【正文】 體部 件裝配關(guān)系的螺釘孔、銷孔以及與軸承孔相交的潤(rùn)滑油孔，則必須在軸孔精加工后鉆鉸。前者是因?yàn)橐暂S孔為定位基準(zhǔn)，而后者會(huì)影響軸孔精細(xì)鏜時(shí)的加工質(zhì)量。 ② “粗精分開，先粗后精 ”的原則。由于箱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要表面的精度要求高，為減少或消除粗加工時(shí)產(chǎn)生的切削力、夾緊力和切削熱對(duì)加工精度的影響，一般應(yīng)盡可能把粗精加工分開，并分別在不同機(jī)床上進(jìn)行。至于要求不高的平面，則 可將粗精兩次走刀安排在一個(gè)工序內(nèi)完成，以縮短工藝過程，提高工效 。 (3) 主要表面加工方法的選擇 箱體的主要加工表面為平面和軸承支孔。箱體平面的粗加工 和半精加工，主要采用刨削和銑削，也可采用車削。銑削的生產(chǎn)率一般比刨削高，在成批和大量生產(chǎn)中，多采用銑削。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，還可以采用各種專用的組合銑床對(duì)箱體各平面進(jìn)行多刀、多面的同時(shí)銑削；對(duì)于尺寸較大的箱體；也可以在龍門銑床上進(jìn)行組合銑削，以便有效地提高箱體平面加工的生產(chǎn)效率。箱體平面的精加工，在單件小批生產(chǎn)時(shí)，除南京市職工大學(xué) 一些高精度的箱體仍需手工刮研以外，一般多以精刨代刮；當(dāng)生產(chǎn)批量大而精度要求又高時(shí)，多采用磨削。為了提高生產(chǎn)效率和平面間的相互位置精度，還可采用專用磨床進(jìn)行組合磨削。 箱體類零件的功用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 箱體類是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個(gè)整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命。 常見的箱體類零件有：機(jī)床主軸箱、機(jī)床進(jìn)給箱、變速箱體、減速箱體、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和機(jī)座等。根據(jù)箱體零件的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式箱體，如圖 8－ 1a、 b、 d 所示和分離式箱體，如圖 8－ 1c 所示兩大類。前者是整體鑄造、整體加工，加工較困難，但裝配精度高；后者可分別制造，便于加工和裝配，但增加了 裝配工作量。 箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機(jī)床制造廠用于箱體類零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量約占整個(gè)產(chǎn)品加工量的 15%~20%。 二、箱體類零件的主要技術(shù)要求 、材料和毛坯 南京市職工大學(xué) （一）箱體零件的主要技術(shù)要求 箱體類零件中以機(jī)床主軸箱的精度要求最高。以某車床主軸箱，如圖 8－ 2 所示為例，箱體零件的技術(shù)要求主要可歸納如下： 箱體的主要平面是裝配基準(zhǔn)，并且往往是加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，所以，應(yīng)有較高的平面度和較小的表面粗糙度值，否則， 直接影響箱體加工時(shí)的定位精度，影響箱體與機(jī)座總裝時(shí)的接觸剛度和相互位置精度。 一般箱體主要平面的平面度在 ～ ，表面粗糙度 ~，各主要平面對(duì)裝配基準(zhǔn)面垂直度為 。 、幾何形狀精度和表面粗糙度 箱體上的軸承支承孔本身的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度都要求較高，否則，將影響軸承與箱體孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度下降，也易使傳動(dòng)件（如齒輪）產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。一般機(jī)床主軸箱的主軸支承孔的尺寸精度為 IT6，圓度、圓柱度公差不超過孔徑公南京市職工大學(xué) 差的一半，表 面粗糙度值為 ～ 。其余支承孔尺寸精度為 IT7～ IT6，表面粗糙度值為 ～ 。 同一軸線的孔應(yīng)有一定的同軸度要求，各支承孔之間也應(yīng)有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否則，不僅裝配有困難，而且使軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況惡化，溫度升高，軸承磨損加劇，齒輪嚙合精度下降，引起振動(dòng)和噪聲，影響齒輪壽命。支承孔之間的孔距公差為 ～，平行度公差應(yīng)小于孔距公差，一般在全長(zhǎng)取 ~。同一軸線上孔的同軸度公差一般為 ～ 。支承孔與主要平面的平行度公差為 ~。主要平面間及主要平面對(duì)支承孔之間垂直度公差為 ～ 。 (二）箱體的材料及毛坯 箱體材料一般選用 HT200~400 的各種牌號(hào)的灰鑄鐵，而最常用的為 HT200。灰鑄鐵不僅成本低，而且具有較好的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性。在單件生產(chǎn)或某些簡(jiǎn)易機(jī)床的箱體，為了縮短生產(chǎn)周期和降低成本，可采用鋼材焊接結(jié)構(gòu)。此外，精度要求較高的坐標(biāo)鏜床主軸箱則選用耐磨鑄鐵。負(fù)荷大的主軸箱也可采用鑄鋼件。 毛坯的加工余量與生產(chǎn)批量、毛坯尺寸、結(jié)構(gòu)、 精度和鑄造方法等因素有關(guān)。有關(guān)數(shù)據(jù)可查有關(guān)資料及根據(jù)具體情況決定。 毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆鑄后應(yīng)安排時(shí)效或退火工序。 南京市職工大學(xué) CAD/CAM 軟件應(yīng)用 CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 及 制造）與 PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）構(gòu)成了一個(gè)現(xiàn)代制造型企業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主干。對(duì)于制造行業(yè)，設(shè)計(jì)、制造水平和產(chǎn)品的質(zhì)量、成本及生產(chǎn)周期息息相關(guān)。人工設(shè)計(jì)、單件生產(chǎn)這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造方式已無法適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的要求。采用 CAD/CAM 的技術(shù)已成為整個(gè) 制造行業(yè)當(dāng)前和將來技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。 CAD技術(shù)的首要任務(wù)是為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)對(duì)象提供方便、高效的數(shù)字化表示和表現(xiàn)（ Digital Representation and Presentation）的工具。數(shù)字化表示是指用數(shù)字形式為計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的設(shè)計(jì)對(duì)象生成內(nèi)部描述，象二維圖、三維線框、曲面、實(shí)體和特征模型；而數(shù)字化表現(xiàn)是指在計(jì)算機(jī)屏幕上生成真實(shí)感圖形、創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行漫游、多通道人機(jī)交互、多媒體技術(shù)等。 CAD的概念不僅僅是體現(xiàn)在輔助制圖（圖形實(shí)現(xiàn)）方面 ,它更主要地起到了設(shè)計(jì)助手的作用，幫助廣大工程 技術(shù)人員從繁雜的查手冊(cè)、計(jì)算中解脫出來。極大地提高了設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。 CAM與 CAD密不可分，甚至比 CAD應(yīng)用得更為廣泛。幾乎每一個(gè)現(xiàn)代制造企業(yè)都離不開大量的數(shù)控設(shè)備。隨著對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，要高效地制造高精度的產(chǎn)品， CAM技術(shù)不可或缺。設(shè)計(jì)系統(tǒng)只有配合數(shù)控加工才能充分顯示其巨大的優(yōu)越性。另一方面，數(shù)控技術(shù)只有依靠設(shè)計(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的模型才能發(fā)揮其效率。所以，在實(shí)際應(yīng)用中，二者很自然地緊密結(jié)合起來，形成 CAD/CAM系統(tǒng) ， 在這個(gè)系 統(tǒng)中設(shè)計(jì)和制造的各個(gè)階段可利用公共數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) ，即通過 公共數(shù)據(jù)庫將設(shè)計(jì)和制造過程緊密地聯(lián)系為一個(gè)整體。數(shù)控自動(dòng)編程系統(tǒng)利用設(shè)計(jì)的結(jié)果和產(chǎn)生的模型，形成數(shù)控加工機(jī)床所需的信息。 CAD/CAM大大縮短了產(chǎn)品的制造周期，顯著地提高產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)相當(dāng)成熟的技術(shù)。波音 777新一代大型客機(jī)以 4年半的周期研制成功，采用的新結(jié)構(gòu)、新發(fā)動(dòng)機(jī)、新的電傳操縱等都是一步到位，立刻投入批量生產(chǎn)。飛機(jī)出廠后直接交付客戶使用，故障返修率幾乎為零。媒介宣傳中稱之為 無紙?jiān)O(shè)計(jì) ，而波音 公司本身認(rèn)為，這主要應(yīng)歸功于 CAD/CAM 設(shè)計(jì)制造一體化。 CAD/CAM 軟件分類 南京市職工大學(xué) CAD/CAM技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，先后走過大型機(jī)、小型機(jī)、工作站、微機(jī)時(shí)代，每個(gè)時(shí)代都有當(dāng)時(shí)流行的 CAD/CAM軟件?，F(xiàn)在，工作站和微機(jī)平臺(tái) CAD/CAM 軟件已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，并且出現(xiàn)了一批比較優(yōu)秀、比較流行的商品化軟件。 高檔 CAD/CAM 軟件 高檔 CAM軟件的代表有 Unigraphics、 IDEAS /Pro/Engineer、 CATIA等。這類軟件的特點(diǎn)是優(yōu)越的參數(shù)化設(shè)計(jì)、變量化設(shè)計(jì)及特征造型技術(shù)與傳統(tǒng)的 實(shí)體和曲面造型功能結(jié)合在一起，加工方式完備，計(jì)算準(zhǔn)確，實(shí)用性強(qiáng)，可以從簡(jiǎn)單的 2軸加工到以 5軸聯(lián)動(dòng)方式來加工極為復(fù)雜的工件表面，并可以對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)行自動(dòng)控制和優(yōu)化，同時(shí)提供了二次開發(fā)工具允許用戶擴(kuò)展 UG的功能。是航空、汽車、造船行業(yè)的首選 CAD/CAM軟件。 中檔 CAD/CAM 軟件 CIMATRON是中檔 CAD/CAM 軟件的代表。這類軟件實(shí)用性強(qiáng)，提供了比較靈活的用戶界面，優(yōu)良的三維造型、工程繪圖，全面的數(shù)控加工，各種通用、專用數(shù)據(jù)接口以及集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。 相對(duì)獨(dú)立的 CAM軟件 相對(duì) 獨(dú)立的 CAM系統(tǒng)有 Mastercam、 Surfcam等。這類軟件主要通過中性文件從其它 CAD系統(tǒng)獲取產(chǎn)品幾何模型。 系統(tǒng)主要有 交互工藝參數(shù)輸入模塊、刀具軌跡生成模塊、刀具軌跡編輯模塊、三維加工動(dòng)態(tài)仿真模塊和后置處理模塊。主要應(yīng)用在中小企業(yè)的模具行業(yè)。 國(guó)內(nèi) CAD/CAM 軟件 國(guó)內(nèi) CAD/CAM軟件的代表有 CAXAME、金銀花系統(tǒng)等。這類軟件是面向機(jī)械制造業(yè)自主開發(fā)的中文界面、三維復(fù)雜形面 CAD/CAM軟件，具備機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)和數(shù)控加工程序自動(dòng)生成等功能。這些軟件價(jià)格便宜，主要面向中小企 業(yè)，符合 我 國(guó)國(guó)情和標(biāo)準(zhǔn)，所以受到了廣泛的歡迎，贏得了越來越大的市場(chǎng)份額。 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 集成化 集成化是 CAD/CAM 技術(shù)發(fā)展的一個(gè)最為顯著的趨勢(shì)。它是指把 CAD、 CAE、 CAPP、 CAM以至 PPC（生產(chǎn)計(jì)劃與控制）等各種功能不同的軟件有機(jī)地結(jié)合起來，用統(tǒng)一的執(zhí)行控制程序來組織各種信息的提取、交換、共享和處理，保證系統(tǒng)內(nèi)部信息流的暢通并協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)有效地運(yùn)行。國(guó)內(nèi)外大量的經(jīng)驗(yàn)表明， CAD系統(tǒng)的效益往往不是從其本身，而是通過 CAM和南京市職工大學(xué) PPC系統(tǒng)體現(xiàn)出來；反過來， CAM系統(tǒng)如果沒有 CAD系統(tǒng)的支持，花巨資引進(jìn)的設(shè)備往往很難得到有效地利用； PPC系統(tǒng)如果沒有 CAD和 CAM的支持，既得不到完整、及時(shí)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)作為計(jì)劃的依據(jù)，訂出的計(jì)劃也較難貫徹執(zhí)行，所謂的生產(chǎn)計(jì)劃和控制將得不到實(shí)際效益。因此，人們著手將 CAD、 CAE、 CAPP、 CAM和 PPC等系統(tǒng)有機(jī)地、統(tǒng)一地集成在一起，從而消除 自動(dòng)化孤島 ，取得最佳的效益。 網(wǎng)絡(luò)化 21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)將全球化，制造業(yè)也將全球化，從獲取需求信息，到產(chǎn)品分析設(shè)計(jì)、選購原輔材料和零部件、進(jìn)行加工制造，直至營(yíng)銷，整個(gè)生產(chǎn)過程也將全球化。 CAD/CAM 系統(tǒng)的網(wǎng) 絡(luò)化能使設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品方案在費(fèi)用、流動(dòng)時(shí)間和功能上并行處理的并行化產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)；能提供產(chǎn)品、進(jìn)程和整個(gè)企業(yè)性能仿真、建模和分析技術(shù)的擬實(shí)制造系統(tǒng)；能開發(fā)自動(dòng)化系統(tǒng)，產(chǎn)生和優(yōu)化工作計(jì)劃和車間級(jí)控制，支持敏捷制造的制造計(jì)劃和控制應(yīng)用系統(tǒng)；對(duì)生產(chǎn)過程中物流 ， 能進(jìn)行管理的物料管理應(yīng)用系統(tǒng)等。 智能化 人工智能在 CAD中的應(yīng)用主要集中在知識(shí)工程的引入，發(fā)展專家 CAD系統(tǒng)。專家系統(tǒng)具有邏輯推理和決策判斷能力。它將許多實(shí) 例 和有關(guān)專業(yè)范圍內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)、準(zhǔn)則結(jié)合在一起 , 給設(shè)計(jì)者更全面，更可靠的指導(dǎo)。應(yīng)用這些實(shí) 例 和啟發(fā) 準(zhǔn)則，根據(jù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)不斷縮小探索的范圍，使問題得到解決。 南京市職工大學(xué) 哈廷 VMC1250P3（ 加工中心的程序編制 與對(duì)刀） 加工中心 (Machining Center)簡(jiǎn)稱 MC，是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。加工程序的編制，是決定加工質(zhì)量的重要因素。我們將研究影響加工中心應(yīng)用效果的編程 特 點(diǎn)、工藝及工裝、機(jī)床功能等因素。 加工中心所配置的數(shù)控系統(tǒng)各有不同，各種數(shù)控系統(tǒng)程序編制的內(nèi)容和格式也不盡相同，但是程序編制方法和使用過程是基本相同的。以下所述內(nèi)容，均以配置 FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)的 美國(guó)哈廷公司 VMC1250P3， 加工中心為例展開討論。 加工中心是一種工藝范圍較 廣 的數(shù)控加工機(jī)床，能進(jìn)行銑削、鏜削、鉆削和螺紋加工等多項(xiàng)工作。加工中心特別適合于箱體類零件和孔系的加工。加工工藝范圍 工藝性分析 一般主要考慮以下幾個(gè)方面： （ 1）選擇加工內(nèi)容 加工中心最適合加工形狀復(fù)雜、工序較多、要求較高的零件， 這類零件常 需使用多種類型的通用機(jī)床、刀具和夾具，經(jīng)多次裝夾和調(diào)整才能完成加工。 （ 2）檢查零件圖樣 零件圖樣應(yīng)表達(dá)正確，標(biāo)注齊全。同時(shí)要特別注意，圖樣上應(yīng)盡量采用統(tǒng)一 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，從而簡(jiǎn)化編程，保證零件的精度要求。 （ 3）分析零件的技術(shù)要求 根據(jù)零件在產(chǎn)品中的功能，分析各項(xiàng)幾何精度和技術(shù)要求是否合理；考慮在加工中心 上加工，能否保證其精度和技術(shù)要求；選擇哪一種加工中心最為合理。 （ 4）審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性 分析零件的結(jié)構(gòu)剛度是否足夠 ,各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性是否合理等。 工藝過程設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮精度和效率兩個(gè)方面，一般遵循先面后孔、先基準(zhǔn)后其它、先粗后精的原則。加工中心在一次裝夾中，盡可能完成所有能夠加工表面的加工。對(duì)位置精度要南京市職工大學(xué) 求較高的孔系加工 ，要特別注意安排孔的加工順序，安排不當(dāng)，就有可能將傳動(dòng)副的反向間隙帶入，直接影響位置精度。 加工過程中，為了減少換刀次數(shù)，可采用刀具集中工序，即用同一把刀具把零件上相應(yīng)的部位都加工完，再換第二把刀具繼續(xù)加工。但是，對(duì)于精度要求很高的孔系，若零件是通過工作臺(tái)回轉(zhuǎn)確定相應(yīng)的加工部位時(shí)，因存在重復(fù)定位誤差，不能采取這種方法。 零件的裝夾 （ 1）定位基準(zhǔn)的選擇 在加工中心加工時(shí)，零件的定位仍應(yīng)遵循六點(diǎn)定位原則。同時(shí) ,還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)： 1）進(jìn)行多工位加工時(shí)，定位 基準(zhǔn)的選擇應(yīng)考慮能完成盡可能多的加工內(nèi)容，即便于各個(gè)表面都能被加工的定位方式。例如，對(duì)于箱體零件，