【正文】 ，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。 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(shí)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。加工過程中 采用開放式通用型實(shí)時動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)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(bǔ)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(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機(jī)床上對其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī) 床的畫面可同時顯示在每一臺機(jī)床的屏幕上。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 6 長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。 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(yùn)行速度。 （ 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?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域 ，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。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(jì)算機(jī)軟 件研制中最困難的部分之一?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)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(shí)時智能控制這一新的領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機(jī)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。 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(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過 CAD/CAM 及自動編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。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(jì)算機(jī)、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(diǎn)，對制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自 動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。 本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，針對具體的零件，進(jìn)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。天津機(jī)電學(xué)院 ?？?畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對國計(jì)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?yàn)樾?、質(zhì)量是先進(jìn)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。 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 25 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 3 第一章 概 述 國內(nèi)外數(shù)控發(fā)展概況 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對現(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。 長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉 式體系結(jié)構(gòu)， CNC 只能作為非智能的 機(jī)床 運(yùn)動控制器。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(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢在必行。 （ 3）工藝復(fù)合性和多軸化 以減少工序、輔助時間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。 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。 （ 2）科學(xué)計(jì)算可視化 科學(xué)計(jì)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(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤 差補(bǔ)償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)?。在?shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技 術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)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(yīng)用價(jià)值。應(yīng)用先進(jìn)封裝 和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。 （ 3）網(wǎng)絡(luò)化 機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。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(fù)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(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變量。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 7 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(biāo)注完整，選用毛坯為 45鋼， Φ 65mm 125mm，無熱處理和硬度要求。 根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用 cjk6032 數(shù)控機(jī)床。然后再車 Φ 40mm、 R6 的圓弧、Φ 60mm 和 R45 的圓弧。定位基準(zhǔn)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。 2）便于裝夾的原則。 確定零件的定位基準(zhǔn) 以左右端大端面為定位基準(zhǔn)。三爪自定 心卡盤的三個爪是同步運(yùn)動的， 能自動定心，一般不需要找正。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。 4）用心軸裝夾。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 11 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。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些。與普通機(jī)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(jī)床高效率的要求。 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。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 12 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(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。對刀點(diǎn)設(shè)置原則是：便于數(shù)值處理和簡化程序編制。用手動對到操作，對刀精度較低，且效率低。 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。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)。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。 數(shù)控車削時，為了能用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的精確性，或?yàn)榱硕嗣嬗嗔烤鶆?，工件軸向需要定位。過量彎曲變形會造成加工余量不足或裝夾不可靠。 （ 5） 熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求正火或退火處理，以消除應(yīng)力，改善組織和切削性能。再用第二把刀、第三把完成他們可以完成的其他部位。 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(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)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(jī)床加工工序的也要綜合考慮。 在數(shù)控床上粗車、半精車分別用一個加工程序控制。合理的確定對刀點(diǎn)，對刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上，但注意對刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已加工精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點(diǎn)被加工損壞，會導(dǎo)致第二道工序和之后的對刀點(diǎn)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(zhǔn)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(diǎn)。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。 ④鏜孔：選用 90度硬質(zhì)合金鏜刀。 ⑧螺紋刀：選用 60 度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。 CAXA 數(shù)控車具有 CAD 軟件的強(qiáng)大繪圖功能和完善的外部數(shù)據(jù)接口，可以繪制任意復(fù)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)。 1． CAXA 數(shù)控車界面 CAXA 數(shù)控車基本應(yīng)用界面由標(biāo)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。同時，繪圖區(qū)和參數(shù)欄為用戶實(shí)現(xiàn)各種功能提供數(shù)據(jù)的交互使用。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(dú)特的刀具軌跡。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(shí)現(xiàn)加工的過程 ①必須配置好機(jī)床，這是正確輸出代碼的關(guān)鍵。 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。 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。 數(shù)控加工的基本編程方法時用點(diǎn)定位指令編寫接近或離開工件等空行程軌跡，要用插補(bǔ)指令編寫工件輪廓的切削進(jìn)