棒哥设计 摘 要 数控编程 </>是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要的作用。在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。由于生产实际的强烈需求，国内外都对数控编程及操作技术进行了广泛的研究，并取得了丰硕成果。本文主要介绍了数控铣削编程与操作 </>的一些基本知识、基本功能、基本方法，数控铣床的加工特点，夹具的使用，加工工艺范围的确定以及数控铣削工艺分析，数控铣床零件加工基本操作。并且结合实例中具体零件的工艺分析、编程、操作进行较全面的剖析，以探索它们之间的联系，让我们更好地了解、掌握这些知识。 关键词：数控铣床 </>，编程 </>，操作 </>设计 ABSTRACT NC programming is currently the CAD / CAPP / CAM system, the most obvious links to the effectiveness of one of its design and processing in the realization of automation, higher precision and machining quality, shorten product development cycles play an important role. Such as the aviation industry, the auto industry has a lot of application fields. Since the actual production of the strong demand at home and abroad are all CNC programming and operation techniques carried out extensive research and has achieved fruitful results. This paper describes the programming and operation of CNC milling some basic knowledge, basic functions, the basic approach, CNC milling machine processing characteristics, the use of jigs, processing technology to determine the scope of process analysis, as well as CNC milling, CNC milling machine part machining basic operation. Combined with examples of specific parts of the process analysis, programming, operating with a more comprehensive analysis to explore the link between them to allow us to better understand and grasp this knowledge. KEY WORDS : CNC milling machine, programming, operation design 目 录 摘要 ABSTRACT </blankEditor.html#_Toc243911936> 第一 绪论 1.1选题的背景及意义 第二章 数控铣床基础知识 2.1数控铣床的主要功能 2.2数控铣床的加工特点 2.3数控铣床使用的夹具 2.4数控铣床刀具的选择 第三章 数控铣床程序编制 3.1数控铣床程序编制的基础 3.2数控铣床程序编制的基本方法 3.3数控铣床加工综合举例 第四章 数控铣床的操作过程 4.1数控铣削工艺性分析 4.2数控铣削加工顺序 4.3数控铣订零件加工基本操作 总结 参考文献 致谢 第一章 绪论 1.1选题的背景及意义 随着生产和科学技术的飞速发展，社会对机械产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快，多品种、中小批量生产的比重明显增加，同时随着汽车工业和轻工业消费品的高速增长，机械产品的结构日趋复杂，其精度日趋提高，性能不断改善，激烈的市场竞争要求产品研制生产周期越来越短，传统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化、高效和高质量复杂零件加工要求。因此，高效率、高精度和高自动化的机械产品生产设备——数控机床，就产生了。 在机械产品中，单件与小批量产品占到70%——80%。这类产品的生产不仅对机床提出了“三高”要求，而且还要求机床应具有较强的适应产品变化的能力。特别是一些由曲线、曲面组成的复杂零件，若采用通用机床加工，只能借助画线和样板用手工操作的方法来加工，或利用靠模和仿型机床来加工，其加工精度和生产效率都受到了很大的限制。 数控机床就是为了解决单件、小批量，特别是高精度、复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。1947年美国PARSONS公司为了精确制造直升飞机机翼、浆叶和框架，开始探讨用三坐标曲线数据控制机床运动，并进行实验加工飞机零件。1952年麻省理工学院（MIT）伺服机构研究所用实验室制造的控制装置与辛辛那提（Cincinnati Hydrotel）公司的立式铣床成功的实现了三轴联动数控运动，实现控制铣刀连续空间曲面加工，它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等多方面的技术成果，是一种新型的机床，可用于加工复杂曲面零件。该铣床的研制成功是机械制造行业中的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个崭新的阶段，揭开了数控加工技术的序幕。 数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别。数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。 第二章 数控铣床基础知识 2.1数控铣床的主要功能 各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各有不同，但各种数控系统的功能，除一些特殊功能不尽相同外，其主要功能基本相同。其主要功能包括：点位控制功能、连续轮廓控制功能、刀具半径补偿功能、刀具长度补偿功能、比例及镜像加工功能、旋转功能、子程序调用功能、宏程序功能。 2.2数控铣床的加工特点 数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外，还有如下特点： 1. 零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等。 2. 能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如数字模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。 3. 能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 4. 加工精度高、加工质量稳定可靠。 5. 生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。 6. 生产效率高。 7. 从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削状况下，还要求有良好有红硬性。 2.3数控铣床使用的夹具 1. 数控机床主要用于加工形状复杂的零件，但所使用夹具的结构往往并不复杂，数控铣订夹具的选用可首先根据生产零件的批量来确定。对单件、小批量、工作量较大的模具加工来说，一般可直接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹紧，然后通过加工坐标系的设定来确定零件的位置。 2. 对有一定批量的零件来说，可选用结构较简单的夹具。例如，加工图2.3.1所示凸轮零件的凸轮曲面时，可采用图2.3.2中所示的凸轮夹具。其中，两个定位销3、5与定位块4组成一面两销的六点定位，压板6与夹紧螺母7实现夹紧。图中：1--凸轮零件，2--夹具体，3--圆柱定位销，4--定位块，5--菱形定位销，6--压板，7--夹紧螺母。 图2.3.1凸轮零件图 图2.3.2 2.4数控铣床刀具的选择 数控铣床上所采用的刀具要根据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等，选择刚性好、耐用度高的刀具。常见刀具如图2.4.1 图2.4.1 第三章 数控铣床的程序编制 3.1 数控铣床程序编制的基础 数控铣床具有丰富的加工功能和较宽的加工工艺范围，面对的工艺性问题也较多。在开始编制铣削加工程序前，一定要仔细分析数控铣削加工工艺性，掌握铣削加工工艺装备的特点，以保证充分发挥数控铣床的加工功能。 1. 数控铣床的加工工艺范围 铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪及螺纹加工等。数控铣削主要适合于下列几类零件的加工： 1) 平面类零件 平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与水平的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平面。 2) 直纹曲面类零件 直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所产生的曲面类零件（直纹曲面类零件的加工面不能展开为平面），当采用四坐标或五坐标数控铣床加工直纹曲面类零件时，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条直线，这类零件也可以在三坐标数控铣床上采用行切加工法实现近似加工 3) 立体曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。这类零件的加工面不能展开成平面，一般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触，若采用其它刀具加工，易于产生干涉而铣伤邻近表面。加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控铣床，采用以下两种加工方法： ? 行切加工法：采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工，即行切加工法。 ? 三坐标联动加工：采用三坐标数控铣床三轴联动加工，即进行空间直线插补。（如半球形，可用行切加工法加工，也可以用三坐标联动的方法加工） 3.2 数控铣床程序编制的基本方法 1. 加工坐标系的建立 1) G92—设置加工坐标系：G92指令是将加工原点设定在相对于刀具起点的某一空间点上。 编程格式:G92 X＿ Y＿ Z＿ 若程序格式为：G92 Xa Yb Zc，则将加工原点设定到距刀具起始点距离为X=-a,Y=-b,Z=-c的位置上。 2) G53—选择机床坐标系：G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，其中X,Y,Z后的值为机床坐标系中的坐标值，其尺寸均为负值。 3) G54,G55,G56,G57,G58,G59:这些指令可以分别用来选择相应的加工坐标系。 编程格式:G54 G90 G00 (G01) X＿ Y＿ Z＿ (F＿) 该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。 4) 注意事项 ? G54与G55～G59的区别 G54～G59设置加工坐标系的方法是一样的，但在实际情况下，机床厂家为了用户的不同需要，在使用中有以下区别：利用G54设置机床原点的情况下，进行回参考点操作时机床坐标值显示为G54的设定值，且符号均为正；利用G55～G59设置加工坐标系的情况下，进行回参考点操作时机床坐标值显示零值。 ? G92与G54～G59的区别 G92指令与G54～G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。G92指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。 ? G54～G59的修改 G54～G59指令是通过MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定，加工原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除非再通过MDI方式修改。 ? 常见错误 当执行程序段“G92 X10 Y10”时，常会认为是刀具在运行程序后到达X10 Y10点上。其实，G92指令程序段只是设定加工坐标系，并不产生任何动作，这时刀具已在加工坐标系中的 X10 Y10点上。 G54～G59指令程序段可以和G00、G01指令组合，如G54 G90 G01 X10 Y10时，运动部件在选定的加工坐标系中进行移动。程序段运行后，无论刀具当前点在哪里，它都会移动到加工坐标系中的X10,Y10点上。 2. 刀具半径补偿功能G40,G41,G42 数控机床在实际加工过程中是通过控制刀具中心轨迹来实现切削加工任务的。在编程过程中，为了避免复杂的数值计算，一般按零件的实际轮廓来编写数控程序，但刀具具有一定的半径尺寸，如果不考虑刀具半径尺寸，那么加工出来的实际轮廓就会与图纸所要求的轮廓相差一个刀具半径值。因此，采用刀具半径补偿功能来解决这一问题。 3. 坐标系旋转功能G68,G69 该指令可使编程图形按照指定旋转中心及旋转方向旋转一定的角度，G68表示开始坐标系旋转，G69用于撤消旋转功能。 编程格式：G68 X＿ Y＿ R＿ G69 … 其中：X和Y——旋转中心的坐标值（可以是X,Y,Z中的任意两个，它们由当前平面选择指令G17,G18,G19中的一个确定），当X、Y省略时，G68指令认为当前的位置即为旋转中心；R——旋转角度，逆时针旋转定义为正方向，顺时针旋转定义为负方向。 当程序在绝对方式下时，G68程序段后的第一个程序段必须使用绝对方式移动指令，才能确定旋转中心。如果这一程序段为增量方式移动指令，那么系统将以当前位置为旋转中心，按G68给定的角度旋转坐标。 4. 子程序调用 编程时，为了简化程序的编制，当一个工件上有相同的加工内容时，常用调子程序的方法进行编程。调用子程序的程序叫做主程序。子程序的编号与一般程序基本相同，只是程序结束字为M99表示子程序结束，并返回到调用子程序的主程序中。 编程格式：M98 P＿ 其中：P表示子程序调用情况。P后共有八位数字，前四位为调用次数，省略时为调用一次；后四位为所调用的子程序。 5. 比例及镜像功能 比例及镜像功能可使原编程尺寸按指定比例缩小或放大；也可以让图形按指定规律产生镜像变换。G51为比例编程指令；G50为撤消比例编程指令。G50、G51均为模式G代码。 编程格式：（各轴按相同比例编程）G51 X＿ Y＿ Z＿ P＿ … G50 其中：X,Y,Z——比例中心坐标(绝对方式)；P——比例系数，最小输入量为0.001，比例系数的范围为：0.001～999.999。该指令以后的移动指令，从比例中心点开始，实际移动量为原数值的P倍。P值对偏移量无影响。 （各轴按相同比例编程）G51 X＿ Y＿ Z＿ I＿ J＿ K＿ … G50 其中：X,Y,Z——比例中心坐标；I,J,K——对应X,Y,Z轴的比例系数，在±0.001～9.999范围内。本系统设定I,J,Z不能带小数点，比例为1时，应输入1000，并在程序中都应输入，不能省略。 3.3数控铣削加工综合举例 【例1】考虑刀具半径补偿，编制图3.3.1所示零件的加工程序。要求建立如图所示的工件坐标系，按箭头所指示的路径进行加工。设加工开始时刀具距离工件上表面50mm，切削深度为2mm。 图3.3.1刀补指令的应用 解：一个完整的零件程序如下表。 刀具半径补偿指令的应用 程 序说 明 %8031程序名 N10 G92 X-10 Y-10 Z50确定对刀点 N20 G90 G17在XY平面，绝对坐标编程 N30 G42 G00 X4 Y10 D01右刀补，进刀到（4，10）的位置 N40 Z2 M03 S900Z轴进到离表面2mm的位置，主轴正转 N50 G01 Z-2 F800进给切削深度 N60 X30插补直线A→B N70 G03 X40 Y20 I0 J10插补圆弧B→C N80 G02 X30 Y30 I0 J10插补圆弧C→D N90 G01 X10 Y20插补直线D→E N100 Y5插补直线E→（10，5） N110 G00 Z50 M05返回Z方向的安全高度，主轴停转 N120 G40 X-10 Y-10返回到对刀点 N130 M02程序结束 注意： ①加工前应先用手动方式对刀，将刀具移动到相对于编程原点(-10，-10，50)的对刀点处。 ②图中带箭头的实线为编程轮廓，不带箭头的虚线为刀具中心的实际路线。 【例2】平面凸轮零件图如图3.3.1所示，工件的上、下底面及内孔、端面已加工。完成凸轮轮廓的程序编制。 图3.3.1凸轮零件图 解：(1)工艺分析 从图2.3.1的要求可以看出，凸轮曲线分别由几段圆弧组成，内孔为设计基准，其余表面包括4-φ13H7孔均已加工。故取内孔和一个端面为主要定位面，在联接孔φ13的一个孔内增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。 因为孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上，这样很容易确定刀具中心与零件的相对位置。 (2)加工调整 零件加工坐标系X、Y位于工作台中间，在G53坐标系中取X=-400，Y=-100。Z坐标可以按刀具长度和夹具、零件高度决定，如选用φ20的立铣刀，零件上端面为Z向坐标零点，该点在G53坐标系中的位置为Z=-80处，将上述三个数值设置到G54加工坐标系中。凸轮轮廓加工工序卡见下表。 铣凸轮轮廓加工工序卡 材料45#零件号812程序号8121 操作 序号内容主轴转速 （r／min）进给速度 （m／min）刀 具 号数类型直径（mm） 1铣凸轮轮廓200080、200120mm立铣刀20 （3）数学处理 该凸轮加工的轮廓均为圆弧组成，因而只要计算出基点坐标，才可编制程序。在加工坐标系中，各点的计算坐标如下： BC弧的中心O1点： X=-(175+63.8) sin8°59＇=-37.28 Y=-(175+63.8) cos 8°59＇=-235.86 EF弧的中心O2点： X2+Y2=692 (X-64)2+Y2=212 解之得 X=65.75，Y=20.93 HI弧的中心O4点： X=-(175+61)cos24°15＇=-215.18 Y=(175+61)sin24°15＇=96.93 DE弧的中心O5点：X2+Y2=63.72 (X-65.75)2+(Y-20.93)2=21.302 解之得 X=63.70，Y=-0.27 B点： X=-63.8sin8°59＇=-9.96 Y=-63.8cos8°59＇=-63.02 C点： X2+Y2=642 (X+37.28)2+(Y+235.86)2=1752 解之得 X=-5.57，Y=-63.76 D点： (X-63.70)2+(Y+0.27)2=0.32 X2+Y2=642 解之得 X=63.99，Y=-0.28 E点： (X-63.7)2+(Y+0.27)2=0.32 (X-65.75)2+(Y-20.93)2=212 解之得 X=63.72，Y=-0.03 F点： (X+1.07)2+(Y-16)2=462 (X-65.75)2+(Y-20.93)2=212 解之得 X=44.79，Y=19.6 G点： (X+1.07)2+(Y-16)2=462 X2+Y2=612 解之得 X=14.79，Y=59.18 H点： X=-61 cos24°15＇=-55.62 Y=61sin 24°15＇=25.05 I点： X2+Y2=63.802 (X+215.18)2+(Y-96.93)2=1752 解之得 X=-63.02，Y=9.97 根据上面的数值计算，可画出凸轮加工走刀路线图，如图3.3.2所示。 图3.3.2凸轮加工走刀路线图 （4）编写加工程序。凸轮加工的程序及说明见下表： 凸轮加工的程序 程 序说 明 N10 G54 X0 Y0 Z40进入加工坐标系 N20 G90 G00 G17 X-73.8 Y20由起刀点到加工开始点 N30 M03 S1000启动主轴，主轴正转（顺铣） N40 G00 Z0下刀至零件上表面 N50 G01 Z-16 F200下刀切入工件，深度为工件厚度+1mm N60 G42 G01 X-63.8 Y10 F80 H01刀具半径右补偿 N70 G01 X-63.8 Y0切入零件至A点 N80 G03 X-9.96 Y-63.02 R63.8切削AB N90 G02 X-5.57 Y-63.76 R175切削BC N100 G03 X63.99 Y-0.28 R64切削CD N110 G03 X63.72 Y0.03 R0.3切削DE N120 G02 X44.79 Y19.6 R21切削EF N130 G03 X14.79 Y59.18 R46切削FG N140 G03 X-55.26 Y25.05 R61 切削GH N150 G02 X-63.02 Y9.97 R175切削HI N160 G03 X-63.80 Y0 R63.8 切削IA N170 G01 X-63.80 Y-10切削零件 N180 G01 G40 X-73.8 Y-20取消刀具补偿 N190 G00 Z40Z向抬刀 N200 G00 X0 Y0 M05返回加工坐标系原点，并停住轴 N210 M30 程序结束 附： 参数设置：H01=10； G54：X=-400，Y=-100，Z=-80。 第四章 数控铣床的操作过程 4.1数控铣削的工艺性分析 数控铣削加工工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一，根据加工实践，数控铣削加工工艺分析所要解决的主要问题大致可归纳为以下几个方面。 1. 选择并确定数控铣削加工部位及工序内容 在选择数控铣削加工内容时，应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。主要选择的加工内容有： 1) 工件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓，如图4.1.1所示的正弦曲线。 图4.1.1 Y=SIN(X)曲线 2) 已给出数学模型的空间曲面,如图3.1.2所示的球面。 图4.1.2球面 3) 形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位； 4) 用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进给的内外凹槽； 5) 以尺寸协调的高精度孔和面； 6) 能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形状； 7) 用数控铣削方式加工后，能成倍提高生产率，大大减轻劳动强度的一般加工内容。 2. 零件图样的工艺性分析 根据数控铣削加工的特点，对零件图样进行工艺性分析时，应主要分析与考虑以下一些问题。 1) 零件图样尺寸的正确标注，如图4.1.3所示 图4.1.3零件尺寸公差带的调整 由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系（如相切、相交、垂直和平行等）应明确，各种几何元素的条件要充分，应无引起矛盾的多余尺寸或者影响工序安排的封闭尺寸等。 例如，零件在用同一把铣刀、同一个刀具半径补偿值编程加工时，由于零件轮廓各处尺寸公差带不同，这时一般采取的方法是：兼顾各处尺寸公差，在编程计算时，改变轮廓尺寸并移动公差带，改为对称公差，采用同一把铣刀和同一个刀具半径补偿值加工。 2) 统一内壁圆弧的尺寸 加工轮廓上内壁圆弧的尺寸往往限制刀具的尺寸。 ? 内壁转接圆弧半径R 如图4.1.4所示，当工件的被加工轮廓高度H较小，内壁转接圆弧半径R较大时，则可采用刀具切削刃长度L较小，直径D较大的铣刀加工。这样，底面A的走刀次数较少，表面质量较好，因此，工艺性较好。反之如图4.1.5所示，铣削工艺性则较差。 通常，当R<0.2H时，则属工艺性较差。 图4.1.4 R较大 图4.1.5 R较小时 ? 内壁与底面转接圆弧半径r 如图4.1.6，铣刀直径D一定时，工件的内壁与底面转接圆弧半径r越小，铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r也越大，铣刀端刃铣削平面的面积越大，则加工平面的能力越强，因而，铣削工艺性越好。反之，工艺性越差如图4.1.7所示。 当底面铣削面积大，转接圆弧半径r也较大时，只能先用一把r较小的铣刀加工，再用符合要求r的刀具加工，分两次完成切削。 总之，一个零件上内壁转接圆弧半径尺寸的大小和一致性，影响着加工能力、加工质量和换刀次数等。因此，转接圆弧半径尺寸大小要力求合理，半径尺寸尽可能一致，至少要力求半径尺寸分组靠拢，以改善铣削工艺性。 图4.1.6 r较 图4.1.7 r较大 3. 保证基准统一的原则 有些工件需要在铣削完一面后，再重新安装铣削另一面，由于数控铣削时，不能使用通用铣床加工时常用的试切方法来接刀，因此，最好采用统一基准定位。 4. 分析零件的变形情况 铣削工件在加工时的变形，将影响加工质量。这时，可采用常规方法如粗、精加工分开及对称去余量法等，也可采用热处理的方法，如对钢件进行调质处理，对铸铝件进行退火处理等。加工薄板时，切削力及薄板的弹性退让极易产生切削面的振动，使薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度难以保证，这时，应考虑合适的工件装夹方式。 总之，加工工艺取决于产品零件的结构形状，尺寸和技术要求等。 5. 零件的加工路线 1) 铣削轮廓表面 在图4.1.8铣削轮廓表面时一般采用立铣刀侧面刃口进行切削。对于二维轮廓加工，通常采用的加工路线为： ? 从起刀点下刀到下刀点 ? 沿切向切入工件； ? 轮廓切削； ? 刀具向上抬刀，退离工件； ? 返回起刀点。 2) 顺铣和逆铣对加工影响 图4.1.8轮廓铣削 在铣削加工中，采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度的重要因素之一。逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反，顺铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。铣削方式的选择应视零件图样的加工要求，工件材料的性质、特点以及机床、刀具等条件综合考虑。通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。 如图4.1.9（a）所示为采用顺铣切削方式精铣外轮廓,图3.1.9（b）所示为采用逆铣切削方式精铣型腔轮廓,图4.1.9（c）所示为顺、逆铣时的切削区域。 （a)顺铣 （b)逆铣 （c)切入和退刀区 图4.1.9顺铣和逆铣切削方式 同时，为了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，对于铝镁合金、钛合金和耐热合金等材料，尽量采用顺铣加工。但如果零件毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而且余量一般较大，这时采用逆铣较为合理。 4.2数控铣削加工顺序 加工顺序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序等，工序安排的科学与否将直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。切削加工工序通常按以下原则安排： 1. 先粗后精 当加工零件精度要求较高时都要经过粗加工、半精加工、精加工阶段，如果精度要求更高，还包括光整加工等几个阶段。 2. 基准面先行原则 用作精基准的表面应先加工，任何零件的加工过程总是先对定位基准进行粗加工和精加工，例如轴类零件总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆和端面；箱体类零件总是先加工定位用的平面及两个定位孔，再以平面和定位孔为精基准加工孔系和其他平面。 3. 先面后孔 对于箱体、支架等零件，平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，而且孔的深度尺寸又是以平面为基准的，故应先加工平面，然后加工孔。 4. 先主后次 即先加工主要表面，然后加工次要表面。 4.3数控铣床零件加工基本操作 1. 加工要求 加工如图所示零件。零件材料为LY12，单件生产。零件毛坯已加工到尺寸。 选用设备：XK714B数控铣床 2. 准备工作 加工以前完成相关准备工作，包括工艺分析及工艺路线设计、刀具及夹具的选择、程序编制等。 3. 操作步骤及内容 1) 开机，各坐标轴手动回机床原点 2) 刀具安装 根据加工要求选择 Φ10高速钢立铣刀，用弹簧夹头刀柄装夹后将其装上主轴。 3) 清洁工作台，安装夹具和工件 将平口虎钳清理干净装在干净的工作台上，通过百分表找正、找平虎钳，再将工件装正在虎钳上。 4) 对刀设定工件坐标系 ? 用寻边器对刀，确定 X、 Y向的零偏值，将 X、 Y向的零偏值输入到工件坐标系 G54中 ； ? 将加工所用刀具装上主轴，再将 Z轴设定器安放在工件的上表面上，确定 Z向的零偏值，输入到工件坐标系 G54中 。 5) 设置刀具补偿值 将刀具半径补偿值5输入到刀具补偿地址D01。 6) 输入加工程序 将计算机生成好的加工程序通过数据线传输到机床数控系统的内存中。 7) 调试加工程序 把工件坐标系的Z值沿+Z向平移100mm，按下数控启动键，适当降低进给速度，检查刀具运动是否正确。 8) 自动加工 把工件坐标系的Z值恢复原值，将进给倍率开关打到低档，按下数控启动键运行程序，开始加工。机床加工时，适当调整主轴转速和进给速度，并注意监控加工状态，保证加工正常。 9) 取下工件，用游标卡尺进行尺寸检测 10) 清理加工现场。 11) 关机。 总 结 机械制造业是国民经济的支柱产业，可以说，没有发达的机械制造业，就不可能有国家的真正繁荣的富强。而机械制造业的发展规模和水平，则是反应国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。提高加工效率，降低生产成本，提高加工质量，快速更新产品，是机械制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志。数控铣削加工是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一，加入WTO以来，我国汽车工业、航空航天工业得到了快速发展，大量具有复杂曲面的零件都需要用数控铣床进行加工。 本设计以数控铣床加工工艺、编程与操作为核心内容，重点介绍了数控铣床加工工艺，数控铣床的编程方法，数控铣床的操作方法，典型零件数控铣床加工综合实训等方面的知识及应用实践技能。通过本次论文的写作，我了解到了在这个科学技术飞速发展的21世纪，数控技术的重要性，了解到了一般数控铣床程序的编制过程以及操作的基本方法，使我对数控铣床的认识上了一个台阶，这对我以后能更好地学习、工作有很大的帮助。 参考文献 [1]顾 京.数控加工编程及操作.高等教育出版社,2003 [2]王润孝.机床数控原理与系统.西北工业出版社，1996 [3]李 立.数控机床.高等教育出版社，2005 [4]李开佛.机床工业综述.机械工业出版社，1993 [5]彭炎午.计算机数控系统.西北工业出版社，1993 [6]李诚人.机床计算机数控.西北工业大学出版社，1988 [7]毕承恩.现代数控机床.机械工业出版社，1991 [8]林其骏.机床数控系统.中国科学技术出版社，1991 [9]FANUC LTD.FANUC Series O-MC Operator’s Manual.Printed in Japan.Jul,1992 [10] Stenerson.Jakson .Computer Numerical Control.The Association Of American Publishers(AAP),2006 致 谢 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，得到了指导老师刘峰老师的亲切关怀和耐心的指导，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我，多少个日日夜夜，刘峰老师不仅在学业上给我以精心的指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩刘峰老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作，在此谨向刘峰老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意！ 感谢机械工程系所有教职员工和同学们在这4年来对我的指导、关心和帮助。值此论文完成之际，向以上人员，以及其他曾经、正在和将要关心、支持和帮助我的老师、同学、朋友，在这里请接受我诚挚的谢意! 最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们! 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