【正文】 mac hin ing proc es s. C N C ma c hinin g pro ces s is a cco mpa nied b y t he e mer ge nce o f C N C mac hine too ls a nd de ve lop m e nt w it h a gr ad ua l imp ro ve me nt o f app lic a t io n t ec hno lo gy, it is t he p ra ct ice o f a lar ge numbe r o f C N C mac hini ng s um ma r y. C N C M ac hin ing N C p ro gra mm ing p roc es s is t he p rer eq uis it e a nd ba s is fo r, no t in li ne w it h t he pra ct ica l, s c ie nt i fic a nd rat io na l C N C ma c hini ng p roc ess , t he re ca n be no r ea l N C mac hin ing pro ces s poss ib le. N C p ro gra mm ing is t o for mu lat e t he co nte nts o f t he N C pro ces s ing program. Bo x t ype high p rec is io n ma c hinin g, p roce ss mo re d if fic ult . I n add it io n to t he ge nera l co m mo n pa rt s o uts ide t he p la ne o f it s mil l ing, ho le mi l lin g, heat treatment of special features. Bo x t ype p ar ts o n t he pr oce ss o f a na lys is o f t he a spec ts o f C N C machini ng process to a rich accumulat io n. Ke ywo rds : C N C machine tools ,box ponents , processing techno lo gy. I 目錄 第 1 章 概述 ..................................................................................1 數(shù) 控 加 工 技 術(shù) 的 發(fā) 展 趨 勢(shì) 7 第 3 章 數(shù)控機(jī)床加工箱體類零件的工藝分析 .......................... 11 箱 體 類 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 11 箱 體 類 零 件 的 材 料 及 毛 坯 1966 年 我 國(guó) 誕 生 了 第 一 臺(tái) 用 直 線 圓 弧 插 補(bǔ) 的 晶 體 管 控 制 系 統(tǒng) 。 加 工 中 心 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 現(xiàn) 已 達(dá) 到 8000~ 12 000r / min，最 高 的 可 達(dá) 100 000 r/ mi n 以 上 ，磨 床 的 砂 輪 線 速 度 提 高 到 100~ 20 0 m/s。 數(shù) 控 機(jī) 床 的 數(shù) 控 系 統(tǒng) 大 多 采 用 C RT 顯 示 ， 可 實(shí) 現(xiàn) 二 維 圖 形 的 軌 跡 顯示 ，有 的 還 可 以 實(shí) 現(xiàn) 三 維 彩 色 動(dòng) 態(tài) 圖 形 顯 示 ，有 的 系 統(tǒng) 具 有 自 適 應(yīng) 控 制 系統(tǒng) ，能 在 在 加 工 條 件 下 改 變 機(jī) 床 的 切 削 用 量 ，以 適 應(yīng) 任 一 瞬 間 實(shí) 際 發(fā) 生 的加工情況，實(shí)現(xiàn)無人化管理。 1 .2 數(shù) 控 加 工 工藝及其特點(diǎn) 數(shù)控加工的定義 3 隨 著 社 會(huì) 生 產(chǎn) 和 科 學(xué) 技 術(shù) 的 不 斷 發(fā) 展 ，機(jī) 械 產(chǎn) 品 日 趨 精 密 、復(fù) 雜 ，人們 對(duì) 機(jī) 械 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 和 生 產(chǎn) 效 率 也 提 出 了 越 來 越 高 的 要 求 。編 程 前 必 須 要 做 好 準(zhǔn) 備 工 作 ，編 程 后 還 要 進(jìn) 行不 要 的 善 后 處 理 工 作 。也 就 是 說 ，本 來 由 操 作 工 人 在 加 工 中 靈 活 掌 握并 可 通 過 適 時(shí) 調(diào) 整 來 處 理 的 許 多 工 藝 問 題 ，在 數(shù) 控 加 工 時(shí) 就 轉(zhuǎn) 變 為 編 程 人 4 員必須事先具體設(shè)計(jì)和明確安排的內(nèi)容。因 此 ，要 求 編 程 人 員 除 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) 外 ，還 必 須 具 有 耐 心 和 嚴(yán) 謹(jǐn) 的 工作作風(fēng)。 （ 3)毛壞的制造過程。一 個(gè) 工廠的 “ 產(chǎn)品 ” 可 能 是 另 一 個(gè) 工 廠 的 “ 原 材 料 ” ，因 為 在 現(xiàn) 代 制 造 業(yè) 中 ，專業(yè) 化 生 產(chǎn) 的 程 度 越 來 越 高 ，如 汽 車 上 的 輪 胎 、儀 表 、電 器 元 件 、標(biāo) 準(zhǔn) 件 及其他許多零件都是由其他專業(yè)廠生產(chǎn)的。工件經(jīng)一次裝夾后所 完 成 的 那 一 部 分 工 序 稱 為 安 裝 。有 時(shí) 為 了 提 高 生 產(chǎn) 率 ，用 幾 把 不 同 的 刀 具 同 時(shí) 加 上 幾 個(gè) 不 同 表 面 ， 此 類 工 步 稱 為 復(fù) 合 工 步 如 圖2． 2 所示。特 別 要 分 析 主 要 表 面 的 技 術(shù) 要 求 ，因 為 主 要 表 面 的加工確定了零件工藝過程的大致輪廓。 （ 5） 零 件 上 各 非 加 工 表 面 的 位 置 尺 寸 應(yīng) 直 接 標(biāo) 注 ， 而 非 加 工 面 與 加工面之間只能有一個(gè)聯(lián)系尺寸。原 材 料 的 準(zhǔn) 備 、毛 坯 的 制 造 、設(shè) 備 和 工 具 的 購(gòu) 置 、專 用 工 藝 裝 備 的 設(shè) 計(jì) 制 造 、勞 動(dòng) 力 的 組織、生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃的安排等工作都是依據(jù)工藝規(guī)程來進(jìn)行的。 （ 3） 產(chǎn) 品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （ 2）審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性是否合理，分析零件材料的選取是否合理。 根據(jù)粗、精基準(zhǔn)選擇原則合理選定各工序的定位基準(zhǔn)。 。 2．機(jī)械加工工序卡片 是 針 對(duì) 每 道 工 序 所 編 制 的 、 用 來 具 體 指 導(dǎo) 工 人 進(jìn) 行 生 產(chǎn) 的 工 藝 文 件 。 11 第 3 章 數(shù)控機(jī)床加工箱體類零件的工藝分析 3 .1 箱 體 類零件的結(jié)構(gòu) 特點(diǎn) 箱 體 類 零 件 是 機(jī) 器 及 其 部 件 的 基 礎(chǔ) 零 件 。 在 單 件 生 產(chǎn) 或 某 些 簡(jiǎn) 易 機(jī) 床 的 箱 體 ， 為了 縮 短 生 產(chǎn) 周 期 和 降 低 成 本 ，可 采 用 鋼 材 焊 接 結(jié) 構(gòu) 。 幾 何 形 狀 精 度 一 般 應(yīng) 在 孔 的 公差范圍內(nèi)，要求高的應(yīng)不超過孔公差的 1/2~ 1 /3 。 主平面的形狀精度、相互位置精度和表面 粗糙度 箱 體 的 主 平 面 就 是 裝 配 基 面 或 加 工 中 的 定 位 基 面 ，它 們 直 接 影 響 箱 體與 機(jī) 器 總 裝 時(shí) 的 相 對(duì) 位 置 及 接 觸 剛 性 ，影 響 箱 體 加 工 中 的 定 位 精 度 ，因 而有 較 高 的 平 面 度 和 平 面 粗 糙 度 。m。 主要平面 的 加 工 ，對(duì) 于 中 、小 件 ，一 般 在 牛 頭 刨 床 或 普 通 銑 床 上 進(jìn) 行 。對(duì) 于箱體上的 高精度 孔，最后 精加工 工 序 也 可 采 用 珩 磨 、 滾 壓 等工藝 方法。 例 如 粗 加工 后 松 開 工 件 ， 讓 工 件 充 分 冷 卻 ， 然 后 用 較 小 的 夾 緊 力 、以較小的切削用量，多次走刀進(jìn)行精 加工 。由 于 鑄 造箱 體 毛 坯 時(shí) ，形 成 主 軸 孔 、其 它 支 承 孔 及 箱 體 內(nèi) 壁 的 型 芯 是 裝 成 一 整 體 放入 的 ，它 們 之 間 有 較 高 的 相 互 位 置 精 度 ，因 此 不 僅 可 以 較 好 地 保 證 軸 孔 和其 它 支 承 孔 的 加工 余 量 均 勻 ，而 且 還 能 較 好 地 保 證 各 孔 的 軸 線 與 箱 體 不 加工 內(nèi) 壁 的 相 互 位 置 ，避 免 裝 入 箱 體 內(nèi) 的 齒 輪 、軸 套 等 旋 轉(zhuǎn) 零 件 在 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 與箱體內(nèi)壁相碰 。 (2)精基準(zhǔn)的選擇為了保證箱體零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的相 互 位 置 和 距 離 尺 寸 精度 ， 箱 體 類 零 件 精 基 準(zhǔn) 選 擇 常 用 兩 種 原 則 ：基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、基準(zhǔn)重合原則。 劃 C、 18 A 及 E、 D 面 加工 線 50 粗、精 加工 頂面 A 按線找正 60 粗、精 加工 B、 C 面及側(cè)面 D B、 C 面 70 粗、精 加工 兩端面 E、 F B、 C 面 80 粗、半精 加工 各縱向孔 B、 C 面 90 精 加工 各縱向孔 B、 C 面 100 粗、精 加工 橫向孔 B、 C 面 11 0 加工 螺孔各次要孔 120 清洗去毛刺 130 檢驗(yàn) 表 3－ 3 某主軸箱大批生產(chǎn) 工藝 過程 序號(hào) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 10 鑄造 20 時(shí)效 30 油漆 40 銑頂面 A I 孔與 Ⅱ 孔 50 鉆、擴(kuò)、鉸 2 8H7 工藝 孔 頂面 A 及外形 60 銑兩端面 E、 F 及前面 D 頂面 A 及兩 工藝 孔 70 銑導(dǎo)軌面 B、 C 頂面 A 及兩 工藝 孔 80 磨頂面 A 導(dǎo)軌面 B、 C 90 粗鏜各縱向孔 頂面 A 及兩 工藝 孔 100 精鏜各縱向孔 頂面 A 及兩 工藝 孔 11 0 精鏜主軸孔 I 頂面 A 及兩 工藝 孔 120 加工 橫向孔及各面上的次要孔 130 磨 B、 C 導(dǎo)軌面及前面 D 頂面 A 及兩 工藝 孔 140 將 2 8H7 及 4 7 . 8 m m 均擴(kuò)鉆至 8 .5 mm，攻 6 M10 150 清洗、去毛刺、倒角 160 檢驗(yàn) 19 由 分 析 可 知 ，這 兩 種 定 位 方 式 各 有 優(yōu) 缺 點(diǎn) ，應(yīng) 根 據(jù) 實(shí) 際 生 產(chǎn) 條 件 合 理確定。 如圖 3 3 所示 :由于吊架剛度差，安裝誤差大，影響孔 系 精 度 ； 且 吊裝困難，影響生產(chǎn)率。 1. 加工 路線 分 離 式 箱 體 工藝 路 線 與 整 體 式 箱 體 工藝 路 線 的 主 要 區(qū) 別 在 于 ：整 個(gè) 加工 過 程 分 為 兩 個(gè) 大 的 階 段 。這 樣 ，軸 承 孔 的 加 工 ，其 定 位 基準(zhǔn)既符合 “ 基 準(zhǔn) 統(tǒng) 一 ” 原 則 ，也 符 合 “ 基 準(zhǔn) 重 合 ” 原 則 ，有 利 于 保 證 軸 承孔軸線與對(duì)合面的重合度 及 與 裝 配 基 面 的 尺 寸 精 度 和 平 行 度 。 要 保 證 支 承 軸 孔 的 各 項(xiàng) 精 度 指 標(biāo) 要 求 ，除 了 前 面 分 析 的 在 工 藝 安 排 上應(yīng)注意若干問題以外，合理選擇孔和孔系的加工方法也是一重要方面。但 我 覺 得 我 最 大 的收獲 不 僅 僅 只 有 這 些 。半 精 鏜 和 精 鏜 應(yīng) 在 不 同 精 度 的機(jī) 床 上 進(jìn) 行 ，也 可 在 同 一 臺(tái) 機(jī) 床 上 采 取 在 半 精 鏜 之 后 讓 工 件 松 夾 ，停 留 一段時(shí)間，然后再夾緊進(jìn)行精鏜的方法進(jìn)行。以底 座 底 面 定 位 ，符 合 基 準(zhǔn) 統(tǒng) 一 原 則 。在 兩 個(gè) 階 段 之 間 安 排 鉗 工 工序 ，將 箱 蓋 和 底 座 合 裝 成 箱 體 ，并 用 兩 銷 定 位 ，使 其 保 持 一 定 的 位 置 關(guān) 系 ，以保證軸承孔的 加工 精 度 和 拆 裝 后 的 重 復(fù) 精 度 。 4 .1 分 離 式 箱 體的主要技術(shù) 要求 1． 對(duì)合面對(duì)底座的平行度誤差不超過 0 .5/ 1000； 2．對(duì)合面的表面粗糙度值小于 m， 兩 對(duì) 合 面 的 接 合 間 隙 不 超過 ； 3．軸承支承孔必須在對(duì)合面上，誤差不超過 177。 而 大 批 量 生 產(chǎn) 時(shí) ，優(yōu) 先 考 慮 的 是 如 何 穩(wěn) 定 加工 質(zhì) 量 和 提 高 生 產(chǎn) 率 ，由此 而 產(chǎn) 生 的 基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差 通 過 工藝 措 施 解 決 ，如 提 高 工 件 定 位 面 精度 和夾具 精度 等。 如 表 3 3所示的大批 生產(chǎn)工藝 過 程 中 ， 以 頂 面 及 其 上 兩 孔 2 ?8 H7 為 定 位 基 準(zhǔn) ， 采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。大批大量生產(chǎn)時(shí)，由于毛坯 精度 高 ,可 以 直 接 用 箱 體 上 的 重 要 孔 在 專用夾具上定位，工件安裝迅速，生產(chǎn)率高。對(duì) 于 特 別 精 密 的 箱 體 ，