【正文】 ................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。而對(duì)于數(shù)控加工，無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對(duì)一些工藝問題（如對(duì)刀點(diǎn)、加工路線等）也需要一些處理。 長(zhǎng)期以來，我國(guó)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(dòng)控制器。 （ 3）工藝復(fù)合性和多軸化 以減少工序、輔助時(shí)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。 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(duì)話接口。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(cè)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)取?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。由于制造過程是一個(gè)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(dòng)、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(shí)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變量。 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。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(duì)零件個(gè)表面的加工順序也有很大的影響。 確定零件的定位基準(zhǔn) 以左右端大端面為定位基準(zhǔn)。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 12 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。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院?、精度高，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷和排性能同時(shí)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。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 13 何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車削時(shí)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。用手動(dòng)對(duì)到操作，對(duì)刀精度較低，且效率低。軸頸的直徑公差的等級(jí)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)。 數(shù)控車削時(shí)，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)榱硕嗣嬗嗔烤鶆颍ぜS向需要定位。 （ 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。 ③以粗、精加工分序法 對(duì)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。 在數(shù)控床上粗車、半精車分別用一個(gè)加工程序控制。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。 ⑧螺紋刀：選用 60 度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。 ②粗、精車外圓：（因?yàn)槌绦蜻x用 G71 循環(huán)，所以粗、精選用同一把刀）硬質(zhì)合金 90 度放型車刀， Kr=90 度， Kr’ =60 度； E=30 度，（因?yàn)橛袌A弧輪廓）以防于零件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗(yàn)。 （ 8）走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)的選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)切削起始點(diǎn) ，刀具切入，切出并返回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等非切削空行程軌跡。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實(shí)際情況來確定，但一定力求合理。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面需在精加工前或后進(jìn)行表面淬火處理或進(jìn)行化學(xué)熱處理，以提高耐磨性。以外圓定位時(shí)，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺(tái)階面或臺(tái)階面兒作為軸向定位基準(zhǔn)。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面粗糙度要求較高。加工過程中需要換刀時(shí)，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。此起始點(diǎn)一般通過對(duì)刀來確定，所以，該點(diǎn)又稱對(duì)刀點(diǎn)。 選擇數(shù)控車削用刀具 數(shù)控車削刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀三類。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定 ，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時(shí)要一端用卡盤夾住，另一端用后頂尖支撐。合理的選擇加緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對(duì)生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。 定位基準(zhǔn)選擇的原則 1）基準(zhǔn)重合原則。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。 PCNC 數(shù)控系統(tǒng) 當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。 （ 2）模塊化 硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序?qū)嵗?，用戶可在?biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。當(dāng)前 INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。數(shù)控技術(shù)軸，西門子 880 系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá) 24 軸。CAD/CAM 和 CNC 之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中 CNC 只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，針對(duì)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(jiǎn)化工序等方面的優(yōu)勢(shì)。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。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(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。由于不同用戶對(duì)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。 （ 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(jí)語(yǔ)言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫 助功能。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 7 長(zhǎng)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。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)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(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)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。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 9 確定加工方案 零件上比較精密表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。合理的選擇定 位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡(jiǎn)化加工工序，提高加工效率。 裝夾 方式的選擇 為了工件不至于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊壓牢。 3） 用卡盤和頂尖裝夾。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。數(shù)控機(jī)床上所選用的道具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒質(zhì)硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn) 刀具究竟從什么位置開始移動(dòng)到指定的位置呢？所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運(yùn)動(dòng)的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)與工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，所以稱程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)。而有些工廠采用光學(xué)對(duì)刀鏡、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置等，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高對(duì)刀精度。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動(dòng)；保證配合軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。采用中心孔定位時(shí)，中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理，一提高零件的綜合機(jī)械性能；對(duì)于硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為 最終熱處理。綜上所述，在劃分工序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)和工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。工件調(diào)頭裝夾由程序中軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 16 的 M00 或 M01 指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動(dòng)”繼續(xù)加工。 （ 2）選擇刀具 ①車端面：選用硬質(zhì)合金 45 度車刀，粗、精車一把刀完成。 （ 3）選擇切削用量 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 17 表 35切削用量選擇 主軸轉(zhuǎn)速S/(r/min) 進(jìn) 給 量 F/(mm/r) 吃 刀 量 F/(mm/r) 背 吃 刀 量 ap/mm 粗車外圓 800 100 1 精車外圓 900 100 鉆孔 350 100 0 粗鏜孔 800 100 1 精鏜孔 900 100 內(nèi)退刀槽 350 25 0 粗車內(nèi)螺紋 100 精車內(nèi)螺紋 150 外退刀槽 350 25 0 粗車外螺紋 100 精車外螺紋 150 數(shù)控刀具卡片 表 31左端 刀具