如何學(xué)習(xí)數(shù)控編程技術(shù)
1.數(shù)控機(jī)床及數(shù)控加工原理方面的基礎(chǔ)知識2.數(shù)控編程的指令代碼及其格式3.金屬切削原理及刀具的基礎(chǔ)知識
4.數(shù)控加工工藝分析及刀具軌跡合理性分析能力5.機(jī)械制圖特別是較復(fù)雜零件的讀圖能力
6.通過一種高級程序語言的學(xué)習(xí)獲得程序結(jié)構(gòu),程序設(shè)計(jì)必要的基礎(chǔ)知識
7.掌握至少一種cad/cam軟件的數(shù)控編程方法
8.具有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,特別是解析幾何與三角函數(shù)方面的基礎(chǔ)知識,具有一定的數(shù)學(xué)計(jì)算能力9.不斷提高與數(shù)控加工相關(guān)的英語閱讀能力ISO:國際標(biāo)準(zhǔn)化組織EIA:美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)HSS:高速鋼
Cementedcarbide:硬質(zhì)合金Ceramics:陶瓷CBN:立方氮化硼PCD:聚晶金剛石
硬質(zhì)合金刀具分類:
P類鎢鈦鈷類(WC-TiC-Co)硬質(zhì)合金代號YT主要用于加工鋼件,包括鑄鋼
K類鎢鈷類(WC-Co)硬質(zhì)合金代號YG主要用于鑄鐵,有色金屬和非金屬材料M類鎢鈦鉭(鈮)鈷類(WC-TiC-TaC(NbC)-Co)硬質(zhì)合金代號YW主要用于加工鋼,鑄鐵及有色金屬鎢鈷類硬質(zhì)合金常用牌號及應(yīng)用范圍常用牌號應(yīng)用范圍鑄鐵,有色金屬及其合金的精加工和半精加工,不能YG3(YG3X)承受沖擊載荷普通鑄鐵,冷硬鑄鐵,高溫合金的精加工,半精加工YG6X鑄鐵,有色金屬及其合金的半精加工和粗加工YG6鑄鐵,有色金屬及其合金,非金屬材料的粗加工,可YG8用于斷續(xù)切削冷硬鑄鐵,有色金屬及其合金的半精加工,也可用于YG6A高錳鋼,淬硬鋼的半精加工和精加工鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金常用牌號及其應(yīng)用范圍常用牌號應(yīng)用范圍碳素鋼,合金鋼的精加工YT30碳素鋼,合金鋼在連續(xù)切削時(shí)的粗加工,半精加工,YT15(YT14)或斷續(xù)切削時(shí)的精加工碳素鋼,合金鋼的粗加工,可用于斷續(xù)切削YT5加工鎢鈦鉭(鈮)鈷類硬質(zhì)合金常用牌號及應(yīng)用范圍常用牌號應(yīng)用范圍用于加工高溫合金,YW1YW2
不銹鋼,高錳鋼等難加工材料及普通鋼料,鑄鐵,有色金屬及其合金用于半精加工和精加工用于粗加工和半精加工
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如何學(xué)習(xí)數(shù)控編程?
目前在國內(nèi)制造業(yè)對數(shù)控加工高速增長的需求形勢下,數(shù)控編程技術(shù)人才出現(xiàn)了嚴(yán)重短缺,數(shù)控編程技術(shù)已成為就業(yè)市場上的需求熱點(diǎn)。
一、學(xué)好數(shù)控編程技術(shù)需要具備以下幾個(gè)基本條件:(1)具有基本的學(xué)習(xí)資質(zhì),即學(xué)員具備一定的學(xué)習(xí)能力和預(yù)備知識。(2)有條件接受良好的培訓(xùn),包括選擇好的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和培訓(xùn)教材。(3)在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)。
二、學(xué)習(xí)數(shù)控編程技術(shù),要求學(xué)員首先掌握一定的預(yù)備知識和技能,包括:(1)基本的幾何知識(高中以上即可)和機(jī)械制圖基礎(chǔ)。(2)基礎(chǔ)英語(高中以上即可)。(3)機(jī)械加工常識。(4)基本的三維造型技能。
三、選擇培訓(xùn)教材應(yīng)考慮的因素包括:(1)教材的內(nèi)容應(yīng)適合于實(shí)際編程應(yīng)用的要求,以目前廣泛采用的基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)為主要內(nèi)容。在講授軟件操作、編程方法等實(shí)用技術(shù)的同時(shí)也應(yīng)包含一定的基礎(chǔ)知識,使讀者知其然更知其所以然。(2)教材的結(jié)構(gòu)。數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)是一個(gè)分階段不斷提高的過程,因此教材的內(nèi)容應(yīng)按不同的學(xué)習(xí)階段進(jìn)行合理的分配。同時(shí),從應(yīng)用角度對內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的歸納和分類,便于讀者從整體上理解和記憶。
四、數(shù)控編程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程基本可以歸納為3個(gè)階段:第1階段:基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),包括數(shù)控加工原理、數(shù)控程序、數(shù)控加工工藝等方面的基礎(chǔ)知識。第2階段:數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí),在初步了解手工編程的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)學(xué)習(xí)基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)。第3階段:數(shù)控編程與加工練習(xí),包括一定數(shù)量的實(shí)際產(chǎn)品的數(shù)控編程練習(xí)和實(shí)際加工練習(xí)。五、學(xué)習(xí)方法與技巧同其他知識和技能的學(xué)習(xí)一樣,掌握正確的學(xué)習(xí)方法對提高數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量起著十分重要的作用。下面是幾點(diǎn)建議:(1)集中精力打殲滅戰(zhàn),在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)集中完成一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo),并及時(shí)加以應(yīng)用,避免進(jìn)行馬拉松式的學(xué)習(xí)。(2)對軟件功能進(jìn)行合理的分類,這樣不僅可提高記憶效率,而且有助于從整體上把握軟件功能的應(yīng)用。(3)從一開始就注重培養(yǎng)規(guī)范的操作習(xí)慣,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng),這一點(diǎn)往往比單純學(xué)習(xí)技術(shù)更為重要。(4)將平時(shí)所遇到的問題、失誤和學(xué)習(xí)要點(diǎn)記錄下來,這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。
六、如何學(xué)習(xí)CAM交互式圖形編程技術(shù)的學(xué)習(xí)(也就是我們常說的CAM編程的要點(diǎn))可分三個(gè)方面:1、是學(xué)習(xí)CAD/CAM軟件應(yīng)重點(diǎn)把握核心功能的學(xué)習(xí),因?yàn)镃AD/CAM軟件的應(yīng)用也符合所謂的“20/80原則”,即80%的應(yīng)用僅需要使用其20%的功能。2、是培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的工作習(xí)慣。對于常用的加工工藝過程應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)設(shè)置,并形成標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)模板,在各種產(chǎn)品的數(shù)控編程中盡可能直接使用這些標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)模板,以減少操作復(fù)雜度,提高可靠性。3、是重視加工工藝的經(jīng)驗(yàn)積累,熟悉所使用的數(shù)控機(jī)床、刀具、加工材料的特性,以便使工藝參數(shù)設(shè)置更為合理。
需要特別指出的是,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是數(shù)控編程技術(shù)的重要組成部分,只能通過實(shí)際加工獲得,這是任何一本數(shù)控加工培訓(xùn)教材都不可能替代的。雖然本書充分強(qiáng)調(diào)與實(shí)踐相結(jié)合,但應(yīng)該說在不同的加工環(huán)境下所產(chǎn)生的工藝因素變化是很難用書面形式來表述完整的。最后,如同學(xué)習(xí)其他技術(shù)一樣,要做到“在戰(zhàn)略上藐視敵人,在戰(zhàn)術(shù)上重視敵人”,既要對完成學(xué)習(xí)目標(biāo)樹立堅(jiān)定的信心,同時(shí)又腳踏實(shí)地地對待每一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。如何學(xué)習(xí)數(shù)控編程
如何提高數(shù)控編程學(xué)習(xí)的效率
同其他知識和技能的學(xué)習(xí)一樣,掌握正確的學(xué)習(xí)方法對提高數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量起著十分重要的作用。下面是幾點(diǎn)建議:
(1)集中精力打殲滅戰(zhàn),在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)集中完成一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo),并及時(shí)加以應(yīng)用,避免進(jìn)行馬拉松式的學(xué)習(xí)。
(2)對軟件功能進(jìn)行合理的分類,這樣不僅可提高記憶效率,而且有助于從整體上把握軟件功能的應(yīng)用。
(3)從一開始就注重培養(yǎng)規(guī)范的操作習(xí)慣,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng),這一點(diǎn)往往比單純學(xué)習(xí)技術(shù)更為重要。
(4)將平時(shí)所遇到的問題、失誤和學(xué)習(xí)要點(diǎn)記錄下來,這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。
需要特別指出的是,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是數(shù)控編程技術(shù)的重要組成部分,只能通過實(shí)際加工獲得,這是任何一本數(shù)控加工培訓(xùn)教材都不可能替代的。雖然本書充分強(qiáng)調(diào)與實(shí)踐相結(jié)合,但應(yīng)該說在不同的加工環(huán)境下所產(chǎn)生的工藝因素變化是很難用書面形式來表述完整的。
最后,如同學(xué)習(xí)其他技術(shù)一樣,要做到“在戰(zhàn)略上藐視敵人,在戰(zhàn)術(shù)上重視敵人”,既要對完成學(xué)習(xí)目標(biāo)樹立堅(jiān)定的信心,同時(shí)又腳踏實(shí)地地對待每一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。如何提高數(shù)控編程學(xué)習(xí)效率
數(shù)控編程高手八大必備條件
世界上并沒有成為高手的捷徑,但一些基本原則是可以遵循的。
1、扎實(shí)的基礎(chǔ)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)、編譯原理,這些是所有計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ),如果不掌握它們,很難寫出高水平的程序。程序人人都會(huì)寫,但當(dāng)你發(fā)現(xiàn)寫到一定程度很難再提高的時(shí)候,就應(yīng)該想想是不是要回過頭來學(xué)學(xué)這些最基本的理論。不要一開始就去學(xué)OOP,即使你再精通OOP,遇到一些基本算法的時(shí)候可能也會(huì)束手無策。因此多讀一些計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論方面的書籍是非常有必要的。
2、豐富的想像力
不要拘泥于固定的思維方式,遇到問題的時(shí)候要多想幾種解決問題的方案,試試別人從沒想過的方法。豐富的想像力是建立在豐富的知識的基礎(chǔ)上,除計(jì)算機(jī)以外,多涉獵其他的學(xué)科,比如天文、物理、數(shù)學(xué)等等。開闊的思維對程序員來說很重要。
3、最簡單的是最好的
這也許是所有科學(xué)都遵循的一條準(zhǔn)則,復(fù)雜的質(zhì)能轉(zhuǎn)換原理在愛因斯坦眼里不過是一個(gè)簡單得不能再簡單的公式:E=mc2。簡單的方法更容易被人理解,更容易實(shí)現(xiàn),也更容易維護(hù)。遇到問題時(shí)要優(yōu)先考慮最簡單的方案,只有簡單方案不能滿足要求時(shí)再考慮復(fù)雜的方案。
4、不鉆牛角尖
當(dāng)你遇到障礙的時(shí)候,不妨?xí)簳r(shí)遠(yuǎn)離電腦,看看窗外的風(fēng)景,聽聽輕音樂,和朋友聊聊天。當(dāng)我遇到難題的時(shí)候會(huì)去玩游戲,當(dāng)負(fù)責(zé)游戲的那部分大腦細(xì)胞極度亢奮的時(shí)候,負(fù)責(zé)編程的那部分大腦細(xì)胞就得到了充分的休息。當(dāng)重新開始工作的時(shí)候,我會(huì)發(fā)現(xiàn)那些難題現(xiàn)在竟然可以迎刃而解。5、對答案的渴求
人類自然科學(xué)的發(fā)展史就是一個(gè)渴求得到答案的過程,即使只能知道答案的一小部分也值得我們?nèi)ジ冻。只要你?jiān)定信念,一定要找到問題的答案,你才會(huì)付出精力去探索,即使最后沒有得到答案,在過程中你也會(huì)學(xué)到很多東西。
6、多與別人交流
三人行必有我?guī),也許在一次和別人不經(jīng)意的談話中,就可以迸出靈感的火花。多上上網(wǎng),看看別人對同一問題的看法,會(huì)給你很大的啟發(fā)。
7、良好的編程風(fēng)格
注意養(yǎng)成良好的習(xí)慣,代碼的縮進(jìn)編排,變量的命名規(guī)則要始終保持一致。大家都知道如何排除代碼中錯(cuò)誤,卻往往忽視了對注釋的排錯(cuò)。注釋是程序的一個(gè)重要組成部分,它可以使你的代碼更容易理解,而如果代碼已經(jīng)清楚地表達(dá)了你的思想,就不必再加注釋了,如果注釋和代碼不一致,那就更加糟糕。
8、韌性和毅力
這也許是“高手”和一般程序員最大的區(qū)別。高手們并不是天才,他們是在無數(shù)個(gè)日日夜夜中磨煉出來的。成功能給我們帶來無比的喜悅,但過程卻是無比的枯燥乏味。你不妨做個(gè)測試,找個(gè)10000以內(nèi)的素?cái)?shù)表,把它們?nèi)汲聛,然后再檢查三遍,如果能夠不間斷地完成這一工作,你就可以滿足這一條。數(shù)控編程高手八大必備條件
數(shù)控編程的有關(guān)問題
一、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)
數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸按標(biāo)準(zhǔn)JB3051-82lt;數(shù)控機(jī)床及其數(shù)控機(jī)械的坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向的命名方法>確定后,還要確定坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置,這樣坐標(biāo)系才能確定下來。依原點(diǎn)的不同,數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。
1.機(jī)床坐標(biāo)系
以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來的X、Y、Z軸直角坐標(biāo)系,稱為機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床原點(diǎn)為機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn),也稱機(jī)床零點(diǎn)。機(jī)床零點(diǎn)是通過機(jī)床參考點(diǎn)間接確定的,機(jī)床參考點(diǎn)也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn),其與機(jī)床零點(diǎn)間有一確定的相對位置,一般設(shè)置在刀具運(yùn)動(dòng)的X、Y、Z正向最大極限位置。在機(jī)床每次通電之后,工作之前,必須進(jìn)行回機(jī)床零點(diǎn)操作,使刀具運(yùn)動(dòng)到機(jī)床參考點(diǎn),其位置由機(jī)械檔塊確定。這樣,通過機(jī)床回零操作,確定了機(jī)床零點(diǎn),從而準(zhǔn)確地建立機(jī)床坐標(biāo)系,即相當(dāng)于數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部建立一個(gè)以機(jī)床零點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系,一般情況下,機(jī)床坐標(biāo)系在機(jī)床出廠前已經(jīng)調(diào)整好,不允許用戶隨意變動(dòng)。
2.工件坐標(biāo)系
工件圖樣給出以后,首先應(yīng)找出圖樣上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。其他各項(xiàng)尺寸均是以此點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注。該基準(zhǔn)點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)。以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的X、Y、Z軸直角坐標(biāo)系,稱為工件坐標(biāo)系。
工件坐標(biāo)系是用來確定工件幾何形體上各要素的位置而設(shè)置的坐標(biāo)系,工件原點(diǎn)的位置是人為設(shè)定的,它是由編程人員在編制程序時(shí)根據(jù)工件的特點(diǎn)選定的,所以也稱編程原點(diǎn)。
數(shù)控車床加工零件的工件原點(diǎn)一般選擇在工件右端面、左端面或卡爪的前端面與Z軸的交點(diǎn)上。圖2-13所示,是以工件右端面與Z軸的交點(diǎn)作為工件原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。
數(shù)控銑床加工零件的工件原點(diǎn)選擇時(shí)應(yīng)該注意:工件原點(diǎn)應(yīng)選在零件圖的尺寸基準(zhǔn)上,對于對稱零件,工件原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在對稱中心上;對于一般零件,工件原點(diǎn)設(shè)在工件外輪廓的某一角上,這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算。對于Z軸方向的原點(diǎn),一般設(shè)在工件表面,并盡量選在精度較高的工件表面。
同一工件,由于工件原點(diǎn)變了,程序段中的坐標(biāo)尺寸也隨之改變。因此,數(shù)控編程時(shí),應(yīng)該首先確定編程原點(diǎn),確定工件坐標(biāo)系。編程原點(diǎn)的確定是在工件裝夾完畢后,通過對刀確定。
二、對刀
在數(shù)控加工中,工件坐標(biāo)系確定后,還要確定刀具的刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。即常說的對刀問題。數(shù)控機(jī)床上,目前,常用的對刀方法為手動(dòng)試切對刀。
1.?dāng)?shù)控車床的對刀
數(shù)控車床對刀方法基本相同,首先,將工件在三爪卡盤上裝夾好之后,用手動(dòng)方法操作機(jī)床,具體步驟如下:
1)回參考點(diǎn)操作采用ZERO(回參考點(diǎn))方式進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作,建立機(jī)床坐標(biāo)系。此時(shí)CRT上將顯示刀架中心(對刀參考點(diǎn))在機(jī)床坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置的坐標(biāo)值。
2)試切對刀先用已選好的刀具將工件外圓表面車一刀,保持X向尺寸不變,Z向退刀,按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵,CRT屏幕上顯示X、Z坐標(biāo)值都清成零(即X0,Z0);然后,停止主軸,測量工件外圓直徑D。如圖2-14所示。再將工件端面車一刀,當(dāng)CRT上顯示的X坐標(biāo)值為-(D/2)時(shí),按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵,CRT屏幕上顯示X、Z坐標(biāo)值都清成零(即X0,Z0),系統(tǒng)內(nèi)部完成了編程零點(diǎn)的設(shè)置功能。3)建立工件坐標(biāo)系刀尖(車刀的刀位點(diǎn))當(dāng)前位置就在編程零點(diǎn)(即工件原點(diǎn))上。
2.?dāng)?shù)控銑床的對刀
假設(shè)零件為對稱零件,并且毛坯已測量好長為L1、寬為L2,平底立銑刀的直徑也已測量好。如圖2-15所示,將工件在銑床工作臺(tái)上裝夾好后,在手動(dòng)方式操縱機(jī)床,具體步驟如下:1)回參考點(diǎn)操作
采用ZERO(回參考點(diǎn))方式進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作,建立機(jī)床坐標(biāo)系。此時(shí)CRT上將顯示銑刀中心(對刀參考點(diǎn))在機(jī)床坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置的坐標(biāo)值。
2)手工對刀
先使刀具靠攏工件的左側(cè)面(采用點(diǎn)動(dòng)操作,以開始有微量切削為準(zhǔn)),刀具如圖A位置,按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵,CRT上顯示X0、Y0、Z0,則完成X方向的編程零點(diǎn)設(shè)置。再使刀具靠攏工件的前側(cè)面,刀具如圖B位置,保持刀具Y方向不動(dòng),使刀具X向退回,當(dāng)CRT上X坐標(biāo)值0時(shí),按編程零點(diǎn)設(shè)置鍵,就完成X、Y兩個(gè)方向的編程零點(diǎn)設(shè)置。最后抬高Z軸,移動(dòng)刀具,考慮到存在銑刀半徑,當(dāng)CRT上顯示X坐標(biāo)值為(L1/2+銑刀半徑),Y的坐標(biāo)值為(L2/2+銑刀半徑)時(shí),使銑刀底部靠攏工件上表面,按編程零點(diǎn)設(shè)置鍵,CRT屏幕上顯示X、Y、Z坐標(biāo)值都清成零(即X0,Y0,Z0),系統(tǒng)內(nèi)部完成了編程零點(diǎn)的設(shè)置功能。就把銑刀的刀位點(diǎn)設(shè)置在工件對稱中心上,即工件坐標(biāo)系的工件原點(diǎn)上。3)建立工件坐標(biāo)系
此時(shí),刀具(銑刀的刀位點(diǎn))當(dāng)前位置就在編程零點(diǎn)(即工件原點(diǎn))上。由于手動(dòng)試切對刀方法,調(diào)整簡單、可靠,且經(jīng)濟(jì),所以得到廣泛的應(yīng)用。數(shù)控編程有關(guān)問題
數(shù)控編程工藝處理步驟
1加工工件的選擇(1)數(shù)控車床:
形狀比較復(fù)雜的軸類零件和由復(fù)雜曲線回轉(zhuǎn)形成的模具內(nèi)型腔。(2)數(shù)控立式鏜銑床和立式加工中心:
箱體、箱蓋、平面凸輪、樣板、形狀復(fù)雜的平面或立體零件,以及模具的內(nèi)、外型腔等。(3)數(shù)控臥式鏜銑床和臥式加工中心:復(fù)雜的箱體類零件、泵體、閥體、殼體等。(4)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的臥式加工中心:各種復(fù)雜的曲線、曲面、葉輪、模具等。
2加工工序的劃分
數(shù)控加工工序的劃分主要遵循以下原則:(1)刀具集中分序法(2)粗、精加工分序法
(3)按加工部位分序法先粗后精,先近后遠(yuǎn)(相對對刀點(diǎn)),先內(nèi)后外,先面后孔。
3工件的裝卡方式(1)盡量采用組合夾具。
(2)選擇合理的零件定位、夾緊的部位。避免干涉,便于測量。(3)選擇合理的夾緊力位置和方向。減少變形(4)裝卡、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性。
4選擇合理的走刀路線
走刀路線是數(shù)控加工中,刀具刀位點(diǎn)相對工件運(yùn)動(dòng)的軌跡及方向。走刀路線既包括了工步的內(nèi)容,也反映出工步安排的順序,是編寫程序的重要依據(jù)。
合理的走刀路線,是指能保證零件加工精度、表面粗糙度要求,數(shù)值計(jì)算簡單,程序段少,編程量小,走刀路線最短,空程最少的高效率路線。
影響走刀路線選擇的主要因素有:被加工工件的材料、余量、剛度、加工精度要求、表面粗糙度要求;機(jī)床的類型、剛度、精度;夾具的剛度;刀具具的狀態(tài)、剛度、耐用度等。
例1圖2.4所示點(diǎn)群零件圖(a)的加工,經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)圖(c)所示走刀路線總長較圖(b)為短。
圖2.4例1圖例22.5是一個(gè)銑凹槽的例子。圖(a)所示走刀路線最短,加工表面粗糙度最差:圖(b)所示走刀路線最長,圖(c)所示走刀路線方案最佳。
圖2.5例2圖:銑凹槽的三種走刀路線例3銑削整園時(shí),要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工,當(dāng)整圓加工完畢之后,不要在切點(diǎn)處取消刀補(bǔ)和退刀,要安排一段沿切線方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的距離,這樣可以避免在取消刀補(bǔ)時(shí),刀具與工件相撞而造成工件和刀具報(bào)廢。銑切外圓加工路線見圖2.6所示。當(dāng)銑切內(nèi)圓時(shí)也應(yīng)該遵循從切入的方法。最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線。切出時(shí)也應(yīng)多安排一段過渡圓弧再退刀,這樣可以降低接刀處的接痕,從而可以降低孔加工的粗糙度和提高孔加工的精度,圖2.7是銑切內(nèi)圓的加工路線示意圖。
圖2.6銑削外圓加工路線圖圖2.7銑削內(nèi)圓加工路線圖5選擇合理的刀具
選擇刀具的標(biāo)準(zhǔn)是:應(yīng)達(dá)到安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好的要求,根據(jù)不同的加工條件選擇刀具。下表是不同材料的刀具性能比較。表2.1不同材料刀具性能比較刀具材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)典型應(yīng)用高速鋼抗沖擊能力強(qiáng),通用性好切削速度低,耐磨性差低速小功率和斷續(xù)切削硬質(zhì)合金通用性最好,抗沖擊能力強(qiáng)切削速度有限鋼、鑄鐵、特殊材料和塑料的粗精加工涂層硬質(zhì)合金通用性很好,抗沖擊能力強(qiáng),中速切削性能好切削速度限制在中速范圍內(nèi)除速度比硬質(zhì)合金高,其余與硬質(zhì)合金一樣金屬陶瓷通用性很好,中速切削性能好抗沖擊能力差,切削速度限制在中速范圍內(nèi)鋼、鑄鐵、不銹鋼和鋁合金陶瓷(熱冷壓成形)耐磨性好,中速切削性能好抗沖擊性差,抗熱沖擊性也差鋼和鑄鐵的精加工,鋼的滾壓加工陶瓷(氮化硅)抗沖擊性好,耐磨性好非常有限的應(yīng)用鑄鐵的粗精加工陶瓷(晶須強(qiáng)化)抗沖擊性好,抗熱沖擊性也好有限的通用性可高速精加工硬鋼、淬火鑄鐵和高鎳合金立方氮化硼(C)高熱硬性,高強(qiáng)度,高抗熱沖擊性能不能切削硬度小于45HRC的材料,有限的應(yīng)用,成本高切削硬度在45-70HRC之間的材料聚晶金剛石(PCD)耐磨性高速性好抗熱沖擊性差,切削鐵質(zhì)金屬化學(xué)穩(wěn)定性差,應(yīng)用有限高速粗精加工有色金屬和非金屬材料6確定合理的切削用量
切削用量包括主轉(zhuǎn)速、切削深度和寬度、進(jìn)給量等。數(shù)控機(jī)床特別是自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床,選擇切削用量時(shí)應(yīng)考慮保證刀具加工完一個(gè)零件,或保證刀具耐用度不低于一個(gè)工作班,最少不低于0.5個(gè)工作班。切削深度主要根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛性決定。剛性允許的情況下,盡可能使切深等于零件的加工余量,這樣可減少走走刀次數(shù),提高效率。為了保證必要的加工精度和表面粗糙度,可留精加工余量。主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)允許的切削速度來選取,即刀具耐用度來選。7程序編制的誤差
程序編制中的誤差Δ程由三部分組成:Δ程hy;hy;=f(Δ逼,Δ插,Δ圓)式中:Δ逼采用近似計(jì)算零件輪廓曲線時(shí)產(chǎn)生的誤差,稱為逼近誤差;Δ插采用插補(bǔ)段逼近零件輪廓曲線時(shí)產(chǎn)生的誤差,稱為插補(bǔ)誤差;Δ圓數(shù)據(jù)處理時(shí),將小數(shù)脈沖圓整成整數(shù)脈沖時(shí)產(chǎn)生的誤差,稱為圓整誤差;數(shù)控零件加工時(shí),除編程誤差外,還有許多其它不可避免的誤差,如進(jìn)給誤差、定位誤差等等,所以編程誤差只允許占整個(gè)數(shù)控加工誤差的10%~20%左右。要想縮小編程誤差,就要增加插補(bǔ)段,這又將增加數(shù)值計(jì)算的工作量。所在地,要合理選擇編程誤差。數(shù)控編程工藝處理步驟
數(shù)控編程學(xué)習(xí)的主要階段有哪些
數(shù)控編程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程基本可以歸納為3個(gè)階段:
第1階段:基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),包括數(shù)控加工原理、數(shù)控程序、數(shù)控加工工藝等方面的基礎(chǔ)知識。
第2階段:數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí),在初步了解手工編程的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)學(xué)習(xí)基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)。
第3階段:數(shù)控編程與加工練習(xí),包括一定數(shù)量的實(shí)際產(chǎn)品的數(shù)控編程練習(xí)和實(shí)際加工練習(xí)。數(shù)控編程學(xué)習(xí)主要階段哪些
如何學(xué)習(xí)數(shù)控編程?
目前在國內(nèi)制造業(yè)對數(shù)控加工高速增長的需求形勢下,數(shù)控編程技術(shù)人才出現(xiàn)了嚴(yán)重短缺,數(shù)控編程技術(shù)已成為就業(yè)市場上的需求熱點(diǎn)。一、學(xué)好數(shù)控編程技術(shù)需要具備以下幾個(gè)基本條件:(1)具有基本的學(xué)習(xí)資質(zhì),即學(xué)員具備一定的學(xué)習(xí)能力和預(yù)備知識。(2)有條件接受良好的培訓(xùn),包括選擇好的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和培訓(xùn)教材。(3)在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)。二、學(xué)習(xí)數(shù)控編程技術(shù),要求學(xué)員首先掌握一定的預(yù)備知識和技能,包括:(1)基本的幾何知識(高中以上即可)和機(jī)械制圖基礎(chǔ)。(2)基礎(chǔ)英語(高中以上即可)。(3)機(jī)械加工常識。(4)基本的三維造型技能。三、選擇培訓(xùn)教材應(yīng)考慮的因素包括:(1)教材的內(nèi)容應(yīng)適合于實(shí)際編程應(yīng)用的要求,以目前廣泛采用的基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)為主要內(nèi)容。在講授軟件操作、編程方法等實(shí)用技術(shù)的同時(shí)也應(yīng)包含一定的基礎(chǔ)知識,使讀者知其然更知其所以然。(2)教材的結(jié)構(gòu)。數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)是一個(gè)分階段不斷提高的過程,因此教材的內(nèi)容應(yīng)按不同的學(xué)習(xí)階段進(jìn)行合理的分配。同時(shí),從應(yīng)用角度對內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的歸納和分類,便于讀者從整體上理解和記憶。四、數(shù)控編程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程基本可以歸納為3個(gè)階段:第1階段:基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),包括數(shù)控加工原理、數(shù)控程序、數(shù)控加工工藝等方面的基礎(chǔ)知識。第2階段:數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí),在初步了解手工編程的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)學(xué)習(xí)基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)。第3階段:數(shù)控編程與加工練習(xí),包括一定數(shù)量的實(shí)際產(chǎn)品的數(shù)控編程練習(xí)和實(shí)際加工練習(xí)。五、學(xué)習(xí)方法與技巧同其他知識和技能的學(xué)習(xí)一樣,掌握正確的學(xué)習(xí)方法對提高數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量起著十分重要的作用。下面是幾點(diǎn)建議:(1)集中精力打殲滅戰(zhàn),在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)集中完成一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo),并及時(shí)加以應(yīng)用,避免進(jìn)行馬拉松式的學(xué)習(xí)。(2)對軟件功能進(jìn)行合理的分類,這樣不僅可提高記憶效率,而且有助于從整體上把握軟件功能的應(yīng)用。(3)從一開始就注重培養(yǎng)規(guī)范的操作習(xí)慣,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng),這一點(diǎn)往往比單純學(xué)習(xí)技術(shù)更為重要。(4)將平時(shí)所遇到的問題、失誤和學(xué)習(xí)要點(diǎn)記錄下來,這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。六、如何學(xué)習(xí)CAM交互式圖形編程技術(shù)的學(xué)習(xí)(也就是我們常說的CAM編程的要點(diǎn))可分三個(gè)方面:1、是學(xué)習(xí)CAD/CAM軟件應(yīng)重點(diǎn)把握核心功能的學(xué)習(xí),因?yàn)镃AD/CAM軟件的應(yīng)用也符合所謂的“20/80原則”,即80%的應(yīng)用僅需要使用其20%的功能。2、是培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的工作習(xí)慣。對于常用的加工工藝過程應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)設(shè)置,并形成標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)模板,在各種產(chǎn)品的數(shù)控編程中盡可能直接使用這些標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)模板,以減少操作復(fù)雜度,提高可靠性。3、是重視加工工藝的經(jīng)驗(yàn)積累,熟悉所使用的數(shù)控機(jī)床、刀具、加工材料的特性,以便使工藝參數(shù)設(shè)置更為合理。
需要特別指出的是,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是數(shù)控編程技術(shù)的重要組成部分,只能通過實(shí)際加工獲得,這是任何一本數(shù)控加工培訓(xùn)教材都不可能替代的。雖然本書充分強(qiáng)調(diào)與實(shí)踐相結(jié)合,但應(yīng)該說在不同的加工環(huán)境下所產(chǎn)生的工藝因素變化是很難用書面形式來表述完整的。最后,如同學(xué)習(xí)其他技術(shù)一樣,要做到“在戰(zhàn)略上藐視敵人,在戰(zhàn)術(shù)上重視敵人”,既要對完成學(xué)習(xí)目標(biāo)樹立堅(jiān)定的信心,同時(shí)又腳踏實(shí)地地對待每一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。如何學(xué)習(xí)數(shù)控編程
數(shù)控編程有關(guān)問題詳解
一、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸按標(biāo)準(zhǔn)JB3051-82lt;數(shù)控機(jī)床及其數(shù)控機(jī)械的坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向的命名方法>確定后,還要確定坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置,這樣坐標(biāo)系才能確定下來。依原點(diǎn)的不同,數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。
1.機(jī)床坐標(biāo)系
以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來的X、Y、Z軸直角坐標(biāo)系,稱為機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床原點(diǎn)為機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn),也稱機(jī)床零點(diǎn)。機(jī)床零點(diǎn)是通過機(jī)床參考點(diǎn)間接確定的,機(jī)床參考點(diǎn)也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn),其與機(jī)床零點(diǎn)間有一確定的相對位置,一般設(shè)置在刀具運(yùn)動(dòng)的X、Y、Z正向最大極限位置。在機(jī)床每次通電之后,工作之前,必須進(jìn)行回機(jī)床零點(diǎn)操作,使刀具運(yùn)動(dòng)到機(jī)床參考點(diǎn),其位置由機(jī)械檔塊確定。這樣,通過機(jī)床回零操作,確定了機(jī)床零點(diǎn),從而準(zhǔn)確地建立機(jī)床坐標(biāo)系,即相當(dāng)于數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部建立一個(gè)以機(jī)床零點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系,一般情況下,機(jī)床坐標(biāo)系在機(jī)床出廠前已經(jīng)調(diào)整好,不允許用戶隨意變動(dòng)。
2.工件坐標(biāo)系
工件圖樣給出以后,首先應(yīng)找出圖樣上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。其他各項(xiàng)尺寸均是以此點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注。該基準(zhǔn)點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)。以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的X、Y、Z軸直角坐標(biāo)系,稱為工件坐標(biāo)系。
工件坐標(biāo)系是用來確定工件幾何形體上各要素的位置而設(shè)置的坐標(biāo)系,工件原點(diǎn)的位置是人為設(shè)定的,它是由編程人員在編制程序時(shí)根據(jù)工件的特點(diǎn)選定的,所以也稱編程原點(diǎn)。
數(shù)控車床加工零件的工件原點(diǎn)一般選擇在工件右端面、左端面或卡爪的前端面與Z軸的交點(diǎn)上。圖2-所示,是以工件右端面與Z軸的交點(diǎn)作為工件原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。
數(shù)控銑床加工零件的工件原點(diǎn)選擇時(shí)應(yīng)該注意:工件原點(diǎn)應(yīng)選在零件圖的尺寸基準(zhǔn)上,對于對稱零件,工件原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在對稱中心上;對于一般零件,工件原點(diǎn)設(shè)在工件外輪廓的某一角上,這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算。對于Z軸方向的原點(diǎn),一般設(shè)在工件表面,并盡量選在精度較高的工件表面。
同一工件,由于工件原點(diǎn)變了,程序段中的坐標(biāo)尺寸也隨之改變。因此,數(shù)控編程時(shí),應(yīng)該首先確定編程原點(diǎn),確定工件坐標(biāo)系。編程原點(diǎn)的確定是在工件裝夾完畢后,通過對刀確定。
二、對刀
在數(shù)控加工中,工件坐標(biāo)系確定后,還要確定刀具的刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。即常說的對刀問題。數(shù)控機(jī)床上,目前,常用的對刀方法為手動(dòng)試切對刀。
1.?dāng)?shù)控車床的對刀
數(shù)控車床對刀方法基本相同,首先,將工件在三爪卡盤上裝夾好之后,用手動(dòng)方法操作機(jī)床,具體步驟如下:
1)回參考點(diǎn)操作采用ZERO(回參考點(diǎn))方式進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作,建立機(jī)床坐標(biāo)系。此時(shí)CRT上將顯示刀架中心(對刀參考點(diǎn))在機(jī)床坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置的坐標(biāo)值。
數(shù)控編程工藝處理步驟
1加工工件的選擇(1)數(shù)控車床:
形狀比較復(fù)雜的軸類零件和由復(fù)雜曲線回轉(zhuǎn)形成的模具內(nèi)型腔。(2)數(shù)控立式鏜銑床和立式加工中心:
箱體、箱蓋、平面凸輪、樣板、形狀復(fù)雜的平面或立體零件,以及模具的內(nèi)、外型腔等。(3)數(shù)控臥式鏜銑床和臥式加工中心:復(fù)雜的箱體類零件、泵體、閥體、殼體等。(4)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的臥式加工中心:各種復(fù)雜的曲線、曲面、葉輪、模具等。
2加工工序的劃分
數(shù)控加工工序的劃分主要遵循以下原則:(1)刀具集中分序法(2)粗、精加工分序法
(3)按加工部位分序法先粗后精,先近后遠(yuǎn)(相對對刀點(diǎn)),先內(nèi)后外,先面后孔。
3工件的裝卡方式(1)盡量采用組合夾具。
(2)選擇合理的零件定位、夾緊的部位。避免干涉,便于測量。(3)選擇合理的夾緊力位置和方向。減少變形(4)裝卡、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性。
4選擇合理的走刀路線
走刀路線是數(shù)控加工中,刀具刀位點(diǎn)相對工件運(yùn)動(dòng)的軌跡及方向。走刀路線既包括了工步的內(nèi)容,也反映出工步安排的順序,是編寫程序的重要依據(jù)。
合理的走刀路線,是指能保證零件加工精度、表面粗糙度要求,數(shù)值計(jì)算簡單,程序段少,編程量小,走刀路線最短,空程最少的高效率路線。
影響走刀路線選擇的主要因素有:被加工工件的材料、余量、剛度、加工精度要求、表面粗糙度要求;機(jī)床的類型、剛度、精度;夾具的剛度;刀具具的狀態(tài)、剛度、耐用度等。
例1圖2.4所示點(diǎn)群零件圖(a)的加工,經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)圖(c)所示走刀路線總長較圖(b)為短。
圖2.4例1圖例22.5是一個(gè)銑凹槽的例子。圖(a)所示走刀路線最短,加工表面粗糙度最差:圖(b)所示走刀路線最長,圖(c)所示走刀路線方案最佳。
圖2.5例2圖:銑凹槽的三種走刀路線例3銑削整園時(shí),要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工,當(dāng)整圓加工完畢之后,不要在切點(diǎn)處取消刀補(bǔ)和退刀,要安排一段沿切線方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的距離,這樣可以避免在取消刀補(bǔ)時(shí),刀具與工件相撞而造成工件和刀具報(bào)廢。銑切外圓加工路線見圖2.6所示。當(dāng)銑切內(nèi)圓時(shí)也應(yīng)該遵循從切入的方法。最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線。切出時(shí)也應(yīng)多安排一段過渡圓弧再退刀,這樣可以降低接刀處的接痕,從而可以降低孔加工的粗糙度和提高孔加工的精度,圖2.7是銑切內(nèi)圓的加工路線示意圖。
圖2.6銑削外圓加工路線圖圖2.7銑削內(nèi)圓加工路線圖5選擇合理的刀具
選擇刀具的標(biāo)準(zhǔn)是:應(yīng)達(dá)到安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好的要求,根據(jù)不同的加工條件選擇刀具。下表是不同材料的刀具性能比較。表2.1不同材料刀具性能比較刀具材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)典型應(yīng)用高速鋼抗沖擊能力強(qiáng),通用性好切削速度低,耐磨性差低速小功率和斷續(xù)切削硬質(zhì)合金通用性最好,抗沖擊能力強(qiáng)切削速度有限鋼、鑄鐵、特殊材料和塑料的粗精加工涂層硬質(zhì)合金通用性很好,抗沖擊能力強(qiáng),中速切削性能好切削速度限制在中速范圍內(nèi)除速度比硬質(zhì)合金高,其余與硬質(zhì)合金一樣金屬陶瓷通用性很好,中速切削性能好抗沖擊能力差,切削速度限制在中速范圍內(nèi)鋼、鑄鐵、不銹鋼和鋁合金陶瓷(熱冷壓成形)耐磨性好,中速切削性能好抗沖擊性差,抗熱沖擊性也差鋼和鑄鐵的精加工,鋼的滾壓加工陶瓷(氮化硅)抗沖擊性好,耐磨性好非常有限的應(yīng)用鑄鐵的粗精加工陶瓷(晶須強(qiáng)化)抗沖擊性好,抗熱沖擊性也好有限的通用性可高速精加工硬鋼、淬火鑄鐵和高鎳合金立方氮化硼(C)高熱硬性,高強(qiáng)度,高抗熱沖擊性能不能切削硬度小于45HRC的材料,有限的應(yīng)用,成本高切削硬度在45-70HRC之間的材料聚晶金剛石(PCD)耐磨性高速性好抗熱沖擊性差,切削鐵質(zhì)金屬化學(xué)穩(wěn)定性差,應(yīng)用有限高速粗精加工有色金屬和非金屬材料6確定合理的切削用量
切削用量包括主轉(zhuǎn)速、切削深度和寬度、進(jìn)給量等。數(shù)控機(jī)床特別是自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床,選擇切削用量時(shí)應(yīng)考慮保證刀具加工完一個(gè)零件,或保證刀具耐用度不低于一個(gè)工作班,最少不低于0.5個(gè)工作班。切削深度主要根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛性決定。剛性允許的情況下,盡可能使切深等于零件的加工余量,這樣可減少走走刀次數(shù),提高效率。為了保證必要的加工精度和表面粗糙度,可留精加工余量。主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)允許的切削速度來選取,即刀具耐用度來選。7程序編制的誤差
程序編制中的誤差Δ程由三部分組成:Δ程hy;hy;=f(Δ逼,Δ插,Δ圓)式中:Δ逼采用近似計(jì)算零件輪廓曲線時(shí)產(chǎn)生的誤差,稱為逼近誤差;Δ插采用插補(bǔ)段逼近零件輪廓曲線時(shí)產(chǎn)生的誤差,稱為插補(bǔ)誤差;Δ圓數(shù)據(jù)處理時(shí),將小數(shù)脈沖圓整成整數(shù)脈沖時(shí)產(chǎn)生的誤差,稱為圓整誤差;數(shù)控零件加工時(shí),除編程誤差外,還有許多其它不可避免的誤差,如進(jìn)給誤差、定位誤差等等,所以編程誤差只允許占整個(gè)數(shù)控加工誤差的10%~20%左右。要想縮小編程誤差,就要增加插補(bǔ)段,這又將增加數(shù)值計(jì)算的工作量。所在地,要合理選擇編程誤差。數(shù)控編程工藝處理步驟
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