 际 编 程 中 ， 切 削 速 度 !确 定 后 ， 还 要 按 式 （ & 1） 计 算 出 铣 床 主 轴 转 速 （ 7#$%， 对 有级 变 速 的 铣 床 ， 须 按 铣 床 说 明 书 选 择 与 所 计 算 转 速 接 近 的 转 速 ） ， 并 填 人 程 序 单 中 。 8 &222#!#$ （ & 1）式 中 $ 工 件 或 刀 具 直 径 ， 。在 选 择 切 削 速 度 时 ， 还 应 考 虑 以 下 几 点 ：96 应 尽 量 避 开 积 屑 瘤 产 生 的 区 域 ；:6 断 续 切 削 时 ， 为 减 小 冲 击 和 热 应 力 ， 要 适 当 降 低 切 削 速 度 ；!6 在 易 发 生 振 动 的 情 况 下 ， 切 削 速 度 应 避 开 自 激 振 动 的 临 界 速 度 ；6 加 工 大 件 、 细 长 件 和 薄 壁 工 件 时 ， 应 选 用 较 低 的 切 削 速 度 ；按 式 （ & .） 计 算 ：%=8 =? !? &2 3#12 （ & 4）式 中 = 主 切 削 力 ， ；! 切 削 速 度 ， #$%；%A8 %#（ & .）式 中 % 机 床 电 动 机 功 率 ；! 机 床 传 动 效 率 。如 果 %=, %&则 选 择 的 切 削 用 量 可 在 指 定 的 机 床 上 使 用 。 如 果 %=!%&， 则 机 床 功 率没 有 得 到 充 分 发 挥 ， 这 时 可 以 规 定 较 低 的 刀 具 耐 用 度 （ 如 采 用 机 夹 可 转 位 刀 片 的 合 理 耐 用 度可 选 为 &( / 32$%） ， 或 采 用 切 削 性 能 更 好 的 刀 具 材 料 ， 以 提 高 切 削 速 度 的 办 法 使 切 削 功 率 增大 ， 以 期 充 分 利 用 机 床 功 率 ， 达 到 提 高 生 产 率 的 目 的 。131第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术如 果 ! !#， 则 选 择 的 切 削 用 量 不 能 在 指 定 的 机 床 上 使 用 ， 这 时 可 调 换 功 率 较 大 的 机床 ， 或 根 据 所 限 定 的 机 床 功 率 降 低 切 削 用 量 （ 主 要 是 降 低 切 削 速 度 ） 。 这 时 虽 然 机 床 功 率 得到 充 分 利 用 ， 但 刀 具 的 性 能 却 未 能 充 分 发 挥 。（ $） 切 削 用 量 选 择 实 例以 图 % & 所 示 零 件 的 孔 加 工 为 例 ， 前 面 已 经 分 析 了 孔 加 工 方 法 与 刀 具 的 选 择 ， 在 此 基础 上 ， 其 切 削 用 量 的 选 择 计 算 如 下 。!( 底 孔 钻 削 查 切 削 用 量 手 册 ， 高 速 钢 钻 头 钻 削 灰 铁 时 的 切 削 速 度 为 )% * (+,-,./， 进 给 量 为 01) * 01(,- 2， 取 #!3 )$,-,./， $ 3 01),- 2， 根 据 式 （ % & +） 计 算 主 轴 转 速 为)002-,./， 根 据 式 （ % & 4） 计 算 进 给 速 度 #53 $0,-,./。同 理 可 选 择 计 算 其 他 各 工 序 的 切 削 用 量 。该 零 件 各 孔 加 工 所 用 刀 具 及 切 削 用 量 参 数 见 表 % & +。!% & + #$%&()*刀 具 编 号 加 工 内 容 刀 参 数主 轴 转 速 %- 2 ,./& %进 给 量 $-, ,./& %背 吃 刀 量 &6-,0%!( 钻 孔!( 钻 头 )00 $0 %70)!$089 粗 糙 镗 孔 刀 +00 $0 01!$089 精 镗 镗 孔 刀 400 (0 01)0( ) &!%( 钻 孔!%( 钻 头 400 (0 +140$ ) &!) 锪 孔 ) : %$ 锪 钻 (40 )4 $14需 要 强 调 的 是 切 削 用 量 的 选 择 虽 然 可 以 查 阅 切 削 用 量 手 册 或 参 考 有 关 资 料 确 定 ， 但 是就 某 一 个 具 体 零 件 而 言 ， 通 过 这 种 方 法 确 定 的 切 削 用 量 未 必 就 非 常 理 想 ， 有 时 需 要 结 合 进 行试 切 ， 才 能 确 定 比 较 理 想 的 切 削 用 量 。 因 此 ， 需 要 在 实 践 当 中 进 行 不 断 总 结 和 完 善 。!# +,$-,./0在 编 程 时 ， 应 正 确 地 选 择 “ 对 刀 点 ” 和 “ 换 刀 点 ” 的 位 置 。 “ 对 刀 点 ” 就 是 在 数 控 机 床 上 加工 零 件 时 ， 刀 具 相 对 于 工 件 运 动 的 起 始 点 。 由 于 程 序 段 从 该 点 开 始 执 行 ， 所 以 对 刀 点 又 称 为“ 程 序 起 点 ” 或 “ 起 刀 点 ” 。对 刀 点 的 选 择 原 则 是 ：!便 于 用 数 字 处 理 和 简 化 程 序 编 制 ；在 机 床 上 找 正 容 易 ， 加 工中 便 于 检 查 ；#引 起 的 加 工 误 差 小 。对 刀 点 可 选 在 工 件 上 ， 也 可 选 在 工 件 外 面 （ 如 选 在 夹 具 上 或 机 床 上 ） ， 但 必 须 与 零 件 的 定位 基 准 有 一 定 的 尺 寸 关 系 ， 如 图 % & 4+ 中 的 0和 (0， 这 样 才 能 确 定 机 床 坐 标 系 与 工 件 坐 标系 的 关 系 。 为 了 提 高 加 工 精 度 ， 对 刀 点 应 尽 量 选 在 零 件 的 设 计 基 准 或 工 艺 基 准 上 ， 如 以 孔 定位 的 工 件 ， 可 选 孔 的 中 心 作 为 对 刀 点 。 刀 具 的 位 置 则 以 此 孔 来 找 正 ， 使 “ 刀 位 点 ” 与 “ 对 刀 点 ”重 合 。 工 厂 常 用 的 找 正 方 法 是 将 千 分 表 装 在 机 床 主 轴 上 ， 然 后 转 动 机 床 主 轴 ， 以 使 “ 刀 位 点 ”与 对 刀 点 一 致 。 一 致 性 越 好 ， 对 刀 精 度 越 高 。 所 谓 “ 刀 位 点 ” 是 指 车 刀 、 镗 刀 的 刀 尖 ； 钻 头 的钻 尖 ； 立 铣 刀 、 端 铣 刀 刀 头 底 面 的 中 心 ， 球 头 铣 刀 的 球 头 中 心 。零 件 安 装 后 工 件 坐 标 系 与 机 床 坐 标 系 就 有 了 确 定 的 尺 寸 关 系 。 在 工 件 坐 标 系 设 定 后 ，9(+第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺从 对 刀 点 开 始 的 第 一 个 程 序 段 的 坐 标 值 为 对 刀 点 在 机 床 坐 标 系 中 的 坐 标 值 为 （ !， !） 。 当按 绝 对 值 编 程 时 ， 不 管 对 刀 点 和 工 件 原 点 是 否 重 合 ， 都 是 !、 。 当 按 增 量 值 编 程 时 ， 对 刀点 与 工 件 原 点 重 合 时 ， 第 一 个 程 序 段 的 坐 标 值 是 !、 ； 不 重 合 时 ， 则 为 （ !#$ !） 、（ #$） 。对 刀 点 既 是 程 序 的 起 点 ， 也 是 程 序 的 终 点 。 因 此 在 成 批 生 产 中 要 考 虑 对 刀 点 的 重 复 精度 ， 该 精 度 可 用 对 刀 点 相 距 机 床 原 点 的 坐 标 值 （ !， !） 来 校 核 。所 谓 “ 机 床 原 点 ” 是 指 机 床 上 一 个 固 定 不 变 的 极 限 点 。 例 如 ， 对 车 床 而 言 ， 是 指 车 床 主 轴回 转 中 心 与 车 床 卡 盘 端 面 的 交 点 。加 工 过 程 中 需 要 换 刀 时 ， 应 规 定 换 刀 点 。 所 谓 “ 换 刀 点 ” 是 指 刀 架 转 位 换 刀 时 的 位 置 。该 点 可 以 是 某 一 固 定 点 （ 如 加 工 中 心 机 床 ， 其 换 刀 机 械 手 的 位 置 是 固 定 的 ） ， 也 可 以 是 任 意 的一 点 （ 如 车 床 ） 。 换 刀 点 应 设 在 工 件 或 夹 具 的 外 部 ， 以 刀 架 转 位 时 不 碰 工 件 及 其 他 部 件 为 准 。其 设 定 值 可 用 实 际 测 量 方 法 或 计 算 确 定 。!典 型 零 件 数 控 铣 床 加 工 工 艺 分 析 实 例!# % #$ 图 # % & 为 平 面 槽 形 凸 轮 零 件 图 ， 外 部 轮 廓 尺 寸 已 经 由 前 道 工 序 加 工 完 ，本 工 序 的 任 务 是 在 铣 床 上 加 工 槽 与 孔 。 零 件 材 料 为 ()!， 其 数 控 铣 床 加 工 工 艺 分 析 如 下 。%# % &* &()*(（ #） 零 件 图 工 艺 分 析凸 轮 槽 形 内 、 外 轮 廓 由 直 线 和 圆 弧 组 成 ， 几 何 元素 之 间 关 系 描 述 清 楚 完 整 ， 凸 轮 槽 侧 面 与!$ !+!#!、!#$ !+!#,!两 个 内 孔 表 面 粗 糙 度 要 求 较 高 ， 为 #-#+*。凸 轮 槽 内 外 轮 廓 面 和!$ !+!#!孔 与 底 面 有 垂 直 度 要求 。 零 件 材 料 为 ()!， 切 削 加 工 性 能 较 好 。根 据 上 述 分 析 ， 凸 轮 槽 内 、 外 轮 廓 及!$ !+!#!、!#$ !+!#,!两 个 孔 的 加 工 应 分 粗 、 精 加 工 两 个 阶 段 进 行 ，以 保 证 表 面 粗 糙 度 要 求 。 同 时 应 底 面 $ 定 位 ， 提 高 装夹 刚 度 以 满 足 垂 直 度 要 求 。（ ） 确 定 装 夹 方 案根 据 零 件 的 结 构 特 点 ， 加 工!$ !+!#!、!#$ !+!#,!两 个 孔 时 ， 以 底 面 $ 定 位 （ 必 要 时 可 设 工艺 孔 ） ， 采 用 螺 旋 压 板 机 构 夹 紧 。 加 工 凸 轮 槽 内 外 轮 廓 时 ， 采 用 “ 一 面 两 孔 ” 方 式 定 位 ， 即 以 底面 $ 和!$ !+!#!、!#$ !+!#,!两 个 孔 为 定 位 基 准 ， 装 夹 示 意 图 如 图 # % &, 所 示 。（ .） 确 定 加 工 顺 序 及 走 刀 路 线加 工 顺 序 的 拟 定 按 照 基 面 先 行 、 先 粗 后 精 的 原 则 确 定 。 因 此 应 先 加 工 用 作 定 的 位 基 准的!$ !+!#!、!#$ !+!#,!两 个 孔 ， 然 后 再 加 工 凸 轮 槽 内 外 轮 廓 表 面 。 为 保 证 加 工 精 度 ， 粗 、 精 加,.*第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! #$ #$%&()工 应 分 开 ， 其 中!%& &(&%!&、!% &(&!)&两 个 孔 的 加 工 采 用 钻 孔!粗 铰!精 铰 方 案 。 走 刀 路 线 包括 平 面 进 给 和 深 度 进 给 两 部 分 。 平 面 内 进 给 时 ， 外 凸 轮 廓 从 切 线 方 向 切 入 ， 内 凹 轮 廓 从 过 渡圆 弧 切 入 。 为 使 凸 轮 槽 表 面 具 有 较 好 的 表 面 质 量 ， 采 用 顺 铣 方 式 铣 削 。 深 度 进 给 有 两 种 方法 ： 一 种 是 在 *+ 平 面 （ 或 ,+ 平 面 ） 来 回 铣 削 逐 渐 进 刀 到 既 定 深 度 ； 另 一 种 方 法 是 先 打 一 个工 艺 孔 ， 然 后 从 工 艺 孔 进 刀 到 既 定 深 度 。! #) &$*+,-./! 开 口 垫 圈 ； % 带 螺 纹 圆 柱 销 ； - 压 紧 螺 母 ； . 带 螺 纹 削 边 销 ； # 垫 圈 ； / 工 件 ； $ 垫 块（ .） 刀 具 的 选 择根 据 零 件 的 结 构 特 点 ， 铣 削 凸 轮 槽 内 、 外 轮 廓 时 ， 铣 刀 直 径 受 槽 宽 限 制 ， 取 为!/00。 粗加 工 选 用!/ 高 速 钢 立 铣 刀 ， 精 加 工 选 用!/ 硬 质 合 金 立 铣 刀 。 所 选 刀 具 及 其 加 工 表 面 见 表! $ 平 面 槽 形 凸 轮 数 控 加 工 刀 具 卡 片 。1-/第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! # #$%&()*+,-./产 品 名 称 或 代 号 数 控 铣 工 艺 分 析 实 例 零 件 名 称 平 面 槽 形 凸 轮 零 件 图 号 $%& !序号刀 具 号刀 具规 格 名 称 数 量 刀 长 ($加 工 表 面 备 注! )!* 中 心 钻 ! 钻!*$ 中 心 孔+ )+!,-. 钻 头 ! /*!+ 孔 粗 加 工0 )0!-.$ 钻 头 ! 0!+ 孔 粗 加 工/ )/!+ 铰 刀 ! /*!+ 精 加 工* )*!+ 铰 刀 ! 0!+ 孔 精 加 工. ). ,1倒 角 铣 刀 !+ 孔 倒 角 !-* 2 /*1# )#!. 高 速 钢 立 铣 刀 ! + 粗 加 工 凸 轮 槽 内 外 轮 廓 底 圆 角 !-*3 )3!. 硬 质 合 金 立 铣 刀 ! + 精 加 工 凸 轮 槽 内 外 轮 廓编 制 2 2 2 审 核 2 2 2 批 准 2 2 2 年 月 日 共 ! 页 第 ! 页（ *） 切 削 用 量 的 选 择凸 轮 槽 内 、 外 轮 廓 精 加 工 量 留 -!$ 铣 削 余 量 ， 精 铰!+4 -+!、!+4 -!3两 个 孔 时 留-!$ 铰 削 余 量 。 选 择 主 轴 转 速 与 进 给 速 度 时 ， 先 查 切 削 用 量 手 册 ， 确 定 切 削 速 度 与 每 齿 进给 量 ， 然 后 按 式 （ ! *） 、 式 （ ! .） 计 算 进 给 速 度 与 主 轴 转 速 （ 计 算 过 程 从 略 ） 。（ .） 填 写 数 控 加 工 工 序 卡 片将 各 工 步 的 加 内 容 、 所 用 刀 具 和 切 削 用 量 填 入 表 ! 3 平 面 槽 形 凸 轮 数 控 加 工 工 序 卡 。! 3 #$%&()*+0./单 位 名 称 北 方 工 业 大 学产 品 名 称 或 代 号 零 件 名 称 零 件 图 号数 控 铣 削 工 艺 分 析 实 例 卡 子 5%& !工 序 号 程 序 编 号 夹 具 名 称 使 用 设 备 车 间! 5%&678 ! 螺 旋 压 板 9:*+*(/ 数 控 中 心工步号工 步 内 容刀具号刀 具 规 格($主 轴 转 速(7 $%； !进 给 速 度($%； !背 吃 刀 量($备 注! 面 定 位 钻!* 中 心 孔 （ + 处 ） )!* #* 手 动+ 钻!,-. 孔 )+!,-. /+ / 自 动0 钻!-. 孔 )0!-. /+ / 自 动/ 铰!+ 孔 )/!+ !0 + -+ 自 动* 铰!+ 孔 )*!+ !0 + -+ 自 动.!+ 孔 倒 角 !-* 2 /*1 ). ,1 /+ + 手 动# 一 面 两 孔 定 位 粗 铣 凸 轮 槽 内 轮 廓 )#!. ! / / 自 动3 粗 铣 凸 轮 槽 外 轮 廓 )#!. ! / / 自 动, 精 铣 凸 轮 槽 内 轮 廓 )3!. !/,* + !/ 自 动! 精 铣 凸 轮 槽 外 轮 廓 )3!. !/,* + !/ 自 动! 翻 面 装 夹 ， 铣!+孔 另 一 侧 倒 角 !-*2/*1 ). ,1 /+ + 手 动编 制 2 2 2 审 核 2 2 2 批 准 2 2 2 年 月 日 共 ! 页 第 ! 页123! +4 如 图 ! *, 所 示 泵 盖 零 件 ， 材 料 为 =)+， 毛 坯 尺 寸 长 2 宽 2 高 为 !#$2 !$2 0$ 小 批 量 生 产 ， 试 分 析 其 数 控 铣 床 加 工 工 艺 过 程 。/.第 四 篇 数 控 铣 床 安 全 操 作 技 术! #$ #$%（ !） 零 件 图 工 艺 分 析该 零 件 主 要 由 平 面 、 外 轮 廓 以 及 孔 系 组 成 。 其 中 声!%&( 和 & )!*+ 三 个 内 孔 的 表 面粗 糙 度 要 求 较 高 ， 为 !,!-*!.； 而!&( 内 孔 的 表 面 粗 糙 度 要 求 更 高 ， 为 !,/-+!.；!%&( 内孔 表 面 对 面 有 垂 直 度 要 求 ， 上 表 面 对 面 有 平 行 度 要 求 。 该 零 件 材 料 为 铸 铁 ， 切 削 加 工性 能 较 好 。根 据 上 述 分 析 ，!%&( 孔 、 & )!*+ 孔 与!&( 孔 的 粗 、 精 加 工 应 分 开 进 行 ， 以 保 证 表面 粗 糙 度 要 求 。 同 时 应 底 面 定 位 ， 提 高 装 夹 刚 度 以 满 足!%&( 内 孔 表 面 的 垂 直 度 要 求 。（ &） 选 择 加 工 方 法上 、 下 表 面 及 台 阶 面 的 粗 糙 度 要 求 为 !,%-&!.， 可 选 择 粗 铣 精 铣 方 案 。#孔 加 工 方 法 的 选 择 孔 加 工 前 ， 为 便 于 钻 头 引 正 ， 先 用 中 心 钻 加 工 中 心 孔 ， 然 后 再 钻孔 。 内 孔 表 面 的 加 工 方 案 在 很 大 程 度 上 取 决 于 内 孔 表 面 本 身 的 尺 寸 精 度 和 粗 糙 度 。 对 于 精度 较 高 、 粗 糙 度 !,值 较 小 的 表 面 ， 一 般 不 能 一 次 加 工 到 规 定 的 尺 寸 ， 而 要 划 分 加 工 阶 段 逐步 进 行 。 该 零 件 孔 系 加 工 方 案 的 选 择 如 下 。,- 孔!%&(， 表 面 粗 糙 度 为 !,!-*!.， 选 择 “ 钻 粗 镗 半 精 镗 精 镗 ” 方 案 。0- 孔!&(， 表 面 粗 糙 度 为 1#/-+$， 选 择 “ 钻 粗 铰 精 铰 ” 方 案 。%- 孔 * )!(， 表 面 。 粗 糙 度 为 及 !,%-&!.， 无 尺 寸 公 差 要 求 ， 选 择 “ 钻 铰 ” 方 案 。2- 孔 & )!*+， 表 面 粗 糙 度 为 !,!-*!.， 选 择 “ 钻 铰 ” 方 案 。!3*第 一 章 数 控 铣 床 加 工 工 艺! 孔!# 和 $ %!&， 表 面 粗 糙 度 为 !(&)*!+， 无 尺 寸 公 差 要 求 ， 选 择 “ 钻 孔 , 锪 孔 ” 方案 。- 螺 纹 孔 ) % .&$ , /0， 采 用 先 钻 底 孔 后 攻 螺 纹 的 加 工 方 法 。（ 1） 确 定 装 夹 方 案该 零 件 毛 坯 的 外 形 比 较 规 则 ， 因 此 在 加 工 上 下 表 面 、 台 阶 面 及 孔 系 时 ， 选 用 平 口 虎 钳 夹紧 ； 在 铣 削 外 轮 廓 时 ， 采 用 “ 一 面 两 孔 ” 定 位 方 式 ， 即 以 底 面 、!1)/0 孔 和!&)/0 孔 定 位 。（ 2） 确 定 加 工 顺 序 及 走 刀 路 线按 照 基 面 先 行 、 先 面 后 孔 、 先 粗 后 精 的 原 则 确 定 加 工 顺 序 ， 详 见 表 & , & 泵 盖 零 件 数 控加 工 工 序 卡 。 外 轮 廓 加 工 采 用 顺 铣 方 式 ， 刀 具 沿 切 线 方 向 切 入 与 切 出 。（ *） 刀 具 选 择零 件 上 、 下 表 面 采 用 端 铣 刀 加 工 ， 根 据 侧 吃 刀 量 选 择 端 铣 刀 直 径 ， 使 铣 刀 工 作 时 有 合理 的 切 入 3切 出 角 ； 且 铣 刀 直 径 应 尽 量 包 容 工 件 整 个 加 工 宽 度 ， 以 提 高 加 工 精 度 和 效 率 ， 并 减小 相 邻 两 次 进 给 之 间 的 接 刀 痕 迹 。#台 阶 面 及 其 轮 廓 采 用 立 铣 刀 加 工 ， 铣 刀 半 径 ! 受 轮 廓 最 小 曲 率 半 径 限 制 ， 取 ! 4$+。$孔 加 工 各 工 步 的 刀 具 直 径 根 据 加 工 余 量 和 孔 径 确 定 。该 零 件 加 工 所 选 刀 具 详 见 表 & , 5 泵 盖 零 件 数 控 加 工 刀 具 卡 片 。!& , 5 #$%&()*+,-产 品 名 称 或 代 号 数 控 铣 工 艺 分 析 实 例 零 件 名 称 泵 盖 零 件 图 号 .677 , )序 号 刀 具 编 号 刀 具 规 格 名 称 数 量 加 工 表 面 备 注& 8&!&)* 硬 质 合 金 端 面 铣 刀 & 铣 削 上 、 下 表 面) 8)!&) 硬 质 合 金 立 铣 刀 & 铣 削 台 阶 面 及 其 轮 廓1 81!1 中 心 钻 & 钻 中 心 孔2 82!)0 钻 头 & 钻!1)/0 底 孔* 8* 内 孔 镗 刀 &粗 镗 、 半 精 镗 和 精 镗!1)/0 孔$ 8$!&# 钻 头 & 钻!&)/0 底 孔0 80!&# % & 锪 钻 & 锪!&# 孔# 8#!&) 铰 刀 & 铰!&)/0 孔5 85!&2 钻 头 & 钻 ) % .&$ 螺 纹 底 孔& 8& 59倒 角 铣 刀 & ) % .&$ 螺 孔 倒 角& 8& .&$ 机 用 丝 锥 & 攻 )