【正文】 現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，提出了全新的制造模式。而對(duì)于數(shù)控加工，無(wú)論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對(duì)一些工藝問(wèn)題（如對(duì)刀點(diǎn)、加工路線等）也需要一些處理。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 關(guān)鍵詞 工藝分析 加工方案 進(jìn)給路線 控制尺寸 目錄 摘 要 ........................................................................................................................... 1 Abstract ................................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上， CAD/CAM 與 數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條 件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正 CAD/CAM 中的設(shè)定量，因而影響 CNC 的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。 （ 2）柔性化 包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一軸類(lèi)零件數(shù)控車(chē)削工藝分析及數(shù)控加工編程 4 群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。 （ 4）實(shí)時(shí)智能化 早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專(zhuān)家系統(tǒng)、故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。圖形用戶(hù)界面極大地方便了非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)的使用，人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。 （ 3）插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化 多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、 2D+2 螺旋插補(bǔ)、 NANO 插補(bǔ)、 NURBS插補(bǔ)（ 非均勻有理 B 樣條插補(bǔ)）、樣條插補(bǔ)（ A、 B、 C 樣條）、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。 （ 5）多媒體技術(shù)應(yīng)用 多媒體技術(shù)集計(jì)算 機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低 、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和 CRT 抗衡的新興顯示技術(shù)，是 21 世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如 CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、 PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專(zhuān)用型單機(jī)封閉式開(kāi)環(huán)控制模式提出的。智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。 通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式為車(chē)削，考慮該零件為大量加工，股加工設(shè)備采用數(shù)控車(chē)床。 毛坯先夾持右端 車(chē)右端輪廓 95mm 處，先用中心鉆打中心孔，再用 Φ 8 的鉆頭鉆 25mm 的孔，再用 Φ 20的鉆頭擴(kuò)孔，再用鏜刀鏜 Φ 的孔， 再用內(nèi)槽刀鏜 Φ 28 的槽，再用內(nèi)螺紋刀車(chē) M24 的螺紋。 軸類(lèi)零件數(shù)控車(chē)削工藝分析及數(shù)控加工編程 9 第三章 工件的裝夾 定位基準(zhǔn)的選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)，正確的選擇工件的定位的基準(zhǔn)有著十分中的意義。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn) ，盡量使用工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。批量加工時(shí)在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對(duì)刀的可能性和方便性。 數(shù)控車(chē)床常用裝夾方式 1）在三爪自定心卡盤(pán)上裝夾。對(duì)于尺寸較大或加工工序較多的軸類(lèi)工件，為了保證每次裝夾時(shí)的裝夾精度，可用兩頂尖。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(zhǔn)，應(yīng)用較廣泛。 確定合理的裝夾方式 裝夾方法：先用三爪自定心卡盤(pán)夾住右端，加工左端達(dá)到工件精度要求；再工件調(diào)頭，用三爪自定心卡盤(pán)夾住工件右端，在加工到工件精度要求。 選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)道具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來(lái)選擇。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來(lái)定。成型車(chē)刀也稱(chēng)樣板車(chē)刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車(chē)刀刀刃的形狀和尺寸決定。這類(lèi)車(chē)刀的刀尖由直線型主副 切削刃構(gòu)成，如 90 度內(nèi)外圓車(chē)刀、左右端面車(chē)刀、切槽（切斷）車(chē)刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車(chē)刀。在編制程序時(shí)，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置。實(shí)際操作機(jī)床時(shí)，可以通過(guò)手工對(duì)刀操作把刀具的刀位點(diǎn)放到對(duì)刀點(diǎn)上，即“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”的重合，所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具定位基準(zhǔn)點(diǎn)，車(chē)刀的刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心。所謂“換刀點(diǎn)”時(shí)指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換刀時(shí)的位置，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時(shí)不碰工件及其他部件為準(zhǔn)。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的 刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本 軸類(lèi)零件數(shù)控車(chē)削工藝分析及數(shù)控加工編程 13 第五章 典型軸類(lèi)零件加工 軸類(lèi)零件加工的工藝分析 （ 1）技術(shù)要求 軸類(lèi)零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。 （ 2） 毛坯選擇 軸類(lèi)零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸 熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸等一類(lèi)軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。 當(dāng)不能采用中心孔時(shí)或粗加工是為了工作裝夾剛性 ， 可采用 軸的外圓表面作定位基準(zhǔn)，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn)， 能承受較大的切削力，但重復(fù)定位精度并不太高。 （ 4） 軸類(lèi)零件預(yù)備加工 車(chē)削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有：直 — 毛坯出廠時(shí)或在運(yùn)輸、保管過(guò)程中，或熱處理時(shí)常會(huì)發(fā)生彎曲變形。切斷可在弓形鋸床、圓盤(pán)鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在 普通車(chē)床上切斷或在沖床上 涌沖模沖切。 （ 6） 加工工序劃分一般可按下類(lèi)方法進(jìn)行： ①刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成部位。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡(jiǎn)單幾何形狀，在加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度較高的部位。 （ 7）在加工時(shí)，加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來(lái)考慮，重點(diǎn)是零件的剛性不被破壞。 ④在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。工件左端加工：即從左到右進(jìn)行外輪廓粗車(chē)（留 余量精車(chē) ） ,然后左到右進(jìn)行外 輪廓精車(chē)，然后鉆孔，鏜內(nèi)退刀槽，鏜內(nèi)螺紋。 ③鉆孔：選用 Ф 16 的硬質(zhì)合金鉆頭。 ⑦槽刀：選用硬質(zhì)合金車(chē)槽刀（刀長(zhǎng) 12mm，刀寬 4mm）。 CAXA 數(shù)控車(chē)具有全中文 Windows 界面，形象化的圖標(biāo)菜單，全面的鼠標(biāo)拖動(dòng)功能，靈活方便的立即菜 單參數(shù)調(diào)整功能，智能化的動(dòng)態(tài)導(dǎo)航捕捉功能和多方位的信息提示等。將 CAXA 數(shù)控車(chē)同其他的專(zhuān)業(yè)制造軟件結(jié)合起來(lái)，將會(huì)滿(mǎn)足任何 CAD／ CAM 的需求。狀態(tài)條指導(dǎo)用戶(hù)進(jìn)行操作并提示當(dāng)前狀態(tài)和所處位置，繪圖區(qū)顯示各種繪圖操作的結(jié)果。對(duì)于轉(zhuǎn)入的外部文件，很可能出現(xiàn)圖線散亂或在曲面接合位置產(chǎn)生破損，這些修補(bǔ)工作只能由 CAM 軟件來(lái)完成。在 CAXA 數(shù)控車(chē)中，點(diǎn)、直線、圓弧、樣條、組合曲線的曲線繪制或編輯，其功能意義相同，操作方式也一樣。 ④生成 G代碼，通過(guò)數(shù)據(jù)接口傳給機(jī)床。被加工輪廓就是加工結(jié)束后的工件表面輪廓，被加工輪廓不能閉合。 軸類(lèi)零件數(shù)控車(chē)削工藝分析及數(shù)控加工編程 24 第七章 結(jié)束語(yǔ) 在數(shù)控車(chē)削加工中經(jīng)常遇到的軸類(lèi)零件，本設(shè)計(jì)論文 中采用含螺紋零件進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，在螺紋車(chē)削編程中要注意，數(shù)控車(chē)床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測(cè)定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給一個(gè)螺紋導(dǎo)程的同步運(yùn)動(dòng)，從螺紋粗車(chē)刀精車(chē)，主軸的轉(zhuǎn)速必須保持不變，給特殊軸零件結(jié)構(gòu)，有螺紋、倒角、圓弧、孔、槽等。 軸類(lèi)零件數(shù)控車(chē)削工藝分析及數(shù)控加工編程 25 參考文獻(xiàn) [1]邵澤強(qiáng) .數(shù)控原理與數(shù)控系統(tǒng) .北京理工大學(xué)出版社 2020 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