【正文】 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。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。 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。 PCNC 數(shù)控系統(tǒng) 當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)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。 （ 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)。 （ 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(biāo)準(zhǔn)化。應(yīng)用 FPD 平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序?qū)嵗?，用戶可在?biāo)準(zhǔn) 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(yīng)用程序。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。當(dāng)前 INTERNET、虛擬現(xiàn)實、科學(xué)計算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，實時智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。數(shù)控技術(shù)軸，西門子 880 系統(tǒng)控制軸數(shù)可達 24 軸。由軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 5 于采用了高速 CPU 芯片、 RISC 芯片、多 CPU 控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。CAD/CAM 和 CNC 之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中 CNC 只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構(gòu)。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。 本文根據(jù)數(shù)控機床的特點，針對具體的零件，進行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。（論文） 題目 ： 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 1 軸類 零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 摘 要 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，數(shù)控加工技術(shù)對國計民生的一些重要行業(yè)（ IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)的主題。并在加工過程掌握控 制精度的方法，才能加工出合格的產(chǎn)品。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中 ， 數(shù)控技術(shù) 是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實 際加工前用手工方式或通過 CAD/CAM 及自動編程系統(tǒng)進行編制。 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢 性能發(fā)展方向 （ 1）高速高精高效化 速度、精度和效率是機械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。數(shù)控機床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實時響應(yīng)的、更現(xiàn)實的領(lǐng)域發(fā)展，而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領(lǐng)域。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙設(shè)計、虛擬樣機技術(shù)等，這對縮短產(chǎn)品設(shè)計周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。 （ 4）內(nèi)裝高性能 PLC 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能 PLC 控制模塊，可直接用梯形圖或高級語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫 助功能。 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 （ 1）集成化 采用高度集成化 CPU、 RISC 芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐?FPGA、EPLD、 CPLD 以及專用集成電路 ASIC 芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度。通過提高集成電路密度、減少互連軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 7 長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格，改進性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。通過機床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設(shè)定、操作、運行，不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。加工過程中采用開放式通用型實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計算機實時智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實現(xiàn)集成化 、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。 確定加工方法 加工方法的選擇原則是保證加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 9 確定加工方案 零件上比較精密表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。調(diào)頭加工 Φ 32mm、 R R6的圓弧、 Φ 60mm 的外輪廓，在切退刀槽， 最后車 M32 的螺紋。合理的選擇定 位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。所選的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位夾緊簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。 裝夾 方式的選擇 為了工件不至于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊壓牢。該卡盤裝夾工件方便、省時，但夾緊力小，適用于裝軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 11 夾外形規(guī)則的中、小型工件。 3） 用卡盤和頂尖裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進行裝夾，叫心軸裝夾。在制定切削用量時，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。對于機夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換到時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具 壽命可選的低些，一般取 1530min 對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選的高些，尤其保證刀具可靠性。數(shù)控機床上所選用的道具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細粒質(zhì)硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀。 設(shè)置刀點和換刀點 刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢？所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運動的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對與工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。易于找正并在加工過程中便于檢查，引起的加工誤差小。而有些工廠采用光學(xué)對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等，以減少對刀時間，提高對刀精度。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度等。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動；保證配合軸頸對于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。 （ 3） 定位基準(zhǔn)的選擇 軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項目，而這些表面的設(shè)計的設(shè)計基準(zhǔn)一般都是軸中心線。采用中心孔定位時，中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。因此在 車削前需增加校直工序。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理，一提高零件的綜合機械性能；對于硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為 最終熱處理。這樣可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結(jié)構(gòu)和工藝性，機床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。 ②先進行內(nèi)形 、內(nèi)腔加工 工 序 ，后進行外形加工工序。工件調(diào)頭裝夾由程序中軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 16 的 M00 或 M01 指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動”繼續(xù)加工。這個相對對刀位置通常設(shè)在機床工作臺或夾具上。 （ 2）選擇刀具 ①車端面：選用硬質(zhì)合金 45 度車刀，粗、精車一把刀完成。 ⑤內(nèi)槽刀：硬質(zhì)合金內(nèi)槽刀。 （ 3）選擇切削用量 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 17 表 35切削用量選擇 主軸轉(zhuǎn)速S/(r/min) 進 給 量 F/(mm/r) 吃 刀 量 F/(mm/r) 背 吃 刀 量 ap/mm 粗車外圓 800 100 1 精車外圓 900 100 鉆孔 350 100 0 粗鏜孔 800 100 1 精鏜孔 900 100 內(nèi)退刀槽 350 25 0 粗車內(nèi)螺紋 100 精車內(nèi)螺紋 150 外退刀槽 350 25 0 粗車外螺紋 100 精車外螺紋 150 數(shù)控刀具卡片 表 31左端 刀具