【正文】 數(shù)控加工與編程。5，黃鶴訂。 清華大學出版社2，李澄 吳天生 聞百橋。他們細心指導我們的學習與研究，在此，我們要向田老師及各位科任老師深深地鞠上一躬。在不同的加工條件下殘余應力的大小及分布規(guī)律可能有明顯差異。磨削溫度越高，熱塑性變形越大，殘余拉應力也越大，有時甚至產生裂紋。合理的選擇切削用量，采用較高的切削速度和較小的進給量。因而，加工硬化是強化作用和恢復作用的綜合結果。所以普通的冷卻方式效果不理想，因此可采用高壓大流量的冷卻方式，一方面可增加冷卻效果，另一方面可以對砂輪表面進行沖洗，使切屑不致堵塞砂輪。砂輪結合劑最好采用具有一定彈性的材料，保證磨粒受到過大切削力時會自動退讓，如樹脂、橡膠等。當溫度升高到超過金相組織變化的臨界點時，表面層金相組織就會發(fā)生變化。振動是由于徑向切削力太大，或工件系統(tǒng)的剛度小而引起的。一般，背吃刀量對表面粗糙度影響不明顯。切削脆性材料時，塑性變形小些，控制好切屑崩碎現(xiàn)象，就容易達到粗糙度的要求。隨著微電子、控制、監(jiān)測技術的發(fā)展，出現(xiàn)了新的軟件補償技術。數(shù)控系統(tǒng)按有無檢測裝置可分為開環(huán)、閉環(huán)與半閉環(huán)系統(tǒng)。 （6）數(shù)控機床產生誤差的獨特性。殘余應力是由于金屬發(fā)生了不均勻的體積變化而產生的。在箱體內安裝應盡量對稱，使其傳給箱壁的熱量均衡，變形相近；另一方面，有些零件（如箱體）應盡量采用熱對稱結構，以便受熱均勻。在加工過程中，工藝系統(tǒng)的熱源主要有內部熱源和外部熱源兩大類。①工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響主要有：●切削過程中受力點位置變化引起的加工誤差切削過程中，工藝系統(tǒng)的剛度隨切削力著力點位置而變化，引起系統(tǒng)變形的差異，使零件產生加工誤差。他包括基準位移誤差和基準不重合誤差。刀具磨損將直接影響切削生產率、加工質量和成本。也就是說，在加工過程中工藝系統(tǒng)會產生各種誤差，從而改變刀具和工件在切削運動過程中的相互位置關系而影響零件的加工精度。（5） 若程序正確校驗完后，光標將返回到程序頭且軟件操作界面的工作工作方式，顯示改回自動，若程序有錯命令行，將提示程序為哪一行出錯。 （1）定位基準的分析 該零件在數(shù)控銑削加工工序中，選擇底面（88 ）mm與（88 ）mm的面為定位基準，Φ30的凸臺圓柱體要求精度最高，而且也是該零件設計基準與測量基準。它詳細地說明該工序的每個工步的加工內容、工藝參數(shù)、操作要求、所用設備和工藝裝備等。銑削寬度和端銑刀直徑應保持以下關系，即 d=(—)ac（mm）對于圓柱銑刀。銑刀偏置于工件對稱面的一側，它切入時切削厚度較小，切出時切削厚度最大。刀齒的切削厚度從最大開始，避免了擠壓、滑行現(xiàn)象；并且垂直分力始終壓向工作臺，從而使切削平穩(wěn)，提高銑刀耐用度和加工表面質量；但縱向分力與進給運動方向相同，若銑床工作臺絲杠與螺母之間有間隙，則會造成工作臺竄動，使銑削進給量不均勻，嚴重時會打刀。 銑削方式及其合理選用 1)銑削方式的選用銑削方式是指銑削時銑刀相對于工件的運動關系。 銑削用量的四要素1）銑削速度銑削速度是指銑刀旋轉時的切削速度，即 Vc=πdn/1000式中：Vc——銑削速度，m/min； d——銑刀直徑，mm； N——銑刀轉速，r/min2） 進給量進給量指工件相對銑刀移動的距離，分別用3種方法表示：f、fz、vf。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，可留少許余量待最后加工。刀具的選擇是數(shù)控加工工藝內容中重要內容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且影響零件的加工質量。這些作為依據(jù)的點、線、面就是稱為基準。順序安排一般應按以下原則進行：（1） 上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也應綜合考慮；（2） 以相同的定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板的次數(shù)；3，數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接 數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普加工工序，如銜接得不好就容易產生矛盾。有些零件隨人能在一次安裝中加工出很多代加工表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制。 ②未注明鑄造圓角為R2—R3。其中最小的內圓半徑為8mm，型腔高度為6mm，R，可選較大直徑的銑刀進行加工，其工藝性好。%以上，屬于高碳鋼，適宜制作各種量具，刃具和模具。碳素鋼可以分為以下兩種。 2）碳素鋼 %下的鐵碳合金稱為鋼。球墨鑄鐵是一種性能優(yōu)良的鑄鐵，其強度，塑性和韌性等力學性能遠遠超過灰鑄鐵而接近于普通碳素鋼，同時具有灰鑄鐵一系列的良好的性能。（2） 灰鑄鐵。金屬材料因具有良好的力學性能，物理性能，化學性能和工藝性能?！?. 數(shù)控銑床的裝備　　1)夾具　數(shù)控銑床的通用夾具主要有平口鉗、磁性吸盤和壓板裝置?！　?6)子程序功能　如果加工工件形狀相同或相似部分，把其編寫成子程序，由主程序調用，這樣簡化程序結構。 1. 數(shù)控銑床的主要功能　　 1)點位控制功能　數(shù)控銑床的點位控制主要用于工件的孔加工，如中心鉆定位、鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔和鏜孔等各種孔加工操作。對于精度要求比較高的零件，則應考慮選用精密型的數(shù)控銑床。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大，價格也越高，因此從節(jié)約費用、降低成本的角度考慮，選擇刀具時一般應按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合適的規(guī)格。銑刀直徑的選擇銑刀直徑的選用視產品及生產批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設備的規(guī)格和工件的加工尺寸。為滿足不同用戶的需要，同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。　　雙正前角　雙正前角銑刀采用帶有后角的刀片，這種銑刀楔角小，具有鋒利的切削刃。用該類刀具加工平面時，刀片破損率低，耐用度高；在加工鑄鐵件時，工件邊緣不易產生崩刃。主偏角適用于平面銑削的粗加工。主偏角　在銑削帶凸肩的平面時選用，一般不用于純平面加工。、70176。由于刀片切向安裝，在切削力方向的硬質合金截面較大，因而可進行大切深、大走刀量切削，這種銑刀適用于重型和中量型的銑削加工。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式，刀片定位元件的結構又有不同類型，因此銑刀的結構形式有多種，分類方法也較多。 2。數(shù)控銑床是把被加工零件的工藝過程、工藝參數(shù)、以及刀具與工件的相對位移，用數(shù)控語言編寫成加工程序單，然后將程序輸入到數(shù)控裝置，數(shù)控裝置便根據(jù)數(shù)控指令控制機床的各種操作和刀具與工件的相對位移。數(shù)控機床上實現(xiàn)自動加工的控制信息是加工程序，當加工對象改變時，初了相應更換刀具和解決工件裝夾方式外，只要重新編寫并輸入該零件的加工程序便可自動加工出新的零件，不必對機床作任何復雜的調整，這樣縮短了生產準備周期，給新產品的研制開發(fā)以及產品的改進、改型提供了捷徑。其他部件附著在基礎件上，有的部件還需要沿著基礎件運動。機床采用周期潤滑方式，用手動潤滑油泵，通過分油器對主軸套筒、縱橫向導軌及三向滾珠絲桿進行潤滑，以提高機床的使用壽命。床鞍的縱橫向導軌面均采用了TuRcllE B貼塑面，從而提高了導軌的耐磨性、運動的平穩(wěn)性和精度的保持性，消除了低速爬行現(xiàn)象。　　 （2）銑頭部分　　 銑頭部分由有級(或無級)變速箱和銑頭兩個部件組成。進給伺服系統(tǒng)由進給電機和進給執(zhí)行機構組成，按照程序設定的進給速度實現(xiàn)刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉運動。高速，高精加工技術可極大提高生產率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。由于設計者水平有限，時間倉促，設計中難免存在一些紕漏和不足之處，希望老師予以批評和指正。Ⅺ鋸040A型數(shù)控立式升降臺銑床配有Ⅳ四3MA數(shù)控系統(tǒng)，采用全數(shù)字交流伺服驅動?！　? （3）工作臺　 　工作臺與床鞍支承在升降臺較寬的水平導軌上，工作臺的縱向進給是由安裝在工作臺右端的伺服電機驅動的。機床的冷卻系統(tǒng)是由冷卻泵、出水管、回水管、開關及噴嘴等組成，冷卻泵安裝在機床底座的內腔里，冷卻泵將切削液從底座內儲液池打至出水管，然后經(jīng)噴嘴噴出，對切削區(qū)進行冷卻。這就要求在傳統(tǒng)機床基礎上發(fā)展起來的數(shù)控機床精度更高．驅動功率更太，機械機構動’靜、熱態(tài)剛度更好，工作更可靠，能實現(xiàn)長時同連續(xù)運行和盡可能少的停機時間。工藝過程是改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等。機床工作臺進給手柄，在操作時，手柄所指的方向，就是工作臺進給運動的方向，操作時不易產生錯誤。數(shù)控銑床夾具的選用可首先根據(jù)生產零件的批量來確定?！?加工臺階面銑刀　　4） 銑鍵槽時，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀?！　?) 立裝結構(刀片切向排列)立裝結構銑刀　立裝結構銑刀的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上，結構簡單，轉位方便。銑刀的主偏角有90176。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。主偏角銑刀，其切削性能有一定改善。主偏角銑刀主要用于鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。由于軸向前角為負值，切屑不能自動流出，當切削韌性材料時易出現(xiàn)積屑瘤和刀具振動。此種銑刀切削平穩(wěn)，排屑順利，金屬切除率高，適用于大余量銑削加工。 　　為防止工藝系統(tǒng)出現(xiàn)共振，使切削平穩(wěn)，還有一種不等分齒距銑刀。如系小直徑立銑刀，則應主要考慮機床的最高轉數(shù)能否達到刀具的最低切削速度(60m/min)。重復定位精度為 。如果是中小批量而又是經(jīng)常周期性重復投產的話，那么采用數(shù)控銑床是非常合適的，因為第一批量中準備好多工夾具、程序等可以存儲起來重復使用。利用刀具半徑補償?shù)墓δ埽淖兊毒甙霃窖a償量，還可以補償?shù)毒吣p量和加工誤差，實現(xiàn)對工件的粗加工和精加工?！?2. 數(shù)控銑床加工范圍　 　1)平面加工　數(shù)控機床銑削平面可以分為對工件的水平面(XY)加工，對工件的正平面(XZ)加工和對工件的側平面(YZ)加工。零件是有許多的圓弧和直線組成，加工中采用三軸聯(lián)動的數(shù)控銑床。（1） 白口鑄鐵。（3） 球墨鑄鐵。它是由白口鑄鐵經(jīng)過長時間的高溫石墨退火得到鑄鐵。碳素鋼一般可按含碳質量分數(shù)、質量和用途方式劃分。 優(yōu)質低碳結構鋼。因此，確定毛坯要從機械加工和毛坯制造兩方面結合考慮，以求得最佳效果。 （3）主要加工表面的相互位置精度B,。數(shù)控加工工藝路線設計中應注意以下幾個問題：1，工序的劃分根據(jù)數(shù)控加工的特點，數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進行：（1） 以一次安裝、加工作為一道工序。（4） 以粗、精加工劃分工序。在機床上加工工件時，必須使工件在機床或夾具上處于某一正確的位置，這一過程稱為定位。 刀具的選用在本次的零件加工中所需要用到的刀具有立銑刀。但由于許多工藝因素的變化較大，故在工藝文件上一半不規(guī)定切削用量，而由操作者根據(jù)實際情況自己確定。在這里相關的切削用量就根據(jù)平常加工零件的經(jīng)驗來確定切削用量。 三者之間的關系為 Vf=fn=fz*zn式中：z——銑刀齒數(shù)； n——銑刀轉數(shù)，r/min。切削厚度從零開始逐漸增大，當實際前角出現(xiàn)負值時，刀齒在加工表面上擠壓、滑行，不能切除切削，即增大了后刀面的磨損，又使工件表面產生嚴重的冷硬層。銑刀軸線始終位于工件的對稱面內，它切入、切出時切削厚度相同，有較大的平均切削厚度。在工藝性能剛性所允許的條件下，首先應盡可能選擇較大的銑削深度ap和銑削寬度ac；其次選擇較大的每齒進給量fz；最后根據(jù)所選定的耐用度計算銑削速度vs。機械加工工藝卡片是以工序為單位詳細說明整個工藝過程的工藝文件。它是工藝路線是否正確合理的前提。在老虎鉗的旁邊放置一個定位擋塊，用以來固定零件的定位作用。 零件加工完成后，進行表面粗糙度、位置、形狀、尺寸的檢測，檢驗是否符合 圖紙的技術要求。③刀具的制造誤差及磨損刀具的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損，都影響工件的加工精度。然而，由于定位基面、定位元件工作表面的制造誤差，會使各工件在夾具中的實際位置不相一致。●基準位移誤差工件在夾具中定位時，由于工件定位基面與夾具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合間隙的影響，導致定位基準與限位基準不能重合，從而使各個工件的位置不一致，給加工尺寸造成誤差，這個誤差稱為基準位移誤差。 （3）工藝系統(tǒng)的熱變形機械加工中，工藝系統(tǒng)在各種熱源的作用下產生一定的熱變形。此外，還應注意改善機床結構，減小其熱變形。調整方法主要有：①試切法調整試切法調整，就是對被加工零件進行“試切－測量－調整－再試切”，直至達到所要求的精度。②減小或消除內應力的措施　一是采用適當?shù)臒崽幚砉ば?。而?shù)控系統(tǒng)的誤差則與插補誤差、跟蹤誤差等有關。抑制數(shù)控機床產生誤差的途徑有硬件補償和軟件補償。（二） 積屑瘤的影響 在切削過程中，到刀具前刀面上存在積屑瘤時，由于積屑瘤的頂部很不穩(wěn)定，容易破裂，一部分連附于切屑低部排出，一部分則殘留在加工表面上，使表面粗糙度增大。加工脆性材料時，由于塑性變形很小，主要形成崩碎切屑，切削速度的變化對表面粗糙度影響較小。鱗刺對已加工表面質量有嚴重的影響，它往往使表面粗糙度等級降低2—4級。此外，排屑狀況、機床設備的精度