数控加工路线的确定

切入、切出点
切入点
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切入点是指在曲面的初始切削位置上，刀具与曲面的 接触点。 切出点是指在曲面切削完毕后，刀具与曲面的接触点。
切入、切出点
切入点或切出点一般选取在零件轮 廓两几何元素的交点处。引入线、引 出线由与零件轮廓曲线相切的直线组 成，这样可以保证零件轮廓曲线的加 工形状平滑。
切入、切出点
切入、切出路径
铣削外圆的切入切出路径
切入、切出路径
铣削外轮廓的切入切出路径
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，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（见图2），为防止刀具在轮 廓拐角处留下凹口，刀具切入切出点应 远离拐角
条件按加工路线最短或加工精度最高的原则， 同时，还应考虑孔加工时的引伸距离。 对于点位控制的数控机床，只要求定位 精度较高，定位过程尽可能地快，而刀具相 对于工件的运动路径无关紧要，因此这类机 床应按路径最短来安排走刀路线。 对于位置要求较高的孔系加工，特别要 注意孔的加工顺序的安排。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 系统反向间隙误差对定位精度的影响。
从拐角切入、切 出，容易产生过 切现象。
从直线中间圆弧 切入、切出。
铣削无交点内轮廓的切入切出路径
（6）最终轮廓一次走刀完成
为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓 应安排在最后一次走刀中连续加工出来。 如下图a为用行切方式加工内腔的走刀路线，这种走刀 能切除内腔中的全部余量，不留死角，不伤轮廓。但行 切法将在两次走刀的起点和终点间留下残留高度，而达 不到要求的表面粗糙度。所以如采用b图的走刀路线， 先用行切法，最后沿周向环切一刀，光整轮廓表面，能 获得较好的效果。图c也是一种可考虑的走刀路线方式。
铣削内圆的切入切出路径
切入、切出路径
铣削内轮廓的切入切出路径
从尖点切入铣削内轮廓
切入、切出路径
不在拐角点作 为切入切出点
切入、切出路径
铣削内轮廓的切入切出路径
若在此作为切入、切出 点，容易产生过切现象
切入、切出路径
为了消除由于系统刚度变化引起 进退刀时的痕迹，可采用多次走刀 的方法，减小最后精铣时的余量， 以减小切削力。
对刀点与换刀点
对刀点与加工原点重合
粗车矩形循环进给路线选择
对刀点 工步起点
工步起点与对刀 点重合，空行程 长。
工步起点
对刀点
工步起点与对刀 点分离，空行程 短。
对刀点与换刀点
对刀点在几何对称中心
对刀与换刀
×
对刀点
对刀点在加工过程中便于检查
确定对刀点与换刀点
刀位点
如： 平头立铣刀的刀位点一般为端面中 心；球头铣刀的刀位点取为球心；钻头 为钻尖。 对刀时应使对刀点与刀位点重合。
切入点选择原则：
粗加工选择曲面内的最高角点作为切入点。
精加工选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为切入点。
总之避免铣刀当钻头使用，否则因受力大而损坏。
切入、切出点
切出点选择原则：
能连续完整的加工曲面。 非加工时间短。
切入、切出点
虽然是两几何图素的交点， 但在这里刀具沿切线方 向切出后将影响已加工 表面精度
1、巧用起刀点 2、巧设换刀点 3、合理安排“回参考点”路 线 4、巧排空程进给路线
1.寻求最短加工路线
如加工下图a所示零件上的孔系。b图的走刀路线为先加工完 外圈孔后，再加工内圈孔。若改用c图的走刀路线，减少空 刀时间，则可节省定位时间近一倍，提高了加工效率。
a)零件图样
先加工完外圈孔 后，再加工内圈 孔，时间较长。
应尽量避免在连续几何 图素的中间切入
●
× √
×
可沿图形轮廓切向 切入切出，且保证 轮廓封闭
切入点的选择
加工路线的确定
铣削内外圆时加工路线的确定
铣削整圆时，要安排刀具从切向进入圆 周进行铣削加工，当整圆加工完毕之 后，不要在切点处取消刀补和退刀， 要安排一段沿切线方向继续运动的距 离，这样可以避免在取消刀补时，刀 具与工件相撞而造成工件和刀具报废。 铣切外圆加工路线如图所示。
第三章
数控加工工艺基础
第三节
加工路线的确定
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。
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 的快，而刀具相对于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走道路线。
b)路线1
c)路线2
交错加工内、 外圈孔，减少
空刀时间。
(a) (a)
(b) (b)
最短加工路线选择
2、确定对刀点与换刀点
刀具与工件原点 X 轴方向之距离
刀具与工件原点 Z 轴方向之距离
刀具与工件原点 Y 轴方向之距离
确定对刀点与换刀点
对于数控机床来说，在加工开始时，确定 刀具与工件的相对位置是很重要的，它是 通过对刀点来实现的。
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 件的孔深来决定，但也应考虑一些辅助尺寸，如刀具的引入距离 和超程量。
对于位置精度要求较高的孔系加工，特别要注意孔的加工顺序的 安排，安排不当时，就有可能将坐标轴的反向间隙带入，直接影 响位置精度。
加工路线的确定确定
走刀路线应注意以下几点：
一、最短的空行程路线
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
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。
二、最短的切削进给路线
孔加工时引伸距离的确定孔加工在确定轴向尺寸时，应考虑 一些辅助尺寸，包括刀具的引入距离和超越距离。数控钻孔的尺 寸关系如图6所示，图中各参数的含义如下。 Zd——被加工孔的深度（mm）； ΔZ——具的轴向引入距离（mm），其经验数据为已加工面 钻、镗、铰孔ΔZ=1-3mm；毛面上钻ΔZ=5-8mm；铣削前攻螺纹 时ΔZ=5-10mm；
是指确定刀具位置的基准点
确定对刀点与换刀点
应根据工序内容来作安排， 为了防止换刀时刀具碰伤工 件，换刀点往往设在距离零 件较远的地方。
换刀点
(3)选择切入切出方向 考虑刀具的进、退刀（切入、切出）路 线时，刀具的切出或切入点应在沿零件 轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑； 应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而 划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切 削过程中的暂停（切削力突然变化造成 弹性变形），以免留下刀痕，如下图所 示。
Zd——钻孔深度（mm）。 Zp=0.3d Zf——刀具轴向位移量，即程 序中的坐标尺寸（mm）， Zf=Zd+ΔZ+Zp 钻孔时刀具超越距离为1 / / 3mm。
(a) 零件图
(b) 差
(c) 好
镗削孔系走刀路线比较
螺纹加工的引伸距离的确定在数控车床上车螺纹时，沿螺距 方向的Z向进给应和车床主轴的旋转保持严格的速度比例关系， 因此应避免在进给机构加速或减速的过程中切削。为此要有引 入距离ε1和超越距离ε2。如图7所示，ε1和ε2的数值与车床拖动 系统的动态特性、螺纹的螺距和精度有关。一般ε1为2-5mm， 对大螺距和高精度的螺纹取大值；ε2一般取ε1的1 / 4 左右。若 螺纹收尾处没有退刀槽时，收尾处的形状与数控系统有关，一 般按45°退刀收尾。
确定对刀点与换刀点
对刀点的选择原 则 ▲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
确定对刀点与换刀点
★对刀点可以设在零件上、夹具上或机 床上，但必须与零件的定位基准有已知的 准确关系。当对刀精度要求较高时，对刀 点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准 上。
★对于以孔定位的零件，可以取孔的 中心作为对刀点。
a)路线1
b)路线2
c)路线3
加工路线的确定
铣削内外圆时加工路线的确定 当铣切内圆时也应该遵循此 种切入的方法。最好安排从 圆弧过渡到圆弧的加工路线。 切出时也应多安排一段过渡 圆弧再退刀，这样可以降低 接刀处的接痕，从而可以降 低孔加工的粗糙度和提高孔 加工的精度，图是铣切内圆 的加工路线示意图。
切入、切出路径
铣削内轮廓的切入切出路径
对刀点
指通过对刀确定刀具与工件相 对位置的基准点。
对刀、换刀
确定起始点与返回点
起始点 指程序开始时，刀尖（刀位点）的初始 停留点。采用G92对刀时一般为对刀点。 指一把刀具在程序执行完毕后，刀尖 返回后的停留点。一般为换刀点。
返回点
在同一个程序中起始点和返回点最好相同。如果一个零件的加 工需要几个程序才能完成，这几个程序的起始点和返回点也最好 完全相同，以免引起加工操作上的麻烦。程序起始点和返回点的 坐标值最好设置X坐标值和Y坐标值均为零，这样能够使得按照工 件坐标系原点对刀后就不必进行X、Y坐标方向的移动，只需Z方 向移到高出被加工零件的最高点50～100mm左右的某一位置上， 即起始平面、退刀平面所在的位置上。
（4）选择使工件在加工后变形小的路线
对横截面积小的细长零件或薄板零 件应采用分几次走刀加工到最后尺 寸或对称去除余量法安排走刀路线， 安排工步时，应先安排对工件刚性 破坏较小的工步。
（5）根据加工质量要求和工件毛坯的质量及材料， 选择好铣削的方式（顺铣或逆铣）。
6）孔加工时的加工路线确定，应根据技术
图3-6 切入切出方式
切入、切出路径
当铣切内表面轮廓形状时，也应该尽量 遵循从切向切入的方法，但此时切入无法 外延，最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工 路线。当实在无法沿零件曲线的切向切入、 切出时，铣刀只有沿法线方向切入和切出， 在这种情况下，切入切出点应选在零件轮 廓两几何要素的交点上，而且进给过程中 要避免停顿。