【正文】 當(dāng)今世界上，高度發(fā)展的制造業(yè)和先進(jìn)的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的重要標(biāo)志 ，成為一個(gè)國(guó)家在競(jìng)爭(zhēng)激烈的國(guó)際市場(chǎng)上獲勝的關(guān)鍵因素。 在經(jīng)濟(jì)全球化的過(guò)程中，隨著勞動(dòng)和資源密集型產(chǎn)業(yè)向發(fā)展中國(guó)家的轉(zhuǎn)移，我國(guó)真在逐步成為世界的重要基地。但是，由于我國(guó)工業(yè)進(jìn)程起步較晚，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，制造業(yè)和制造技術(shù)還存在著階段性的差跕，因此我們必須加強(qiáng)對(duì)制造技術(shù)的研究，大膽的進(jìn)?技術(shù)革新，同時(shí)積極引進(jìn)和消化外來(lái)技術(shù)和理念，盡快形成我國(guó)自主創(chuàng)新和跨越式發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)體系。使我過(guò)的制造業(yè)立?不敗之地。 機(jī)械加工技術(shù)在我國(guó)在我國(guó)現(xiàn)代的形式下還 ? 持續(xù)一段時(shí)間。機(jī)械犠緥的工藝是現(xiàn)代加工技術(shù)的核 ?部分。所以研究機(jī) 械加工工藝具有一定的實(shí)用性 近年來(lái)，由于在機(jī)械制造領(lǐng)域采用了微電子、傳感技術(shù)、機(jī)電一體化技?等，使機(jī)械制造技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。精密和超精 ?加工、柔性化和自 動(dòng)化制造、高速高效切削、智能化控制是機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的主要方向 【 關(guān) 鍵 詞 】 軸套 工藝設(shè)計(jì) 加工 第 9 頁(yè) 共 34 頁(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 一、任務(wù) 零件圖： 用數(shù)控車(chē)床完成如零件圖所示零件加工，毛坯 鑄造件 ，并符合要求材料為 HT200，按圖樣要求完成零件節(jié)點(diǎn)、基點(diǎn)、計(jì)算、設(shè)定工件坐標(biāo)系，制定正確的工藝方案選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)，編寫(xiě)數(shù)控加工程序。本次設(shè)計(jì)選用的機(jī)床為 FANUC0i系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床。 二、方案： 零件加工方案 :數(shù)車(chē) — 數(shù)銑 — 插削 — 磨削 — 鉗工 三、刀具選擇及工藝路線 ： （一） .工藝分析： 第 10 頁(yè) 共 34 頁(yè) 如圖所示零件，被加工部分的各尺 寸、位置、表面粗糙度等要求較高，零件 較 復(fù)雜，包括了平面、槽、孔、 螺紋、鍵槽、等要素。 部分表面表面粗糙度要求較高 ，需數(shù)控車(chē)粗車(chē) 半精車(chē) 精車(chē)才能達(dá)到圖紙要求，若用普通設(shè)備加工就需要上磨床。 的孔加工則需鉆 擴(kuò) 鉸工藝；通槽兩壁孔位有同軸度要求，最好在開(kāi)通槽前進(jìn)行孔加工，若采用四軸加工中心則可分兩次加工，其次有位置度、 對(duì)稱度、平行度、垂直度等形位公差要求較多 。 故這類零件非常適合數(shù)控加工。 選用三爪自定心卡盤(pán) (通用夾具 )裝夾工件， 1 號(hào)刀為標(biāo)準(zhǔn)刀，其余各刀都按標(biāo)準(zhǔn)刀來(lái)設(shè)置刀具補(bǔ)償。 （二） .刀 具的選擇： 選擇合適的刀具和加工參數(shù)，對(duì)于金屬切削加工能取到事半功倍的效果。反之，在加工中刀具選擇不合理，事倍功半。 第一章 數(shù)控技術(shù)概況 ： 數(shù)控機(jī)床的基本概念 數(shù)控技術(shù)是數(shù)字控制（ Numerical Control）技術(shù)的簡(jiǎn)稱。它采用數(shù)字化信號(hào)對(duì)被控制設(shè)備進(jìn)行控制，使其產(chǎn)生各種規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。利用數(shù)控技術(shù)可以把生產(chǎn)過(guò)程用某中語(yǔ)言編寫(xiě)的程序來(lái)描述，將程序以數(shù)字形式送入計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ玫臄?shù)字計(jì)算裝置進(jìn)行處理輸出，并控制生產(chǎn)過(guò)程中相應(yīng)的執(zhí)行程序，從而使生產(chǎn)過(guò)程能在無(wú)人干預(yù)的情況下自動(dòng)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自 動(dòng)化。采用數(shù)控技術(shù)的控制系統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)（ Numerical Control System）。根據(jù)被控對(duì)象的不同，存在多種數(shù)控系統(tǒng)，其中產(chǎn)生最早應(yīng)用最廣泛的是機(jī)械加工行業(yè)中的各種機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。所謂機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就是以加工機(jī)床為控制對(duì)象的數(shù)字控制系統(tǒng)。 我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于 1958 年，在近 50 年發(fā)展歷程大致可分為 3 個(gè)階段：第一階段從 1958 年到 1979 年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國(guó)家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期 ，即引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，初步建立起國(guó)產(chǎn)化體系階段。在此階段由于改革開(kāi)放、國(guó)家的重視、研究開(kāi)發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)以及在產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。第三階段是在國(guó)家的“八五”的后期和“九五”期間，即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究，進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段，在此階段我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。 縱觀我國(guó)數(shù)控技術(shù)近 50 年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過(guò)四個(gè)五年計(jì)劃的攻關(guān)，總體來(lái)看取得了以下成績(jī)： 第 11 頁(yè) 共 34 頁(yè) —— 奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)：我國(guó)現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化和產(chǎn)業(yè)化。 —— 初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠、蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。 —— 建立了一支數(shù)控研究、開(kāi)發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。 雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā) 以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但也要清醒的認(rèn)識(shí)到，我國(guó)高端數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平與我國(guó)的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國(guó)的發(fā)展速度很快，但橫向比 (與國(guó)外對(duì)比 )不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。與國(guó)外水平相比時(shí)，我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平大致估計(jì)如下： 1)技術(shù)水平比國(guó)外先進(jìn)水平大約落后 10～ 15 年，在高精尖技術(shù)方面則更大； 2)產(chǎn)業(yè)化水平市場(chǎng)占有率低，品種覆蓋面小，還沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能 力較低；外觀質(zhì)量相對(duì)較差；可靠性不高，商品化程度不足；數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足。 3)可持續(xù)發(fā)展的能力對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng)；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。 1)認(rèn)識(shí)方面對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程的艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足；對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。 2)體系方面從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題較多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題較少；沒(méi)有建立完整的高質(zhì)量的配套體系，完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 等支撐體系。 3)機(jī)制方面人才流失，制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新以及產(chǎn)品創(chuàng)新，也制約了規(guī)劃的有效實(shí)施。 4)技術(shù)方面企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。 ： 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 20 世紀(jì)人類社會(huì)最偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進(jìn)步。自從 1952 年美國(guó)第 1 臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已經(jīng)歷了 50 個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車(chē)、銑、加工中心、鏜、磨、沖第 12 頁(yè) 共 34 頁(yè) 壓、電加工以及各類專機(jī)，形成 龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有 10～ 20萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值上百億美元。 世界制造業(yè)在 20 世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，曾一度幾乎快成為夕陽(yáng)工業(yè)，所以美國(guó)人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。 90 年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過(guò)重大改組。如美國(guó)、德國(guó)等幾大制造商都經(jīng)過(guò)較大變動(dòng)，從 90 年代初開(kāi)始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國(guó)機(jī)床行業(yè)從 2021 年至今已接受 3個(gè)月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務(wù)飽滿。 我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在 80 年代曾有過(guò)高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化 產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來(lái)說(shuō)，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在 90 年代初期面臨國(guó)家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到 50%，庫(kù)存超過(guò) 4 個(gè)月。從 1995 年“九五”以后國(guó)家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng)，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在 1999 年以后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。從 2021 年 8 月份的上海數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)和 2021 年 4 月北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上 ，也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。但也反映了下列問(wèn)題 . （ 1）低技術(shù)水平的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，互相靠壓價(jià)促銷(xiāo)； （ 2）高技術(shù)水平、全功能產(chǎn)品主要靠進(jìn)口； （ 3）配套的高質(zhì)量功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進(jìn)口； （ 4）應(yīng)用技術(shù)水平較低，聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒(méi)有完全推廣使用； （ 5）自行開(kāi)發(fā)能力較差，相對(duì)有較高技術(shù)水平的產(chǎn)品主要靠引進(jìn)圖紙、合資生產(chǎn)或進(jìn)口件組裝。 數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò) 50 年的 2 個(gè)階段和 6 代的發(fā)展： 第 1 階段：硬件數(shù)控 (NC) 第 1 代： 1952 年的電子管 第 2 代： 1959 年晶體管分離元件 第 3 代： 1965 年 的小規(guī)模集成電路 第 2 階段：軟件數(shù)控 (CNC) 第 4 代： 1970 年的小型計(jì)算機(jī) 第 5 代： 1974 年的微處理器 第 6 代： 1990 年基于個(gè)人 PC 機(jī) (PCBASEO) 第 6 代的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)主要有： 第 13 頁(yè) 共 34 頁(yè) （ 1）元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可達(dá)到 5 萬(wàn)小時(shí)以上； （ 2）基于 PC 平臺(tái)，技術(shù)進(jìn)步快，升級(jí)換代容易； （ 3）提供了開(kāi)放式基礎(chǔ)，可供利用的軟、硬件資源豐富，使數(shù)控功能擴(kuò)展到很寬的領(lǐng)域（如 CAD、 CAM、 CAPP，連接網(wǎng)卡、聲卡、打印機(jī)、攝影機(jī)等）； （ 4）對(duì)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠來(lái)說(shuō)，提供了優(yōu)良的 開(kāi)發(fā)環(huán)境，簡(jiǎn)化了硬件。 目前，國(guó)際上最大的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠是日本 FANUC 公司， 1 年生產(chǎn) 5 萬(wàn)套以上