【正文】 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)。支承孔與主要平面的平行度公差為 ~。其余支承孔尺寸精度為 IT7～ IT6，表面粗糙度值為 ～ 。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的定位精度，影響箱體與機座總裝時的接觸剛度和相互位置精度。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。 箱體類零件的功用及結(jié)構(gòu)特點 箱體類是機器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運動或動力。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。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產(chǎn)生的切削力、夾緊力和切削熱對加工精度的影響，一般應(yīng)盡可能把粗精加工分開，并分別在不同機床上進(jìn)行。 有些精度要求較低的螺釘孔，可根據(jù)加工的方便及工序時間的平衡，安排其工序的次序。 (2) 箱體加工工藝的原則 擬訂箱體類零件工藝過程時一般應(yīng)遵循以下原則： ① “先面后孔 ”的原則。自然時效比人工時效了，目前仍用于精密機床鑄件，一般都在毛坯鑄造后立即時效。 南京市職工大學(xué) 為此，通常選擇主軸孔和與主軸孔相距較遠(yuǎn)的一個軸孔作為粗基準(zhǔn)。但由于箱體頂面不是裝配基面，故定位基面與裝配基面（設(shè)計基準(zhǔn)）不重合，增加了定位 誤差。以工件底面作為定位基準(zhǔn)面的鏜模，中間支承只能采用懸掛的方式。 對 主軸箱體，精基準(zhǔn)選擇具有兩種可行方案： （ 1）中小批生產(chǎn)時，以箱體底面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)。所以，在制訂箱體類零件加工工藝過程時，應(yīng)將如何保證 孔的精度作為重點來考慮。 1. 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇對保證箱體類零件的技術(shù)要求十分重要。由于底面具有裝配基面，這樣就實現(xiàn)了定位基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，消除了基準(zhǔn)不重合誤差。這種懸掛天夾具座體上的導(dǎo)向支承架不僅剛度差、安裝誤差大，而且裝卸也不方便，故不適用中小批生產(chǎn)。為了保證圖紙規(guī)定的精度要求，需進(jìn)行工藝尺寸換算。若鑄造時各軸孔和內(nèi) 腔泥芯是整體的，且毛坯精度較高，則以上各項要求一般均可滿足。而粗加工之后，精加工之前應(yīng)有一段存放時間，以消除加工內(nèi)應(yīng)力。先加工平面，后加工孔，是箱體零件加工的一般規(guī)律。但對于保證箱體部 件裝配關(guān)系的螺釘孔、銷孔以及與軸承孔相交的潤滑油孔，則必須在軸孔精加工后鉆鉸。至于要求不高的平面，則 可將粗精兩次走刀安排在一個工序內(nèi)完成，以縮短工藝過程，提高工效 。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時，還可以采用各種專用的組合銑床對箱體各平面進(jìn)行多刀、多面的同時銑削；對于尺寸較大的箱體；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。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機器或部件的精度、性能和壽命。 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：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。 一般箱體主要平面的平面度在 ～ ，表面粗糙度 ~，各主要平面對裝配基準(zhǔn)面垂直度為 。 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，引起振動和噪聲，影響齒輪壽命。主要平面間及主要平面對支承孔之間垂直度公差為 ～ 。此外，精度要求較高的坐標(biāo)鏜床主軸箱則選用耐磨鑄鐵。 毛坯鑄造時，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。人工設(shè)計、單件生產(chǎn)這種傳統(tǒng)的設(shè)計與制造方式已無法適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的要求。 CAD的概念不僅僅是體現(xiàn)在輔助制圖（圖形實現(xiàn)）方面 ,它更主要地起到了設(shè)計助手的作用，幫助廣大工程 技術(shù)人員從繁雜的查手冊、計算中解脫出來。隨著對產(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。數(shù)控自動編程系統(tǒng)利用設(shè)計的結(jié)果和產(chǎn)生的模型，形成數(shù)控加工機床所需的信息。飛機出廠后直接交付客戶使用，故障返修率幾乎為零。 高檔 CAD/CAM 軟件 高檔 CAM軟件的代表有 Unigraphics、 IDEAS /Pro/Engineer、 CATIA等。這類軟件實用性強，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。主要應(yīng)用在中小企業(yè)的模具行業(yè)。 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展趨勢 集成化 集成化是 CAD/CAM 技術(shù)發(fā)展的一個最為顯著的趨勢。 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、選購原輔材料和零部件、進(jìn)行加工制造，直至營銷，整個生產(chǎn)過程也將全球化。它將許多實 例 和有關(guān)專業(yè)范圍內(nèi)的經(jīng)驗、準(zhǔn)則結(jié)合在一起 , 給設(shè)計者更全面，更可靠的指導(dǎo)。我們將研究影響加工中心應(yīng)用效果的編程 特 點、工藝及工裝、機床功能等因素。加工中心特別適合于箱體類零件和孔系的加工。 （ 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。對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)，就有可能將傳動副的反向間隙帶入，直接影響位置精度。同時 ,還應(yīng)特別注意以下幾點： 1）進(jìn)行多工位加工時，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，即便于各個表面都能被加工的定位方式。編程原點的選擇主要考慮便于編程和測量。因此，定位基準(zhǔn)要準(zhǔn)確可靠。 加工中心編程的 特 點 由于加工中心的加工特點，在編寫加工程序前，首先要注意換刀程序的應(yīng)用。多數(shù)加工中心都規(guī)定了固定的換刀點位置，各運動部件只有移動到這個位置，才能開始換刀動作。 加工中心的對刀方法 “ 加工坐標(biāo)系設(shè)定 ” 的內(nèi)容中，通過對刀方式設(shè)置加工坐標(biāo)系的方法，這一方法也適用于加工中心。通過快速移動單鍵按鈕 4和微調(diào)旋鈕 5或 6，可調(diào)整刀 柄夾持軸 2在對刀儀平臺 7上的位置。由于加工中心一次性投資大、技術(shù)復(fù)雜，給用戶選型訂貨造成許多不便；同時價格、功能和精度是一個對立的統(tǒng)一體。正確選型是用好加工中心、使加工中心發(fā)揮效益的關(guān)鍵。加工中心適宜于多品種、小批量生產(chǎn)。 （ 2）制定工藝方案 對確定的零件族的典型零件 (主樣件 )進(jìn)行工藝分析，制定工藝方案。如，加工兩面以上的工件或在四周呈徑向輻射狀排列的孔系、面的加工，如各種箱體，應(yīng)選臥式加工中心；單面加工的工件，如各種板類零件等，宜選立式加工中心；加工復(fù)雜曲面時，如導(dǎo)風(fēng)輪、發(fā)動機上的整體葉輪等，可選五軸加工中心；工件的位置精度要求較高，采用臥式加工中心。 工作臺尺寸 這是加工中心的主參數(shù)，主要取決于典型零件的外廓尺寸、裝夾方式等。如個別工件的尺寸大于機床坐標(biāo)行程，則 必須要求工件的加工區(qū)處在機床的行程范圍之內(nèi)。 主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度 需要高速切削或超低速切削時，應(yīng)關(guān)注主軸的轉(zhuǎn)速范圍。數(shù)控精度通常用 定位精度和重復(fù)定位精度來衡量，特別是重復(fù)定位精度，它反映了坐標(biāo)軸的定位穩(wěn)定性，是衡量該軸是否穩(wěn)定可靠工作的基本指標(biāo)。 )常是不明確的，訂貨時要特別注意，一定要弄清是 ISO 標(biāo)準(zhǔn)、VDI/DGQ344182(德國標(biāo)準(zhǔn) )、 JIS(日本標(biāo)準(zhǔn) )還是 NMTBA(美國標(biāo)準(zhǔn) )。 數(shù)控精度對加工質(zhì)量有舉足輕重的影響，同時要注意加工精度與機床精度是兩個不同的概念。在選型時，可參考工序能力 kp 的評定方法作為精度的選型依據(jù)。剛性是機床質(zhì)量的一個重要特征，但對選型而言，由用戶對所選機床進(jìn)行剛性評價尚無可借鑒的標(biāo)準(zhǔn)。這時為了獲得機床的高剛性，往往不局限于零件尺寸，而選用相對零件尺寸大 1 至 2 個規(guī)格的機床。在可供選擇的數(shù)控系統(tǒng)中，性能高低差別很大，價格也可相差數(shù)倍。 （ 6）坐標(biāo)軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù) 坐標(biāo)軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)均應(yīng)滿足典型工件加工要求。 （ 7）工作臺功能選擇 臥式加工中心有回轉(zhuǎn)工作臺。 times。 times。數(shù)控轉(zhuǎn)臺能夠?qū)崿F(xiàn)任意分度，作為 B 軸與其它軸聯(lián)動控制。 刀庫容量以滿足一個復(fù)雜加工零件對刀具的需要為原則。 ATC 的選擇主要考慮換刀時間與可靠性。精度較高、特殊材料或加工余量較大的零件，在加工過程中，必須充分冷卻。如機床要納入 FMC、 FMS，則自動交換工作臺是必須的，這樣便于機床進(jìn)入自動物流系統(tǒng)。國外金屬切削專家認(rèn)為“ 1 臺價值 25 萬美元的數(shù)控機床其效率的發(fā)揮在很大程度上取決于 1 把價值 30 美元的立銑刀的性能”。 配備刀柄時，要注意機床主軸孔的標(biāo)準(zhǔn)、拉釘標(biāo)準(zhǔn)和機械手夾持部位的標(biāo)準(zhǔn)。機床的構(gòu)成中，排屑裝置、防護(hù)裝置和對刀儀等均是必須的。但是在具體選擇時，還應(yīng)根據(jù)需要考慮機床功能是否適應(yīng)。 需要進(jìn)行螺紋切削時 (非攻絲方式 )，不僅要看是否有螺紋切削功能、螺旋線插補 功能和主軸轉(zhuǎn)動與進(jìn)給同步功能，還要考慮機床是否有徑向進(jìn)給裝置、是否有主軸在旋轉(zhuǎn)方向上任意角度位置準(zhǔn)確定位功能。盡可能在購買主機時一并購置部分易損部件及其它附件。加工中心使用中，故障發(fā)生時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于軸承的第一次更換期。對于機床噪聲，各國都有明確的標(biāo)準(zhǔn)。不悅耳雜音一般指雖不超出噪聲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的等級，但是卻可以聽到的怪異音響。 南京市職工大學(xué) 數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ) 數(shù)控機床是一種高效的自動化加工設(shè)備， 它 嚴(yán)格按照 加工 程序，自動的對被加工工件進(jìn)行加工。當(dāng)針對某一臺數(shù)控機床編制加工程序時，應(yīng)該嚴(yán)格按機床編程手冊中的規(guī)定進(jìn)行程序編制。 如圖 所示， 編程工作主要包括： （ 1）分析零件圖樣和制定工藝方案 這項工作的內(nèi)容包括：對零件圖樣進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容和要求；確定加工方案；選擇適合的數(shù)控機床；選擇或設(shè)計刀具和夾具；確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。當(dāng)零件的幾何形狀與控制系統(tǒng)的插補功能 不一致時，就需要進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)值計算，一般需要使用計算機輔助計算，否則難以完成。 （ 4）程序檢驗 將編寫好的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，就可控制數(shù)控機床的加工工作。對于形狀復(fù)雜和要求高的零件，也可采用鋁件、塑料或石蠟等易切材料進(jìn)行試切來檢驗程序。 （ 1） 手工編程 手 工編程指 主要 由人工來完成數(shù)控編程中各個階段的工作。 （ 2）計算機自動編程 自動編程 是 指在編程過程中，除了分析零件圖 樣 和制定工藝方案由人工進(jìn)行外，其余工作均由計算機輔助完成。 根據(jù)輸入方式的不同，可將自動編程分為圖形數(shù)控自動編程、語言數(shù)控自動編程和語音數(shù)控自動編程等。語音數(shù)控自動編程是采用語音識別器，將編程人員發(fā)出的加工指令聲音轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸こ绦颉，F(xiàn)在一般使用字地址可變程序段格式，每個字長不固定，各個程序段中的長度和功能字的個數(shù)都是可變的。 加工程序的一般格式 （ 1） 程序開始符、結(jié)束符 程序開始符、結(jié)束符是同一個字符， ISO 代碼中是 %， EIA代碼中是 EP，書寫時要單列一段。每個程序段一般占一行。能夠掌握機床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系、加工坐標(biāo)系的概念，具備實際動手設(shè)置機床加工坐標(biāo)系的能力。 南京市職工大學(xué) 數(shù)控加工工藝設(shè)計 數(shù)控機床的加工工藝與通用機床的加工工藝有許多相同之處， 但 在數(shù)控機床上加工零件比通用機床加工零件 的 工藝規(guī)程 要 復(fù)雜得多。 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 對于 一 個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完成 ,而往往只是其 中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。 不適于數(shù)控加工的內(nèi)容 一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會得到明顯提高。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。 數(shù)控加工工藝性分析 被加工零件的數(shù)控加工工藝性問題涉及面很廣，下面結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標(biāo)，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進(jìn)行。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺。零件的形狀盡可能對稱，便于利用數(shù)控機床的鏡向 加工功能來編程，以節(jié)省編程時間。這種方法適合于加工內(nèi)容 較少的 零 件，加工完后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于 對 粗加工后可能發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來說，凡要進(jìn)行粗、精加工的 過程， 都要將工序分開。 在選擇了數(shù)控加工工藝內(nèi)容和確定了零件加工路線后，即可進(jìn)行數(shù)控加工工序的設(shè)計。對單件、小批量、工作量較大的模具加工來說，一般可直接在機床工作臺面上通過調(diào)整實現(xiàn)定位與夾緊，然后通過 加工坐標(biāo)系的設(shè)定 來確定零件的位置。圖中： 1凸輪零件， 2夾具體， 3圓柱定位銷， 4定位塊， 5菱形定位銷， 6壓板， 7夾緊螺母。 4） 銑鍵槽時，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀，如圖 所示。選用時，主要可根據(jù)刀片排列方式。 2)立裝結(jié)構(gòu) (刀片切向排列 ) 立裝結(jié)構(gòu)銑刀的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)位方便。 (3)