【正文】 可視化及多媒體等技術(shù)也對用戶界面提出了更高要求。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于 CAD/CAM，如自動編程設(shè)計、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。編程工具中包含用于車床銑床的標準 PLC 用戶程序?qū)嵗脩艨稍跇藴?PLC 用戶程序基礎(chǔ)上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程 序。應用 FPD 平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。 （ 2）模塊化 硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標準化。 （ 4）通用型開放式閉環(huán)控制模式 采用通用計算機組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。 PCNC 數(shù)控系統(tǒng) 當前開發(fā)研究適應于復雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代 PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。 圖上幾個精度較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時有取平均值，而取其基本尺寸。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應的最終加工方 法是不夠的，還應正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。 該典型軸加工順序為： 預備加工 車端面 鉆孔 鏜孔 切內(nèi)螺紋退刀槽 車內(nèi)螺紋 粗車左端面輪廓 精車左端面輪廓 調(diào)頭 車端面 粗車輪廓 精車輪廓退刀槽 粗車螺紋 精車螺紋。 定位基準選擇的原則 1）基準重合原則。 3）便于對刀的原則。合理的選擇加緊方式十分 重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。 2）在兩頂尖之間裝夾。當車削質(zhì)量較大的工件時要一端用卡盤夾住，另一端用后頂尖支撐 。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位基準。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時最少的目標確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標確定。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選的低些，當某工序單位時間內(nèi)所分擔到的全廠開支 M較大時，刀具壽命也應選的低些。 選擇數(shù)控車削用刀具 數(shù)控車削刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀三類。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。對刀點可設(shè)置在加工零件上 ，也可以設(shè)置在夾具上或機床上，為了提高零件的加工精度，對刀點應盡量設(shè)置在零件的設(shè)計基準或工藝基準上。加工過程中需要換刀時，應規(guī)定換刀點。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面粗糙度要求較高。用兩中心孔定位符合基準重合原則，并且能夠最大限度的在一次裝夾中加工出多個外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準。以外圓定位時，則應采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺階面或臺階面兒作為軸向定位基準。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 15 切斷 — 用棒料切得所需長度的坯料。相對運動的表面需在精加工前或后進行表面淬火處理或進行化學熱處理，以提高耐磨性。 ②以加工部位分序法 對于加工類容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部分分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。 ③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行，以減少重復定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。 （ 8）走刀路線和對刀點的選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動切削起始點，刀具切入，切出并返回切削起始點或?qū)Φ饵c等非切削空行程軌跡。 典型軸類零件加工工藝 （ 1）確定加工順序及進給路線 加工順序按粗到精、由遠到近（由左到右）的原則確定。 ②粗、精車外圓：（因為程序選用 G71 循環(huán)，所以粗、精選用同一把刀）硬質(zhì)合金 90 度放型車刀， Kr=90 度， Kr’ =60 度； E=30 度，（因為有圓弧輪廓）以防于零件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗。 ⑥內(nèi)螺紋刀 ：選用 60度硬質(zhì)合金鏜刀。 CAXA 數(shù)控車是國產(chǎn)自動編程軟件之一。通用的后置處理模塊使 CAXA 數(shù)控車可以滿足各種機床的代碼格式，對生成的代碼進行校驗及加工仿真。單擊圖標或單擊菜單 命令，會得到相同的結(jié)果。幾何模型的來源主要有兩種，一是由 CAM 軟件附帶的 CAD 部分直接建立，二是 由外部文件轉(zhuǎn)入。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 24 CAXA 數(shù)控車軟件提供了建立幾何模型的功能。 ③根據(jù)工件形狀，選擇合適的加工方式，生成刀位軌跡。輪廓精車時，要確定被加工輪廓。 ④螺紋加工 適合加工各種螺紋 ⑤孔加工 以上是 CAXA 數(shù)控車軟件主要內(nèi)容，目前我院數(shù)控教學手工編程與自動編程相結(jié)合，取得了良好的學習效果。我相信，通過這次的實踐，我對數(shù)控加工能更一步了解，并能使我在以后的加工過程中避免很多不必要的錯誤，有能力加工出更復雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。數(shù)控加工的基本編程方法時用點定位指令編寫接近或離開工件等空行程軌跡，要用插補指令編寫工件輪廓的切削進給軌跡。 ③切槽加工 切槽加工的過程 車槽功能用于在工件外輪廓表面、內(nèi)輪廓表面和端面切槽。 4． CAXA 數(shù)控車加工類型 ①輪廓粗車 輪廓粗車的過程 輪廓粗車功能主要用于對工件外輪廓表面、內(nèi)輪廓表面和端面的粗車加工，用于快速消除毛坯多余部分加工軌跡的生成、軌跡仿真以及數(shù)控代碼的提取。由于不同種類曲線組合的不一樣，不同狀態(tài)的曲線功能組合也不盡相同 3． CAXA 數(shù)控車加工 CAM 用 CAXA 數(shù)控車實現(xiàn)加工的過程 ①必須配置好機床，這是正確輸出代碼的關(guān)鍵。而對于直接在 CAM 軟件中建立的模型，則不需要轉(zhuǎn)換文件，只需結(jié)合不同的模型建立方式，產(chǎn)生獨特的刀具軌跡。同時，繪圖區(qū)和參數(shù)欄為用戶實現(xiàn)各種功能提供數(shù)據(jù)的交互使用。 1． CAXA 數(shù)控車界面 CAXA 數(shù)控車基本應用界面由標題 欄、菜單欄、繪圖區(qū)、工具條和狀態(tài)欄組成，如圖 5— 1 所示。 CAXA 數(shù)控車具有 CAD 軟件的強大繪圖功能和完善的外部數(shù)據(jù)接口，可以繪制任意復雜的二維圖形，通過數(shù)據(jù)接口與其他系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。 ⑧螺紋刀：選用 60 度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。 ④鏜孔：選用 90度硬質(zhì)合金鏜刀。工件調(diào)頭，工件右端加工：粗車外輪廓，精車外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工，螺紋精加工。合理的確定對刀點，對刀點可以設(shè) 在被加工零件上，但注意對刀點必須是基準位或已加工精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點被加工損壞，會導致第二道工序和之后的對刀點無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個相對對刀位置，這樣可以根據(jù)他們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點。 在數(shù)控床上粗車、半精車分別用一個加工程序控制。順序一般應按下列原則進行： ①上道工序的加工不能影響下道工序的定位于加緊，中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。 ③以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進行校形，故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。再用第二把刀、第 三把完成他們可以完成的其他部位。 （ 5） 熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求正火或退火處理，以消除應力，改善組織和切削性能。過量彎曲變形會造成加工余量不足或裝夾不可靠。 數(shù)控車削時，為了能用同一程序重復加工和工件調(diào)頭加工軸向尺 寸的精確性，或為了端面余量均勻，工件軸向需要定位。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為 65mm，材料為 45鋼在鋸床上按 130mm 長度下料。軸頸的直徑 公差的等級通常為 IT6IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求是限制在直徑公差范圍之內(nèi)。 確定切削用量 數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。用手動對到操作，對刀精度較低，且效率低。對刀點設(shè)置原則是：便于數(shù)值處理和簡化程序編制。尖形車刀幾軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 13 何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車削時 基本相同，但應結(jié)合數(shù)控加工的特點（如加工路線、加工干涉等）進行全面考慮，并應兼顧刀尖本身的強度。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要剛性好、精度高，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷和排性能同時要求安裝和調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。復雜和精度高的刀具壽命應選的比單刃刀具高些。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 12 第四章 刀具及切削用量 選擇數(shù)控刀具的原則 刀具壽命與切削用量有密切的關(guān)系。 4）用心軸裝夾。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。三爪自定心卡盤的三個爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。 確定零件的定位基準 以左右端大端面為定位基準。 2）便于裝夾的原則。定位基準選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件個表面的加工順序也有很大的影響。然后再車Φ 40mm、 R6 的圓弧、Φ 60mm 和 R45 的圓弧。 根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用 cjk6032 數(shù)控機床。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 8 第二章 工藝方案分析 零件圖 零件圖分析 該零件表面由圓柱、逆圓弧、槽、螺紋、內(nèi)孔、內(nèi)槽、內(nèi)螺紋等表面組成，尺寸標注完整，選用毛坯為 45鋼，Φ 65mm 125mm，無熱處理和硬度要求。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程，包含諸如加工尺寸、形 狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現(xiàn)加工過程的多目標優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實時加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變量。 （ 3）網(wǎng)絡化 機床聯(lián)網(wǎng)可進行遠程控制和無人化操作。應用先進封裝和互連技術(shù)，將半導體和表面安裝技術(shù)融為一體。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應用價值。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補償、與速度相關(guān)的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償?shù)取? （ 2）科學計算可視化 科學計算可視化可用于高效 處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。 功能發(fā) 展方向 （ 1）用戶界面圖形化 用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智能行為。 （ 3）工藝復合性和多 軸化 以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。由此可見，傳統(tǒng) CNC 系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了 CNC 向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對