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数控铣床及加工中心工艺知识——（五）

日期：2010年01月18　来源：沈阳第一机床厂　关键字：加工中心
    (9)对刀点与换刀点的确定  对刀点是数控加工中刀具相对工件运动的起点。在编程时不论是刀具相对工件移动，还是工件相对刀具移动，都是把工件看作静止，加工中心刀具在运动。通常把对刀点称为程序原点，它可以设在被加工零件上(如零件的定位孔中心距机床工作台或夹具表面的某一点处)，也可以设在与零件定位基准有固定尺寸摇臂钻床关系的夹具上的某一位置(如专门在夹具上设计一圆柱销或孔等)。其选择原则找正容易；编程方便；对刀误差小；加工时检查方便、可靠。
    对刀时应使对刀点与刀位点重合。所谓刀位点，是指刀具的定位基准点。对于各种立铣刀，一般取刀具轴线与刀具底端面的交点，钻头则取为钻尖。
    换刀点是为加工中心、数控车床等多刀加工的机床编程而设置的，因为这些机床在加工过程中间要自动换刀。为防止换刀时碰伤零件或夹具，换刀点常常设置在被加工零件的外面，并要有一定的安全量。
    (10)加工路线的确定  进给路线是指数控加工过程中刀具相对于被加工工件运动的轨迹和方向。在数控机床加工过程中，每道工序加工路线的确定都非常重要，因为它与工件的加工精度和表面粗糙度直接相关。进给路线不但包括加工工艺内容，也反映出各工步顺序。进给路线是编写程序的依据之一，因此，加工中心在确定进给路线时最好画一张工序简图，将已经拟定出的进给路线画上去(包括进、退刀路线)，这样可带来不少方便。
    在数控加工中，刀具刀位点相对于零件运动的轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：
    加工路线应保证被加工零件的精度和表摇臂钻床面粗糙度，且效率较高；
    使数值计算简便，以减少编程工作量；
    应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。
    确定进给路线的工作重点，主要在于确定粗加工及空行程的进给路线，因精加工切削过程的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。进给路线泛指刀具从对刀点(或机床参考点)开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的进给路线，不仅可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。摇臂钻床实现最短的进给路线，除了依靠大量的实践经验外，还应善于分析。
    ①最短的空行程路线。
    a，利用起刀点。合理设置起刀点位置，加工中心在安全的前提下，缩短空行程。
    b．利用换刀点。合理设置换刀点，精粗换刀点分开设置。
    c．合理安排回参考点路线。在不发生干涉的情况下，两轴同时回零。
    d．合理安排空程进给路线。在铣床加工中，加工均布的相同要素时，合理设进给路线。
    ②切削进给路线选择原则。在安排粗加工或半精加工的切削进给路线时，应同时兼顾到被加工零件的刚性及加工的工艺性等要求，不要顾此失彼。
    此外，确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次进给，还是多次进给来完成加工，以及在铣削加工中是采用顺铣还是采用逆铣等。
    对点位控制的数控机床，只要求定位精度较高，定位过程尽可能快，而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的，因此这类机床应按空程最短来安排进给路线。除此之外，还要确定刀具轴向的运动尺寸，其大小主要由被加工零件的孑L深来决定，但也应考虑一些辅助尺寸，如刀具的引入距离和超越量。
    对于位置精度要求较高的孑L系加工，特别要注意孑L的加工顺序的安排，安排不当时，有可能将坐标轴的反向间隙带人，直接影响位置精度。孔系加工路线，加工中心在加工孔Ⅳ时，X方向的反向间隙将会影响Ⅲ、摇臂钻床Ⅳ两孔的孔距精度；    铣削平面零件时，一般采用立铣刀侧刃进行切削，为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，对刀具的切入和切出程序需要精心设计。铣削外表面轮廓时，铣刀的切人和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切向切人和切出零件表面，而不应沿法向直接切人零件，以避免加工表面产生刀痕，保证零件轮廓光滑。
    铣削内轮廓表面时，切人和切出无法外延，这时应尽量由圆弧过渡到圆弧，无法实现时，铣刀可沿零件轮廓的法线方向切人和切出，并将其切人、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处。
    加工过程中，在工件、刀具、夹具、机床系统弹性变形平衡的状态下，进给停顿时，切削力减小，会改变系统的平衡状态，刀具会在进给停顿处的零件表面留•下刀痕。因此，在轮廓加工中应避免进给停顿。
    ③顺铣、逆铣的选择。铣刀与工件接触部分的旋转方向与工件进给方向相同称为顺铣反之为逆铣。铣床的螺母和丝杠间总会有或大或小的间隙，顺铣时假如工作台向右移动，丝杠和螺母在左侧贴紧，加工中心间隙留在右侧，而这时水平铣削分力也向右，因此当水平铣削分力大到一定程度时会推动工作台和丝杠一起向右窜动，摇臂钻床把间隙留在左侧；随着丝杠继续转动，间隙又恢复到右侧，在这一瞬间工作台停止运动；当水平铣削分力又大到一定程度时又会推动工作台和丝杠再次向右窜动。这种周期性的窜动使得工作台运动很不平稳，容易造成刀齿损坏。此外，在铣削铸、锻件时，刀齿首先接触黑皮，加剧刀具磨损；但顺铣的垂直铣削分力将工件压向工作台，刀齿与已加工面滑行、摩擦现象小，对减小刀齿磨损、减少加工硬化现象和减小表面粗糙度均有利。因此，当工作台丝杠和螺母的间隙调整到小于o．03mm时或铣削薄而长的工件时宜采用顺铣。逆铣时铣削垂直分力将工件上抬，刀齿与已加工面滑行使摩擦加大。但铣削水平分力有助于丝杠和螺母贴紧，使工作台运动比较平稳，铣削铸、锻件引起的刀齿磨损也较小。加工中心因此一般铣削多采用逆铣。顺铣有让刀的趋势，逆铣有深啃的趋势，特别是角落，所以有内部拐角的最好用／顷铣。加工一些软材料时，比如紫铜，摇臂钻床最好用逆铣，光洁度会比顺铣好很多。

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