【正文】 加工中心機(jī)床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機(jī)床的臺(tái)數(shù)和占地面積，縮短了輔助時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。圖形交互編程方法在制定標(biāo)準(zhǔn)后，有可能成為各種型號(hào)的數(shù)控機(jī)床統(tǒng)一的編程方法。目前，加工中心機(jī)床的刀具庫(kù)容量可達(dá)到100多把刀具，～2秒。用計(jì)算機(jī)控制加工功能，稱計(jì)算機(jī)數(shù)控（puterized numerical，縮寫ＣＮＣ）。 13 第六章 數(shù)控技術(shù) 11 7 / 27河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010屆畢業(yè)論文第四章 數(shù)控車的工藝與工裝削 4 4 4 4 未來(lái)10年將是中國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展最佳時(shí)期。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給我的指導(dǎo)老師。結(jié)論：經(jīng)過(guò)四個(gè)多月的努力，我的論文《數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝比較》終于完成，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)很多的難題，但都在老師和同學(xué)的幫助下順利解決，在不斷的學(xué)習(xí)過(guò)程中我體會(huì)到：寫論文是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)的過(guò)程，從最初剛選論文題目對(duì)題目研究的方向模糊不清到到最后能夠?qū)υ搯?wèn)題有深刻的了解和認(rèn)識(shí)，我體會(huì)到實(shí)踐對(duì)于學(xué)習(xí)的重要性，以前只是明白理論，沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐，對(duì)知識(shí)的理解不夠明確，通過(guò)這次論文的寫作，以前對(duì)理論知識(shí)模棱兩可的現(xiàn)在得到了深刻的認(rèn)識(shí)。21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。當(dāng)前，機(jī)械加工高精度的要求如下:普通的加工精度提高了一倍，達(dá)到5微米；精密加工精度提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，超精密加工精度進(jìn)入納米級(jí)()，加工表面粗糙Ra=。一些由復(fù)雜曲面、曲線形成的機(jī)械零件，用常規(guī)工藝方法和手工操作難以加工甚至無(wú)法完成，如圖31中的RR15用常規(guī)工藝難以達(dá)到零件要求的精度，而用數(shù)控機(jī)床可輕松實(shí)現(xiàn)要求。用通用機(jī)床加工時(shí)，許多具體的工藝問(wèn)題，如工藝中各工步的劃分與安排、刀具的幾何形狀及尺寸、走刀路線、加工余量、切削用量等，在很大程度上都是由操作工人根據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行考慮和決定的，一般無(wú)須工藝人員在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)進(jìn)行過(guò)多的規(guī)定，零件的尺寸精度也可由試切保證。比如，在數(shù)控機(jī)床上攻螺紋時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)不知道孔中是否已擠滿了切屑，是否需要換刀，或清洗一下切屑再繼續(xù)加工。傳統(tǒng)工藝中工序多，要多次安裝才能達(dá)到零件的要求，使用的設(shè)備多。如圖334所示可知，傳統(tǒng)加工工藝的系統(tǒng)主要有工件、夾具、刀具和機(jī)床組成。數(shù)控加工工藝通過(guò)裝夾一次就可以加工出合格的零件，減少了多次裝夾帶來(lái)的誤差，數(shù)控機(jī)床的加工精度高，加工效率高，質(zhì)量穩(wěn)定。最后根據(jù)公式Vf=nf計(jì)算粗車、精車進(jìn)給速度分別為300 ㎜ /min和180 ㎜/min。⑤T05：切斷刀，刀寬取3mm，用于切斷。外圓粗車刀。 選擇設(shè)備及制定加工工藝根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用YCK400數(shù)控車床。車床車雙頂尖裝夾，車螺紋M16。[7]根據(jù)分析可擬定如下加工順序：車端面鉆中心孔——粗車外圓——半精車——磨削。通過(guò)分析本加工采用一夾一頂和兩中心孔定位。3)圓弧刀架車削法：把小拖板和刀架換成圓弧刀架，直接車削即可，加工精度高，效率高，但加工內(nèi)孔較難。該零件的尺寸標(biāo)注完整、正確，零件輪廓描述清楚。半精加工時(shí)，；精加工時(shí)。[5](3)加工路線應(yīng)盡量短,安裝方式相同或同一刀具加工的工序,最好連續(xù)進(jìn)行,以減少重復(fù)定位次數(shù)和刀具更換次數(shù)。對(duì)刀點(diǎn)最好選在機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)上,或者選在距機(jī)床原點(diǎn)為某一確定值的點(diǎn)上,這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算,方便編程,減少尺寸換算引起的誤差。刀具確定后,應(yīng)將刀具規(guī)格、專用刀具代號(hào)和該刀具所要加工的內(nèi)容列表記錄下來(lái),供編程時(shí)使用?？傊?在不影響零件使用特性的許可范圍內(nèi),應(yīng)盡量滿足數(shù)控加工工藝的各種需求。比如，在數(shù)控機(jī)床上攻螺紋時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)不知道孔中是否已擠滿了切屑，是否需要換刀，或清洗一下切屑再繼續(xù)加工。精加工階段的主要任務(wù)是從工件表面切除少量余量，達(dá)到工件設(shè)計(jì)要求的加工精度和表面粗糙度。4)本廠現(xiàn)有水平、生產(chǎn)條件等技術(shù)人員應(yīng)對(duì)本單位的設(shè)備種類和數(shù)量、加工范圍、精度水平以及工人的技術(shù)水平有充分的了解，應(yīng)盡量利用本廠資源，并不斷對(duì)原來(lái)設(shè)備和工藝裝備進(jìn)行技術(shù)改造，挖掘企業(yè)潛力，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效率。在分析研究零件圖的基礎(chǔ)上，選擇各表面的加工方法時(shí)，一般先選擇零件上精度最高的表面的加工方法，這通常是指該表面的終加工方法。2）工藝審查主要審查零件圖上的視圖、尺寸和技術(shù)要求是否完整、正確；分析各項(xiàng)技術(shù)要求制定的依據(jù)，找出其的主要技術(shù)要求和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，以便在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)采取措施施予保證；審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性。不同的生產(chǎn)類型對(duì)工藝規(guī)程的要求不同，單件小批量生產(chǎn)由于生產(chǎn)的分工比較粗糙，通常只需說(shuō)明零件的加工工藝路線（即其加工工序順序），填寫工藝過(guò)程卡。在工藝文件上，復(fù)合工步應(yīng)看為一個(gè)工步。如圖12所示為一種利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在一次安裝中順次完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和絞孔四個(gè)工位加工的實(shí)例。這一系統(tǒng)不僅能夠快速、經(jīng)濟(jì)地適應(yīng)新的加工需求，而且為制造廠提供了將其技術(shù)與任何現(xiàn)以圖11所示的階梯軸的加工來(lái)說(shuō)明。30′。（三）制定加工方案用1號(hào)刀粗車外形，（直徑量）的半精車余量。參考表1并根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定其切削速度為90m/min；粗車時(shí)確定主軸轉(zhuǎn)速為500r/min，精車時(shí)確定主軸轉(zhuǎn)速為800 r/min。也可以改變夾緊力的作用點(diǎn)，采用軸向夾緊的方式。可調(diào)夾具包括通用可調(diào)夾具和成組夾具，它們都是通過(guò)調(diào)整或更換少量元件就能加工一定范圍內(nèi)的工件，兼有通用夾具和專用夾具的優(yōu)點(diǎn)。按專門化程度可分為以下幾種類型的夾具：通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、無(wú)需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來(lái)裝夾不同工件的夾具。一般為5176。前角的作用。材料的高溫特性對(duì)熱軋刀具十分重要。在數(shù)控切削加工時(shí)，數(shù)控刀具切削部分與切屑、工件相互接觸的表面上承受很大的壓力和摩擦，數(shù)控刀具在高溫下進(jìn)行切削的同時(shí)，還承受切削力、沖擊和振動(dòng)，因此數(shù)控刀具材料應(yīng)滿足以下基本條件：硬度刀具材料必須具有高于工件材料的硬度，常溫硬度應(yīng)在62HRC以上，并要求保持較高的高溫硬度。而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。S功能：S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。分析零件圖樣和工藝處理根據(jù)圖樣對(duì)零件的幾何形狀尺寸，技術(shù)要求進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設(shè)計(jì)夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。一般加工外形時(shí)，以內(nèi)形定位；加工內(nèi)形時(shí)又以外形定位。刀具、夾具、量具的選擇和設(shè)計(jì)。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來(lái)的一種應(yīng)用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。數(shù)控機(jī)床數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。本文主要討論數(shù)控車床的零件加工工藝以及程序編制，主要以FANUC數(shù)控系統(tǒng)為例，結(jié)合典型零件對(duì)數(shù)控車零件進(jìn)行講解。數(shù)控車床種類較多，但主體結(jié)構(gòu)都是由：車床主體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)三大部分組成。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。關(guān)鍵詞：數(shù)控，車床，編程，加工.一、引言數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它是綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電氣傳動(dòng)、自動(dòng)檢測(cè)、精密機(jī)械制造和管理信息等技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的高新科技。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)：加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3~5倍）；機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。數(shù)控加工工藝方案的制定。首先應(yīng)根據(jù)圖樣，考慮是否可以在一臺(tái)機(jī)床上完成整個(gè)零件的加工工作。四、數(shù)控編程方法（一）數(shù)控編程的基本概念編程就是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開(kāi)關(guān)、刀具夾緊、松開(kāi)等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。程序輸入程序校驗(yàn)與首件試切（三）數(shù)控車床程序的編制數(shù)控車削加工包括內(nèi)外圓柱面的車削加工、端面車削加工、鉆孔加工、螺紋加工、復(fù)雜外形輪廓回轉(zhuǎn)面的車削加工等。但也有T后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號(hào)，后兩位是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)，又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號(hào)。成為現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。導(dǎo)熱性和膨脹系數(shù)在其他條件相同的情況下，刀具材料的熱導(dǎo)率越大，則由刀具傳出的熱量越多，有利于降低切削溫度和提高刀具使用壽命。菱形刀片；仿形加工用55176。主偏角的作用：大主偏角用于：切深小的精加工；切削細(xì)而長(zhǎng)的工件；機(jī)床剛性差時(shí)?！?176。組合夾具是指按一定的工藝要求，由一套預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。一般為打表找正。裝夾方式：左端采用三爪自定心卡盤夾緊、右端采用活動(dòng)頂尖支頂?shù)难b夾方式。（二）確定加工路線按由粗到精、由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則，確定加工路線。斷屑性能應(yīng)較好。（3）在對(duì)刀過(guò)程中，同時(shí)測(cè)定出2號(hào)刀相對(duì)于1號(hào)刀的刀位偏差?？傊?，新一代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平大大提高，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床性能向高精度、高速度、高柔性化方向發(fā)展，使柔性自動(dòng)化加工技術(shù)水平不斷提高。工件加工過(guò)程中應(yīng)盡可能減少安裝次數(shù)，以免影響加工精度和增加輔助時(shí)間。如用一把轉(zhuǎn)頭連續(xù)鉆削幾個(gè)相同尺寸的孔，就認(rèn)為是一個(gè)工步，而不看成幾個(gè)工步。 傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝規(guī)程工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零件部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本要求制定工藝規(guī)程的基本要求是在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，盡量提高生產(chǎn)效率和降低成本，使經(jīng)濟(jì)效率最大化，另外，還應(yīng)在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，盡可能采用國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并保證工人具有良好而安全的勞動(dòng)條件。加工經(jīng)濟(jì)精度可以定義為：在正常的加工條件下（使用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人、合理的工時(shí)定額）所能達(dá)到的加工精度和表面粗糙度。因材料過(guò)軟容易堵塞砂輪而不宜采用磨削；鋼件和鑄鐵可采用磨削，而一般淬火表面只能采用磨削。粗加工階段的主要任務(wù)主要是盡快從毛坯上去除大部分余量，并加工出精基準(zhǔn)，關(guān)鍵問(wèn)題是提高生產(chǎn)率。在通用機(jī)床加工時(shí),許多具體的工藝問(wèn)題可以由操作工人根據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行考慮和決定,在加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)一般無(wú)需進(jìn)行過(guò)多的規(guī)定；而在數(shù)控加工時(shí),這些具體的工藝問(wèn)題,不僅成為數(shù)控工藝設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真考慮的內(nèi)容,而且必須做出正確的選擇并編入到加工程序中。編程員必須具備較扎實(shí)的工藝基本知識(shí)和較豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。(2)刀具的選擇。如在數(shù)控車床上加工零件時(shí),可將對(duì)刀點(diǎn)定在零件的回轉(zhuǎn)中心上；在加工中心上加工以孔定位的工件時(shí),可將孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)。 工藝路線的擬訂加工路線的制定直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床的使用效率、加工精度、刀具數(shù)量和經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題,應(yīng)盡量做到工序集中、工藝路線最短、輔助時(shí)間最少。背吃刀量（切削深度）的選擇應(yīng)根據(jù)加工余量確定?？梢酝ㄟ^(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整,但是最大進(jìn)給速度受設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制,并與機(jī)床的脈沖當(dāng)量有關(guān)。2)靠模車削法：即中拖板的進(jìn)給由靠模實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檩S類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對(duì)軸線的垂直度是相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。以內(nèi)徑定心的花鍵，其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進(jìn)行磨削加工。鉗車研磨兩端中心孔雙頂尖裝夾，半精車大端。該零件表面由圓柱面、圓錐面、順圓弧、逆圓弧及螺紋組成，且有較高的精度和表面粗糙度要求，特別是R1R3的粗糙度要求較高。YCK400數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)確定其進(jìn)給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定）。④T04：硬質(zhì)合金60176。車螺紋時(shí)，根據(jù)[8]P為螺紋導(dǎo)程，K為安全系數(shù)，K一般取80,計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n=320 r/min。外圓粗車刀1200 r/min 180㎜/min（寬度3mm）320 r/min 32mm/min 表2（續(xù)）車削螺紋 T