【正文】 機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)床的結(jié)構(gòu)具有很高的剛度及熱穩(wěn)定性。工藝方案的好壞不僅會(huì)影響數(shù)控機(jī)床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。 工藝設(shè)計(jì)比較 數(shù)控機(jī)床雖然自動(dòng)化程度高，但自適應(yīng)性差。通過(guò)加工圖 41 可知用傳 統(tǒng)加工方式需要多道工序才能完成加工要求，在數(shù)控機(jī)床上，可集中到一道工序完成加工，在一次安裝中可加工多個(gè)面，不但減少了安裝次數(shù)，而且易于保證這些表面之間的位置精度。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化 ,可根據(jù)需要靈活配置 ,能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。 N480 第五次螺紋半精 車(chē)循環(huán)， =。最后根據(jù)公式 nfVf ? 計(jì)算粗車(chē)、精車(chē)進(jìn)給速度分別為 300 ㎜ /min 和 180 ㎜ /min。 ⑤ T05：切斷刀，刀寬取 3mm，用于切斷。由于三段圓弧有過(guò)象限切削，為防止刀具與工件輪廓發(fā)生干涉，車(chē)刀副偏角不能太小，選 =35176。 1）確定裝夾方案 因工件長(zhǎng)度較短，可用三爪自定心卡盤(pán)直接夾緊工件外圓左端，工件伸出卡盤(pán)130mm，將工件右端面中心設(shè)置為零件的零點(diǎn)，作為加工測(cè)量及編程的基準(zhǔn)點(diǎn)。 6 鉗 俢研兩端中 心孔 車(chē)床 7 磨 磨各外圓輪廓，使其達(dá)到圖紙要求達(dá)到的粗糙度 磨床 8 檢 檢驗(yàn) 第 18 頁(yè) 共 38 頁(yè) 數(shù)控加工工藝分析 數(shù)控加工工藝使傳統(tǒng)的加工工藝在很多方面產(chǎn)生了變革 ,必須了解這些差別 ,才能很好地利用 數(shù)控加工方式 ,保證加工過(guò)程順利和加工質(zhì)量穩(wěn)定。 制定工藝規(guī)程 考慮到以上分析的因素，擬定螺紋軸的工藝規(guī)程如表 41 表 41 螺紋軸的工藝規(guī)程 工序號(hào) 工種 工序內(nèi)容 加工簡(jiǎn)圖 設(shè)備 1 下料 216。 第 16 頁(yè) 共 38 頁(yè) 加工順序安排 加工順序的安排除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，如先粗后精、先主后次等，還應(yīng)注意： （ 1）外圓表面加工順序應(yīng)為，先加工大直徑外圓 ，然后再加工小直徑外 圓，以免一開(kāi)始就降低了工件的剛度。根據(jù)生產(chǎn)批量并結(jié)合具體的生產(chǎn)條件，擬定 其 加 工 路 線(xiàn)為：粗車(chē) —— 半精車(chē) —— 精車(chē) —— 磨削。下面對(duì)其進(jìn)行加工工藝分析 : 選擇加工方法 從圖 41 分析可知該零件有較高的精度和表面粗糙度要求，特 別是 R1 R3 的粗糙度要求較高，其表面粗糙度值為 ，在普通機(jī)床上加工 R3 和 R15 難達(dá)到精度要求。但由于不同的工藝方案，所選擇的設(shè)備及加工方法均有不同，工作量以及各項(xiàng)費(fèi)用等同樣有差別，因而反映出來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益就有差異，為了選取在給定的生產(chǎn)條件下最經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案，使生產(chǎn)成本降低，就必須對(duì)各種工藝方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。半精加工時(shí)，背吃刀量可取 ；精加工時(shí)，背吃刀量取 。 ??? (3)加工路線(xiàn)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)。 (4)對(duì)刀點(diǎn)既是程序的起點(diǎn) ,又是程序的終點(diǎn)。 (3)量具的選擇。 工藝裝備的選擇 工藝裝備的選擇包括夾具、刀具和量具的選擇。所以，在數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。 分析零件圖樣 通過(guò)分析、研究零件圖樣 ,選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在數(shù)控機(jī)床上加工零件，首先要根據(jù)零件的尺寸和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行工藝分析，擬定加工 方案，選擇合適的夾具和刀具，確定每把刀具加工時(shí)的切削用量。一般粗加工階段背吃刀量選在 3mm 左右。 3)零件的生產(chǎn)類(lèi)型 所選用的零件方法應(yīng)與生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。加工經(jīng)濟(jì)精度是一個(gè)精度范圍而不是一個(gè)值。 8）確定各工序時(shí)間定額。對(duì)于材料問(wèn)哦結(jié)構(gòu)鋼的零件，除了重要零件如曲軸、連桿明確是鍛件外，大多數(shù)只規(guī)定了材料及其熱處理要求，這就需要工藝規(guī)程設(shè)計(jì)人員根據(jù)零件的作用、尺寸和結(jié)構(gòu)形狀來(lái)確定 毛坯種類(lèi)。同時(shí)工藝規(guī)程還應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、單位、編號(hào)等都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，并積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。其中，規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法 等的工藝文件稱(chēng)為機(jī)械加工工藝規(guī)程。為了提高生產(chǎn)效率，采用復(fù)合刀具或多刀加工的工步稱(chēng)為復(fù)合工步。 工位 為了減少安裝次數(shù)，常采用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移動(dòng)夾具等多工位夾具，使工件在一次安裝中先后處于幾個(gè)不同的位置進(jìn)行加工。如果其中一個(gè)變動(dòng)或者加工不是連續(xù)完成，則應(yīng)劃分為另一道工序。 傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝過(guò)程 的組成 機(jī)械加工工藝過(guò)程是指采用機(jī)械加工的方法按一定順序直接改變毛坯的形狀 ,尺寸及表面質(zhì)量 ,使其成為合格零件的工藝過(guò)程。 本論文研究的主要內(nèi)容 基于查閱大量資料的前提下，了解數(shù)控機(jī)械加工工藝的數(shù)字化： 了解傳統(tǒng)加工工藝 了解數(shù)字化加工工藝（電腦、單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用） 選擇某一具體加工方式進(jìn)行數(shù)字與傳統(tǒng)的比較 今后的發(fā)展趨勢(shì)、新技術(shù)的應(yīng)用等 第 3 頁(yè) 共 38 頁(yè) 第二章 傳統(tǒng)加工工藝 傳統(tǒng)加工工藝，就是使用普通機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用的各種工藝方法和工藝手段。由于科學(xué)技術(shù)人員的不懈努力，新的數(shù)控產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，如多坐標(biāo)軸高速高精度等數(shù)控機(jī)床的研制成功。 我國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床的研制和發(fā)展起始于 50 年代，并于 60 年代末 70 年代初研制成功劈錐數(shù)控銑床、 CJK 一 18 晶體管數(shù)控系統(tǒng)及 X53K 一 lG 立式數(shù)控銑床等。提出了數(shù)控加工工藝的效率比傳統(tǒng)加工工藝高，精度比傳統(tǒng)加工工藝精確，加工復(fù)雜產(chǎn)品應(yīng)用數(shù)控加工工藝能降低成本等觀點(diǎn)，為選擇加工工藝提供參考。另外一方面市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，要求企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的前提之下不斷壓縮產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間。 28 高精度、高速度、高效的發(fā)展趨勢(shì) 26 加工精度比較 18 選擇設(shè)備及制定加工工藝 16 數(shù)控加工工藝分析 5 走刀 3 工序 III 第一章 緒論 2 第二章 傳統(tǒng)加工工藝 6 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本要求 6 傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容 14 選擇加工方法 23 設(shè)備比較 25 工藝設(shè)計(jì)比較 29 多軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工的發(fā)展趨勢(shì) 32 致謝 所以如何利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行輔助，以期提高數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量，減少生產(chǎn)時(shí)間就成為當(dāng)務(wù)之急。 關(guān)鍵詞： 傳統(tǒng)加工工藝，數(shù)控加工工藝，工藝特點(diǎn)，工藝內(nèi)容。到 70 年代開(kāi)始，數(shù)控技術(shù)在車(chē)、銑、鉆、磨、齒輪加工、電加工等領(lǐng)域全面展開(kāi)，數(shù)控加一工一中心也研制成功。在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)等單位第 2 頁(yè) 共 38 頁(yè) 的支持下，我國(guó)進(jìn)行了開(kāi)放性數(shù)控系統(tǒng)的理論與實(shí)踐研究。 傳 統(tǒng)加工是以傳統(tǒng)的機(jī)械加工、半機(jī)械半人工操作、純?nèi)斯げ僮鬟M(jìn)行加工的過(guò)程。為便于工藝過(guò)程的編制、執(zhí)行和生產(chǎn)組織管理 ,需要把工藝過(guò)程劃分為不同層次的單元?！肮ぷ鞯亍笔侵敢慌_(tái)機(jī)床、一個(gè)鉗工臺(tái)或一個(gè) 裝配地點(diǎn)，“連續(xù)”是指對(duì)一個(gè)具體的工件的加工是連續(xù)進(jìn)行的，中間沒(méi)有插入另一個(gè)工件的加工。此時(shí)，工件在機(jī)床上占據(jù)的每一個(gè)加工位置稱(chēng)為工位。如圖 13 所示。正確的工藝規(guī)程是在總結(jié)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)理論和必要的工藝實(shí)驗(yàn)并考慮具體的生產(chǎn)條件而制定的。 傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 步驟及內(nèi)容 設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟及其內(nèi)容如下： 1）分析零件工作圖和產(chǎn)品裝配圖 閱讀零件工作圖和產(chǎn)品裝配圖，以了解產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的位置、功能及其主要的技術(shù)要求。如作用一般的階梯軸，若各階梯的直徑差較小，則可直接以圓棒料毛坯；重要的軸或直徑差大的階梯軸，為了減少材料消耗和切削加工量，這宜采用鍛件毛坯。 9）評(píng)鑒工藝路線(xiàn)對(duì)制訂的工藝方案應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并應(yīng)對(duì)多種工藝方案進(jìn)行比較，或采用優(yōu)化方法，以確定出最有工藝方案。一定的生產(chǎn)條件下 ,可能會(huì)出現(xiàn)幾種能保證零件技術(shù)要求的工藝方案 ,此時(shí)，應(yīng)通過(guò)核算或相互對(duì)比 ,選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案 ,使產(chǎn)品的能源、材料 消耗和生產(chǎn)成本最低。大批量生產(chǎn)，應(yīng)采用一些高生產(chǎn)率的加工方法，如加工孔、內(nèi)鍵槽 、內(nèi)花鍵等可以用拉削的方法；當(dāng)批量不大時(shí)，則采用一般的鉆、鉸、鏜、插等方法。 半精加工階段的主要任務(wù)是在粗加工階段的基礎(chǔ)上提高零件精度和表面質(zhì)量，并留合適的余量，為精加工做好準(zhǔn)備工作。然后將全部的工藝過(guò)程，工藝參數(shù)等編制成程序，輸入數(shù)控系統(tǒng)。零件圖樣是設(shè)計(jì)工藝過(guò)程的依據(jù) ,因此 ,必須進(jìn)行細(xì)致的工藝分析 ,以為后續(xù)工藝設(shè)計(jì)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)打下必要的基礎(chǔ)。同時(shí)，在對(duì)圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、計(jì)算和編程時(shí)，都要力求準(zhǔn)確無(wú)誤。 (1)夾具的選擇。在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工一般選用通用量具 ,量具精度必須與加工精度相適應(yīng)。在批量生產(chǎn)中 ,對(duì)刀時(shí)應(yīng)使對(duì)刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合 ,這樣對(duì)刀點(diǎn)的位置容易找正 ,便于檢查。 (4)先內(nèi)后外原則 ,即先進(jìn)行內(nèi)型腔加工工序 ,后進(jìn)行外形加工工序。 ??? 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件被加工部位的直徑、零件和刀具的材料及加工性質(zhì)所允許的切削速度來(lái)選定。使成本降低，生產(chǎn)率提高。下面介紹普通機(jī)床加工圓弧的方法： 1）手動(dòng)車(chē)削法：用手搖大拖板和中拖板的進(jìn)給手柄，兩手配合車(chē)削出圓弧的大致形狀。 劃分加工階段 根據(jù)加工質(zhì)量，該零件加工可劃分為粗加工、半精加工、精加工、和磨削四個(gè)階段。 （ 2）軸上的花鍵、鍵槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車(chē)或粗磨之后，精磨外圓之前。40130 2 車(chē) 三 爪 卡 盤(pán)夾 持 工件，粗車(chē)大端面，直徑留余量 2mm。數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容主要包括：分析零件圖樣、工藝裝備的選擇、對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定、工藝路線(xiàn)的擬定、切削用量的選擇、編寫(xiě)程序等。本工件在一次裝夾后即可加工出全部的工件表面。 ② T02:外圓精車(chē)刀。 4）選擇切削用量 ①背吃刀量的選擇 工件外圓分粗、精車(chē)，精車(chē)余量在 X 軸方向?yàn)?（直徑值），在 Z 軸方向?yàn)?，粗車(chē)輪廓時(shí)每次 吃刀深度 1mm（查表《數(shù)控編程與加工技術(shù)》30 頁(yè)）。切斷時(shí) n 取 320r/min，進(jìn)給速度 =320 =32mm/min。 N490 G00 X70. N500 Z30. 快速返回對(duì)刀點(diǎn) 第 23 頁(yè) 共 38 頁(yè) N510 T0400 取消 4 號(hào)刀補(bǔ) N520 T0505 選擇 5 號(hào)刀切斷刀，并調(diào)用 5 號(hào)刀補(bǔ) N530 M00 程序暫停 N540 G00 X40. Z113. 快速定位到切斷的切刀點(diǎn) N550 切斷 N560 G00 X70. N570 Z30. 返回對(duì)刀點(diǎn) N580 T0500 取消 5號(hào)刀補(bǔ) N590 M05 主軸停 N600 M30 程序結(jié)束