【正文】 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 20 右手的拇指、食指、中指相互垂直，并分別代表 +X、 +Y、 +Z軸。數(shù)控銑床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工件相對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)。 數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床不同 ,整個(gè)加工過程中不需要人的操作 ,而由程序來進(jìn)行控制 .在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí) ,首先要分析零件圖樣的要求、確定合理的加工路線及工藝參數(shù)、計(jì)算刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡及其位置數(shù)據(jù)：然后把全部工藝過程以及其他輔河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 21 助功能（主軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、切削液的開與關(guān)、變速、換刀等）按動(dòng)動(dòng)順序，用規(guī)則的指令代碼及程序格式編制成數(shù)控加工程序，經(jīng)過調(diào)試后記錄在控制介質(zhì)（或稱程序載體）上；最后輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中，以此控制數(shù)控機(jī)床不完成工件的全部 加工過程。手工編程是程序編制的整個(gè)步驟幾乎全部是由手工來完成。 （ 2）自動(dòng)編程。編程人員只需要根據(jù)圖樣的要求，使用數(shù)控語(yǔ)言編寫出零件加工的源程序，送入計(jì)算 機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、后置處理，編寫出零件加工程序單，并在屏幕模擬顯示加工過程，及時(shí)修改，直至自動(dòng)突出數(shù)控加工紙帶，或?qū)⒓庸こ绦蛲ㄟ^直接通信的方式送入數(shù)控機(jī)床，指揮機(jī)床工作。毛坯的確定，不僅影響毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性，而且影響機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性。用于受力不大，要求韌性較好的各種機(jī)械零件，如砧座、外殼、軸承蓋、底板等 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 23 ZG270500 270 500 18 25 22 有較高強(qiáng)度和較好的塑性，鑄造性能良好，焊接性能尚好，切削性好，用作軋鋼機(jī)機(jī)架、軸承座、連桿、曲軸、缸體等 ZG310570 0 310 570 15 21 15 強(qiáng)度和切削性良好，塑性、韌性較低。 T T9A ～ ≤ ≤ 192 760～ 780水 62 用于制造一定韌性的工具，如沖模、沖頭、鑿巖石用鑿子等。鑄造后進(jìn)行機(jī)械加工，從而獲得符合要求的零件。） ，手動(dòng)氣閥閥桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，需有較高的耐磨性和韌性， 由上表 （碳素鋼的牌號(hào)、成分、性能和用途）可 選用 牌號(hào)為 45碳素鋼，由于 精度要求較高，先采用南京大地系統(tǒng)數(shù)控車床進(jìn)行加工，再配合萬能分度頭在西門子數(shù)控銑床上銑削端面平臺(tái)。 工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，是生產(chǎn)組織管理、計(jì)劃工作的依據(jù)，是新建或擴(kuò)建企業(yè)及車間的基本資料。工藝路線擬定得是否合理，直接影響工藝規(guī)程的合理性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。首先用虎鉗將工件毛坯固定在機(jī)床上，保持工件豎直夾緊，加工其主工作面，保證其精度。 刀具選擇：粗加工采用直徑為￠ 16 和￠ 8 的麻花鉆兩把、直徑為￠ 10 的立銑刀一把、精加工采用內(nèi)孔鏜刀加 工內(nèi)孔至所需尺寸、直徑為￠ 5 和￠ 、75176。 該元件是氣閥的主體構(gòu)件之一，其主工作面精度要求較高，采用大地?cái)?shù)控車進(jìn)行加工。然后加工槽形至所需尺寸，最后加工螺紋。 機(jī)床選擇： 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工精度，考慮到加工的經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)效率，采用南京大地系統(tǒng)數(shù)控車即可滿足加工的精度，又有較高的經(jīng)濟(jì)性和零件生產(chǎn)效率。先粗車毛坯至所需零件外形，留 1mm加工余量；半精車零件外形，留 余量，精車至所需尺寸，保證精度。左向外圓車刀一把、。 氣閥各零件數(shù)控加工程序 零件加工程序內(nèi)容介紹，加工程序的編制方法有兩種：利用計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)編程和手工編程。裝配處于產(chǎn)品制造所必需的最后階段，產(chǎn)品的質(zhì)量 (從產(chǎn)品設(shè)計(jì)，零件制造到產(chǎn)品裝配 )最終通過裝配得到保證和檢驗(yàn)。其次對(duì)裝配體進(jìn)行必要的調(diào)整，閥體與閥桿的工作間隙是否符合工作要求等。如果把誤差控制在許可范圍內(nèi)，工件還是能夠正常使用的，這就要求引進(jìn)一種表示的方法即公差。圓整誤差是在數(shù)據(jù)處理時(shí)，將坐標(biāo)值四舍五入圓整成整數(shù)脈沖當(dāng)量值而產(chǎn)生的誤差。 （ 3）定位誤差△ 定 是當(dāng)工件在夾具上定位、夾具在機(jī)床上定位時(shí)產(chǎn)生的。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 34 7. 結(jié)論與展望 本文總結(jié) 數(shù)控技術(shù)和裝備發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新 興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。 此外，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù) 及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策。 我們應(yīng)站在國(guó)家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，首先從社會(huì)安全看，因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國(guó)就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國(guó)就業(yè)的壓力，保障社會(huì)的穩(wěn)定；其次從國(guó)防安全看，西方發(fā)河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 35 達(dá)國(guó)家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國(guó)家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制，“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。沒有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)。 強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 將來展望 我國(guó)是制造大國(guó)，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù)，否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國(guó)制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。 了解到誤差的產(chǎn)生原因，就要限制誤差，確保在公差要求的范圍內(nèi)。普通精度級(jí)的數(shù)控機(jī)床，一般脈沖當(dāng)量值為 ；較精密數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量值為 或 等。 即：△ 數(shù)加 =f(△ 編 +△ 機(jī) +△ 定 +△ 刀 ) 其中： （ 1）編程誤差△ 編 由逼近誤差δ、圓整誤差組成。至此，氣閥的裝配工作就大功告成了。河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 33 首先要進(jìn)行清洗，選用合適的清洗液清除零件表面的油污及雜質(zhì)。從結(jié)構(gòu)與材料上分析，需機(jī)械加工的零件有三件，氣閥體的加工使用手動(dòng)操作無需加工程序即可完成操作，在此不作解釋。 零件加工后的檢驗(yàn)：依據(jù)不同的精度要求，選用不同的測(cè)量工具。 刀具選擇：根據(jù)零件結(jié)構(gòu)選用 75176。為節(jié)省時(shí)間，采用一次裝夾完成加工。 外圓車刀一把、 75176。為保證零件精度，采用一次裝夾完成切削加工，工藝路線為：粗 車 半精車 精車，分次切削，逐步完成加工。螺紋刀一把。加工另一側(cè)面。選擇時(shí)，既要滿足零件加工質(zhì)量的要 求，也要兼顧生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。其制定原則是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量提高生產(chǎn)率和降低成本。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 27 零件數(shù)控加工工藝分析 機(jī)械加工工藝規(guī)程是零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件。由于焊接方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)大型毛坯、結(jié)構(gòu)復(fù)雜毛坯的制造，適用于單件小批量生產(chǎn)。 T1T11A ～ ≤ ≤ 207 760～ 780水 62 用途與 T10鋼基本相同，一般習(xí)慣上采用T10 鋼 T1T12A ～ ≤ ≤ 207 760～ 780水 62 用于制造不受沖擊、要求高硬度的工具，如絲錐、銼刀、刮刀、絞刀、板牙、量具等 T1T13A ～ ≤ ≤ 217 760～ 800水 62 適用于制造不受震動(dòng)、要求極高硬度的各種工具，如剃刀、刮刀、刻字刀具等 表 33常用鑄鐵牌號(hào)、力學(xué)性能及用途（摘自 GB9439— 88） 牌號(hào) 鑄件類別 鑄件壁厚 /mm 鑄件最小抗拉強(qiáng)度 ?b / 適用范圍及舉例 HT100 鐵素體 灰鑄鐵 ～ 10 130 低載荷和不重要零件，如蓋、外罩、手輪、支架、重錘等 10～ 20 100 20～ 30 90 30～ 50 80 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 25 HT150 珠光體 +鐵素體灰鑄鐵 ～ 10 175 承受中等應(yīng)力（抗彎應(yīng)力小于 100MPa）的零件，如支柱、底座、齒輪箱、工作臺(tái)、刀架、端蓋、閥體、管路附件及一般無工作條件要求的零件 10～ 20 145 20～ 30 130 30～ 50 120 HT200 珠光體 灰鑄鐵 ～ 10 220 承受較大應(yīng)力（抗彎應(yīng)力小于 300MPa）和較重要零件，如汽缸體、齒輪、機(jī)座、飛輪、床身、缸套、活塞、剎車輪、聯(lián)軸器、齒輪箱、軸承座、液壓缸等 10～ 20 195 20～ 30 170 30～ 50 160 HT250 ～ 10 270 10～ 20 240 20～ 30 220 30～ 50 200 HT300 孕育鑄鐵 10～ 20 290 承受彎曲應(yīng)力（小于 500MPa）及抗拉應(yīng)力的重要零件，如齒輪、凸輪、車床卡盤、剪床和壓力機(jī)的機(jī)身、床身、高壓油壓缸、滑閥殼體等 20～ 30 250 30～ 50 230 HT350 10～ 20 340 20～ 30 290 30～ 50 260 ，手動(dòng)氣閥閥體的制造有兩種方法：一種是采用組合焊接獲得毛坯，另一種是通過鑄造獲得毛坯。用作起重運(yùn)輸機(jī)齒輪、棘輪、聯(lián)軸器等重要零件 表 32常用工具鋼的牌號(hào)、成分、性能和用途 牌號(hào) 化學(xué)成分 ω Me/％ 硬度 用途舉例 C Mn Si 退火狀態(tài) 試樣淬火 HBS不大于 淬火溫度/℃和冷卻劑 HRC 不小于 T T7A ～ ≤ ≤ 187 800～ 820水 62 淬火、回火后，常用于制造能承受震動(dòng)、沖擊，并且在硬度適中情況下有較好韌性的工具，如鑿子、沖頭、木工工具、大錘等 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 24 T T8A ～ ≤ ≤ 187 780～ 800水 62 淬火、回火后，常用于 制造要求有較高硬度和耐磨性的工具、如沖頭、木工工具、剪切金屬用剪刀等。 以下是對(duì)氣閥主要零件毛坯的選材與制作： 查表對(duì)手動(dòng)氣閥的不同零件進(jìn)行選材，表格如下： 表 31常用碳素鑄鋼的成分、力學(xué)性能能和用途 鑄鋼牌號(hào) 化學(xué)元素最高含量 /% 室溫下力學(xué)性能最小值 用途舉例 WC WSi WMn WS、 WP σ s 或σ /MPa σ b / MPa δ /% ψ /% AKV /J ZG200400 200 400 25 40 30 有良好的塑性、韌性和焊接性能。自動(dòng)編程的出現(xiàn)使的一些計(jì)算繁瑣、手工編程困難、或手工無法編出的程序都能夠?qū)崿F(xiàn)。 APT軟件是利用計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的處理程序、后置處理程序?qū)α慵闯绦蜻M(jìn)行處理，以得到加工程序的編程方法。但是工件輪廓復(fù)雜，特別是加工非輪廓曲線、曲面等表面，或工件加工程序較長(zhǎng)時(shí)，使用手工編程將十分繁瑣、費(fèi)時(shí)，而用容易出錯(cuò)，常會(huì)出現(xiàn)在手工編程工作 跟不上數(shù)控機(jī)床加工的情況，影響數(shù)控機(jī)床的開動(dòng)率。 數(shù)控編程一般人為手工編程和自動(dòng)編程兩種。 數(shù)控加工程序的編制 數(shù)控加工就是將加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)輸入到機(jī)床 ,機(jī)床的控制系統(tǒng)對(duì)輸入信息進(jìn)行運(yùn)算與控制 ,并不斷地向直接指揮機(jī)床運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功能部件 —— 機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)發(fā)送脈沖信號(hào)，伺服機(jī)構(gòu)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換與放大處理，然后由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床， 從而加工零件。與 +X、 +Y、+Z、 +A、 +B、 +C 相反的方向用帶“′”的 +X′、 +Y′、 +Z′、 +A′、 +B′、 +C′表示。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。如圖 215 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。如圖 214 所示。其中以手動(dòng)試切對(duì)刀最為常見。 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。 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。其他各項(xiàng)尺寸均是以此點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注。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。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。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般 ～ 。 2）在切斷、加工深孔 或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20～ 50mm/min