【正文】 現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。而對于數(shù)控加工，無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進(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，對一些工藝問題（如對刀點、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)周期和提高市場競爭能力。 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 ................................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計算機(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)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(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、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實時動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(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，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(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進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。 （ 4）實時智能化 早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(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)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預(yù)測和預(yù)算功能、動態(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。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(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現(xiàn)。 （ 3）插補和補償方式多樣化 多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標(biāo)插補、 2D+2 螺旋插補、 NANO 插補、 NURBS插補（ 非均勻有理 B 樣條插補）、樣條插補（ A、 B、 C 樣條）、多項式插補等。 （ 5）多媒體技術(shù)應(yīng)用 多媒體技術(shù)集計算 機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計算機(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，可實現(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)控制模式是針對傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開環(huán)控制模式提出的。智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)將計算機(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，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。 通過以上數(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削，考慮該零件為大量加工，股加工設(shè)備采用數(shù)控車床。 毛坯先夾持右端 車右端輪廓 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 M24 的螺紋。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(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，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)、編程原點三者統(tǒng)一。批量加工時在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對刀的可能性和方便性。 數(shù)控車床常用裝夾方式 1）在三爪自定心卡盤上裝夾。對于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為了保證每次裝夾時的裝夾精度，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，用三爪自定心卡盤夾住工件右端，在加工到工件精度要求。 選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)道具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來定。成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。這類車刀的刀尖由直線型主副 切削刃構(gòu)成，如 90 度內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。實際操作機(jī)床時，可以通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上，即“刀位點”與“對刀點”的重合，所謂“刀位點”是指刀具定位基準(zhǔn)點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。所謂“換刀點”時指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置，換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時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 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 13 第五章 典型軸類零件加工 軸類零件加工的工藝分析 （ 1）技術(shù)要求 軸類零件的技術(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)動機(jī)曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。 當(dāng)不能采用中心孔時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） 軸類零件預(yù)備加工 車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有：直 — 毛坯出廠時或在運輸、保管過程中，或熱處理時常會發(fā)生彎曲變形。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在 普通車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，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考慮，重點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（留 余量精車 ） ,然后左到右進(jìn)行外 輪廓精車，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)合金車槽刀（刀長 12mm，刀寬 4mm）。 CAXA 數(shù)控車具有全中文 Windows 界面，形象化的圖標(biāo)菜單，全面的鼠標(biāo)拖動功能，靈活方便的立即菜 單參數(shù)調(diào)整功能，智能化的動態(tài)導(dǎo)航捕捉功能和多方位的信息提示等。將 CAXA 數(shù)控車同其他的專業(yè)制造軟件結(jié)合起來，將會滿足任何 CAD／ CAM 的需求。狀態(tài)條指導(dǎo)用戶進(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，這些修補工作只能由 CAM 軟件來完成。在 CAXA 數(shù)控車中，點、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。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 24 第七章 結(jié)束語 在數(shù)控車削加工中經(jīng)常遇到的軸類零件，本設(shè)計論文 中采用含螺紋零件進(jìn)行編程設(shè)計，在螺紋車削編程中要注意，數(shù)控車床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測定主軸實際轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給一個螺紋導(dǎo)程的同步運動，從螺紋粗車刀精車，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。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 25 參考文獻(xiàn) [1]邵澤強 .數(shù)控原理與數(shù)控系統(tǒng) .北京理工大學(xué)出版社 2020 [2]杜家熙 .數(shù)控加工工藝 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [3]周文玉 .數(shù)控加工編程及操作教程 .中國輕工業(yè)出版社 ,2020 [4]顧京 . 數(shù)控機(jī)床加工程序編制 .機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020 [5]隋秀梅 .CAXA制造工程師 2020數(shù)控加工自動編程 .機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020 [6]楊偉群 .數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控車部分） .清華大學(xué)出版社 ， 2020 [7]劉哲 .AutoCAD2020 工程繪圖與訓(xùn)練 .大連理工大學(xué) 0 出版社 ， 2020 [8]余英良 .數(shù)控加工編程及操作 . 北京高等教育出版社 ， 2020