【正文】 下，不便于觀察加工情況和及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，加工中也不便于測量孔徑及調(diào)整刀具，因此需采用定徑尺寸鏜刀來獲得孔的尺寸與精度。 粗基準(zhǔn)定位方式與生產(chǎn)類型有關(guān)。對于精密機(jī)床的主軸箱體，應(yīng)為粗加工后甚至半精加工之后再安排一次時效處理。這是因為作為精基面的平面在最初的工序中應(yīng)該首先加工出來。前者是因為要以軸孔為定位基準(zhǔn)，而后者會影響軸孔精細(xì)鏜時的加工質(zhì)量。 (3) 主要表面加工方法的選擇 箱體的主要加工表面為平面和軸承支孔。箱體平面的精加工，在單件小批生產(chǎn)時，除南京市職工大學(xué) 一些高精度的箱體仍需手工刮研以外，一般多以精刨代刮；當(dāng)生產(chǎn)批量大而精度要求又高時，多采用磨削。 常見的箱體類零件有：機(jī)床主軸箱、機(jī)床進(jìn)給箱、變速箱體、減速箱體、發(fā)動機(jī)缸體和機(jī)座等。因此，一般中型機(jī)床制造廠用于箱體類零件的機(jī)械加工勞動量約占整個產(chǎn)品加工量的 15%~20%。 、幾何形狀精度和表面粗糙度 箱體上的軸承支承孔本身的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度都要求較高，否則，將影響軸承與箱體孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度下降，也易使傳動件（如齒輪）產(chǎn)生振動和噪聲。支承孔之間的孔距公差為 ～，平行度公差應(yīng)小于孔距公差，一般在全長取 ~。 (二）箱體的材料及毛坯 箱體材料一般選用 HT200~400 的各種牌號的灰鑄鐵，而最常用的為 HT200。負(fù)荷大的主軸箱也可采用鑄鋼件。為了減少毛坯制造時產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆鑄后應(yīng)安排時效或退火工序。采用 CAD/CAM 的技術(shù)已成為整個 制造行業(yè)當(dāng)前和將來技術(shù)發(fā)展的重點。極大地提高了設(shè)計效率和準(zhǔn)確性，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)行業(yè)競爭能力。設(shè)計系統(tǒng)只有配合數(shù)控加工才能充分顯示其巨大的優(yōu)越性。 CAD/CAM大大縮短了產(chǎn)品的制造周期，顯著地提高產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。媒介宣傳中稱之為 無紙設(shè)計 ，而波音 公司本身認(rèn)為，這主要應(yīng)歸功于 CAD/CAM 設(shè)計制造一體化。這類軟件的特點是優(yōu)越的參數(shù)化設(shè)計、變量化設(shè)計及特征造型技術(shù)與傳統(tǒng)的 實體和曲面造型功能結(jié)合在一起，加工方式完備，計算準(zhǔn)確，實用性強(qiáng)，可以從簡單的 2軸加工到以 5軸聯(lián)動方式來加工極為復(fù)雜的工件表面，并可以對數(shù)控加工過程進(jìn)行自動控制和優(yōu)化，同時提供了二次開發(fā)工具允許用戶擴(kuò)展 UG的功能。 相對獨立的 CAM軟件 相對 獨立的 CAM系統(tǒng)有 Mastercam、 Surfcam等。 國內(nèi) CAD/CAM 軟件 國內(nèi) CAD/CAM軟件的代表有 CAXAME、金銀花系統(tǒng)等。它是指把 CAD、 CAE、 CAPP、 CAM以至 PPC（生產(chǎn)計劃與控制）等各種功能不同的軟件有機(jī)地結(jié)合起來，用統(tǒng)一的執(zhí)行控制程序來組織各種信息的提取、交換、共享和處理，保證系統(tǒng)內(nèi)部信息流的暢通并協(xié)調(diào)各個系統(tǒng)有效地運(yùn)行。 CAD/CAM 系統(tǒng)的網(wǎng) 絡(luò)化能使設(shè)計人員對產(chǎn)品方案在費(fèi)用、流動時間和功能上并行處理的并行化產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)；能提供產(chǎn)品、進(jìn)程和整個企業(yè)性能仿真、建模和分析技術(shù)的擬實制造系統(tǒng)；能開發(fā)自動化系統(tǒng)，產(chǎn)生和優(yōu)化工作計劃和車間級控制，支持敏捷制造的制造計劃和控制應(yīng)用系統(tǒng)；對生產(chǎn)過程中物流 ， 能進(jìn)行管理的物料管理應(yīng)用系統(tǒng)等。應(yīng)用這些實 例 和啟發(fā) 準(zhǔn)則，根據(jù)設(shè)計的目標(biāo)不斷縮小探索的范圍，使問題得到解決。 加工中心所配置的數(shù)控系統(tǒng)各有不同，各種數(shù)控系統(tǒng)程序編制的內(nèi)容和格式也不盡相同，但是程序編制方法和使用過程是基本相同的。加工工藝范圍 工藝性分析 一般主要考慮以下幾個方面： （ 1）選擇加工內(nèi)容 加工中心最適合加工形狀復(fù)雜、工序較多、要求較高的零件， 這類零件常 需使用多種類型的通用機(jī)床、刀具和夾具，經(jīng)多次裝夾和調(diào)整才能完成加工。 （ 4）審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性 分析零件的結(jié)構(gòu)剛度是否足夠 ,各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性是否合理等。 加工過程中，為了減少換刀次數(shù)，可采用刀具集中工序，即用同一把刀具把零件上相應(yīng)的部位都加工完，再換第二把刀具繼續(xù)加工。例如，對于箱體零件，盡可能采用一面兩銷的組合定位方式。例如，圖 Φ80H7 孔和4Φ25H7 孔，其中 4ф25H7 都以 ф 80H7孔為基準(zhǔn)，編程原點應(yīng)選擇在 ф80H7 孔的中心線上。 （ 3）零件的夾緊 在考慮夾緊方案時，應(yīng)保證夾緊可靠，并盡量減少夾緊變形。 不同的加工中心，其換刀過程是不完全一樣的，通常選刀和換刀可分開進(jìn)行。 哈廷 VMC1250P3 加工中心裝備有盤形刀庫，通過主軸與刀庫的相互運(yùn)動，實現(xiàn)換刀。由于加工中心具有多把刀具，并能實現(xiàn)自動換刀，因此需要測量所用各把刀具的基本尺寸，并存入數(shù)控系統(tǒng)，以便加工中調(diào)用，即進(jìn)行加工中心的對刀。當(dāng)光源發(fā)射器 8發(fā)光，將刀具刀刃放大投影到顯示屏幕 1上時，即可測得刀具在 X（徑向尺寸）、Z（刀柄基準(zhǔn)面到刀尖的長度尺寸）方向的尺寸。因此，用戶如何選擇適合的機(jī)床顯得十分重要。 1 選型程序 正確、全面地認(rèn)識加工中心是選型訂貨的基礎(chǔ)，要對加工中心的性能、特征、類型、主要參數(shù)、功能、適用范圍、不足等有全面、詳盡的了解和掌握。批量的 形成不僅按零件的幾何尺寸和數(shù)量來決定，還應(yīng)考慮工藝的成組性。選擇規(guī)格、精度、功能符合要求的機(jī)床，并考慮企業(yè)今后的發(fā)展，決定是否需要功能預(yù)留。在一次裝夾中需完成多面加工時，可選擇五面加工中心；當(dāng)工件尺寸較大時，如機(jī)床床身、立柱等，可選龍門式加工中心。應(yīng)選比典型零件稍大一些的工作臺，以便留出安裝夾具所需的空間，還應(yīng)考慮工作臺的承載能力，承載能力不足時應(yīng)考慮加大工作臺尺寸，以提高承載能力。 主軸電動機(jī)功率與轉(zhuǎn)矩 它反映了數(shù)控機(jī)床的切削效率，也從一個側(cè)面反映了機(jī)床的剛性。特別是高速切削時，既要有高的主軸轉(zhuǎn)速，還要具備與主軸轉(zhuǎn)速相匹配的進(jìn)給速度。特別值得注意的是，選型訂貨時必須全面分析，不能簡單地看產(chǎn)品樣本所列的精度數(shù)值，因為標(biāo)準(zhǔn)不同、規(guī)定數(shù)值不同、檢測方法不同，數(shù)值的涵義就不同。進(jìn)而分析各種不同標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的檢測計算方法和檢 測環(huán)境條件，才不會產(chǎn)生誤解。將生產(chǎn)廠樣本上或產(chǎn)品合格證上的位置精度當(dāng)作機(jī)床的加工精度是錯誤的。一般說來，計算結(jié)果應(yīng)大于 。實際上用戶在選型時，綜合自己的使用要求，對機(jī)床主參數(shù)和精度的選擇都包含了對機(jī)床剛性要求的含義。 （ 5）數(shù)控系統(tǒng)選擇 數(shù)控功能分為基本功能與選擇功能，可以從控制方式、驅(qū)動形式、反饋形式、檢測與測量、用戶功能、操作方式、接口形式和診斷等方面去衡量。應(yīng)根據(jù)需要選擇，不能片面追求高指標(biāo)，以免造成浪費(fèi)。一般坐標(biāo)軸的數(shù)量也是機(jī)床檔次的一個標(biāo)志?；剞D(zhuǎn)工作臺有兩種，用于分度的回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。7 5176。120 和南京市職工大學(xué) 1176。立式加工中心也可配置數(shù)控分度頭。應(yīng)根據(jù)典型工件的工藝分析算出加工零件所需的全部刀具數(shù)，由此來選擇刀庫容量。換刀時間短可提高生產(chǎn)率，但換刀時間短，一般換刀裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、成本高，過分強(qiáng)調(diào)換刀時間會使價格大幅度提高并使故障率上升。否則，加工引起的熱變形，將影響精度和生產(chǎn)效率。 （ 11）配備必要的附件、刀具 為了充分發(fā) 揮機(jī)床的作用，在選型訂貨時，除考慮基本功能和基本備件外，還應(yīng)選用一些選擇功能、選擇件及附件，避免因缺少一個幾萬元錢就能購買的附件而影響機(jī)床的正常運(yùn)行?？梢姡鋫湫阅芰己玫牡毒?，是降低成本，獲得最大綜合經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵措施之一。許多廠商在樣本和說明書中只列出主軸標(biāo)準(zhǔn)，忽略了拉釘、機(jī)械手夾持部位的標(biāo)準(zhǔn)，訂貨時要特別注意。同時注意配套性，對一些盡管不是必須選擇件，但如果價格不高，對使用帶來很多方便，也應(yīng)盡量選用。要注意以下幾點： 復(fù)雜曲線加工時，要考慮 CNC 是否有所需要的曲線插補(bǔ)功能，或選擇什么方式逼近加工曲線并保證要求的粗糙度。否則，僅在數(shù)控系統(tǒng)中用了螺紋切削功能仍然無法進(jìn)行螺紋切削。 如果企業(yè)有應(yīng)用 DNC、 FMS、 CIMS 的規(guī)劃，或要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)制造，要注意通訊功能，選擇具有 RS232C、甚至 MAP(manufacturing automation protocol)網(wǎng)絡(luò)通訊接口的系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)由于某一塊插件板故障 造成停機(jī)數(shù)月的現(xiàn)象不少見，一個傳感器失效造成機(jī)床喪失部分功能也多有發(fā)生。目前聲音品質(zhì)也被列為評價機(jī)床質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。 機(jī)床造型也可以統(tǒng) 稱為機(jī)床的觀感質(zhì)量，機(jī)床造型技術(shù)是人機(jī)工程學(xué)在機(jī)床行業(yè)的實際應(yīng)用。我們把從 數(shù)控系統(tǒng) 外部輸入的直接用于加工的程序稱為數(shù)控加工程序，簡稱為數(shù)控程序 ，它是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件 。 數(shù)控程序編 制 的概念 在編制數(shù)控加工程序前，應(yīng)首先 了解： 數(shù)控程序編制 的主要 工作 內(nèi)容 ， 程序編制的 工作步驟，每一步應(yīng) 遵循 的工作原則 等 ，最終 才能 獲得滿足要求的數(shù)控程序 （如圖 所示的程序樣本）。這一工作要求編程人員能夠 對零件圖樣的技術(shù)特性、幾何形狀、尺寸及工藝要求進(jìn)行分析，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床使用的基礎(chǔ)知識，如數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)的功能等，確定加工方法和加工路線。 （ 3）編寫零件加工程序 在完成上述工藝處理及數(shù)值計算工作后，即可編寫零件加工程序。一般在正式加工之前，要對程序進(jìn)行檢驗。通過檢查試件，不僅可確認(rèn)程序是否正確，還可知道加工精度是否符合要求。 一般對幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需的加工程序不長，計算比較簡單，用手工編程比較合適。 采用計算機(jī)自動編程時，數(shù)學(xué)處理、編寫程序、檢驗程序等工作是由計算機(jī)自動完成的，由于計算機(jī)可自動繪制出刀具中心運(yùn)動軌跡，使編程人員可及時檢查程序是否正確，需要時可及時修改，以獲得正確的程序。圖形 數(shù)控自動編程是指將零件的圖形信息直接輸入計算機(jī)，通過自動編程軟件的處理，得到數(shù)控加工程序。 輔助功能字 M 南京市職工大學(xué) 程序格式 程序段格式 程序段是可作為一個單位來處理的、連續(xù)的字組，是數(shù)控加工程序中的一條語句。地址可變程序段格式中，在上一程序段中寫明的、本程序段里又不變化的那些字仍然有效，可以不再重寫。 （ 2）程序名 程序名有兩種形式：一種是英文字母 O 和 1～ 4 位正整數(shù)組成；另一種是 由英文字母開頭，字母數(shù)字混合組成的。 （ 4）程序結(jié)束指令 程序結(jié)束指令可以用 M02 或 M30。 考慮工件毛坯裝夾的實際位置。在數(shù)控加工前，要將機(jī)床的運(yùn)動過程、零件的工藝過程、刀具的形狀、切削用量和走刀 路線等都編入程序，這就要求程序設(shè)計人員具有多方面的知識基礎(chǔ)。這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工： （ 1）占機(jī)調(diào)整時間長。 南京市職工大學(xué) 此外，在選擇和決定加工內(nèi)容 時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等。 尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點 在數(shù)控編程中，所有點、線、面的尺寸和位置都是以編程原點為基準(zhǔn)的。但由于零件設(shè)計人員在設(shè)計過程中考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。如圖 所示的 零件，為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺，如圖 所示。 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計的主要區(qū)別 ,在于它往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。 （ 2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。 （ 3）以加工部位劃分工序。 順序的安排 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 、 安裝與夾緊的需要來考慮。數(shù)控 加工 工序設(shè)計的主要任務(wù)是進(jìn)一步把本工序的加工 內(nèi)容、切削用量、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運(yùn)動軌跡確定下來，為編制加工程序作好準(zhǔn)備。 對有一定批量的零件來說，可選用結(jié)構(gòu)較簡單的夾具。 南京市職工大學(xué) 圖 凸輪零件圖 圖 凸輪夾具 刀具 數(shù)控 加工中心 上所采用的刀具要根據(jù)被加工零件的材料、幾何形狀、表面質(zhì)量要求、熱處理狀態(tài)、切削 性能及加工余量等，選擇剛性好、耐用度高的刀具。 5）孔加工時，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀 具 。刀片排列方式可分為平裝結(jié)構(gòu)和立裝結(jié)構(gòu)兩大類。雖然刀具零件較少，但刀體的加工難度較大，一般需用五坐標(biāo)加工中心進(jìn)行加工。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式。 、 88176。 、 45176。銑刀的主偏角越小，其徑向切削力越小，抗振性也越好，但切削深度也隨之減小。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力，進(jìn)給抗力大，易振動，因而要求機(jī)床具有較大功率和足夠的剛性。 60176。 時 )，其抗振性有較大改善，切削平穩(wěn)、輕快，在平面加工中應(yīng)優(yōu)先選用。 45176。徑向前角 γ f和軸向前角 γ p正負(fù)的判別見圖 。 凡能采用雙負(fù)前角刀具加工時建議優(yōu)先選用雙負(fù)前角銑刀，以便充分利用和節(jié)省刀片。這種銑刀最宜用于軟材料和不銹鋼、耐熱鋼等材料的切削加工。 WALTER 公司的切向布齒重切削銑刀 F2265 就是采用軸向正前角 、徑向負(fù)前角結(jié)構(gòu)的銑刀。 中齒銑刀 系通用系列，使用范圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩(wěn)定性。如 WALTER 公司的 NOVEX 系列銑刀均采用了不等分齒距技術(shù)。平面銑刀直徑可按 D＝ （ d 為主軸直徑）選取。 3）槽銑刀 槽銑刀的直徑和寬度應(yīng)根據(jù)加工工件尺寸選擇，并保證其切削功率在機(jī)床允許的功率范圍之內(nèi)。 （ 7）刀片牌號的選擇 合理選擇刀片硬質(zhì)合金牌號的主要依據(jù)是被加工材料的性能和硬質(zhì)合金的