【正文】 成加工。為保證零件精度，采用一次裝夾完成切削加工，工藝路線為：粗 車 半精車 精車，分次切削，逐步完成加工。加工另一側面。其制定原則是：在保證產品質量的前提下，盡量提高生產率和降低成本。由于焊接方法簡單，容易實現(xiàn)大型毛坯、結構復雜毛坯的制造，適用于單件小批量生產。用作起重運輸機齒輪、棘輪、聯(lián)軸器等重要零件 表 32常用工具鋼的牌號、成分、性能和用途 牌號 化學成分 ω Me/％ 硬度 用途舉例 C Mn Si 退火狀態(tài) 試樣淬火 HBS不大于 淬火溫度/℃和冷卻劑 HRC 不小于 T T7A ～ ≤ ≤ 187 800～ 820水 62 淬火、回火后，常用于制造能承受震動、沖擊，并且在硬度適中情況下有較好韌性的工具，如鑿子、沖頭、木工工具、大錘等 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 24 T T8A ～ ≤ ≤ 187 780～ 800水 62 淬火、回火后，常用于 制造要求有較高硬度和耐磨性的工具、如沖頭、木工工具、剪切金屬用剪刀等。自動編程的出現(xiàn)使的一些計算繁瑣、手工編程困難、或手工無法編出的程序都能夠實現(xiàn)。但是工件輪廓復雜，特別是加工非輪廓曲線、曲面等表面，或工件加工程序較長時，使用手工編程將十分繁瑣、費時，而用容易出錯，常會出現(xiàn)在手工編程工作 跟不上數(shù)控機床加工的情況，影響數(shù)控機床的開動率。 數(shù)控加工程序的編制 數(shù)控加工就是將加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)輸入到機床 ,機床的控制系統(tǒng)對輸入信息進行運算與控制 ,并不斷地向直接指揮機床運動的電動機功能部件 —— 機床的伺服機構發(fā)送脈沖信號，伺服機構對脈沖信號進行轉換與放大處理，然后由傳動機構驅動數(shù)控機床， 從而加工零件。最后抬高 Z 軸，移動刀具，考慮到存在銑刀半徑，當 CRT上顯示 X坐標值為（ L1/2+銑刀半徑）， Y的坐標值為（ L2/2+銑刀半徑）時， 使銑刀底部靠攏工件上表面，按編程零點設置鍵， CRT 屏幕上顯示 X、 Y、 Z坐標值都清成零（即 X0，Y0， Z0），系統(tǒng)內部完成了編程零點的設置功能。如圖 214 所示。 同一工件，由于工件原點變了，程序段中的坐標尺寸也隨之改變。其他各項尺寸均是以此點為基準進行標注。依原點的不同，數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)分為機床坐標系和工件坐標系。 2）在切斷、加工深孔 或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在20～ 50mm/min 范圍內選取。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低成本。所謂“刀位點”是指刀具的定位基準點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心；平底立銑刀是刀具軸線與刀具底面的交點；球頭銑刀是球頭的球心，鉆頭是鉆尖等。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。 4）用平底立銑刀銑削內槽底部 時，由于槽底兩次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半徑 Re=Rr,如圖 211 所示，即直徑為 d=2 Re=2（ Rr） ,編程時取刀具半徑為 Re=（ Rr）。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖，應此，刀位點不在圓弧上， 而在該圓弧的圓心上。 刀具材料的特性和用途 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 10 材料 主要特性 用途 優(yōu)點 高速鋼（ HSS） 比工具鋼硬 低速或不連續(xù)切削 刀具壽命較長，加工 的表面較平滑 高性能高速鋼 強韌、抗邊緣磨損性強 可粗切或精切幾乎任何材料，包括鐵 、鋼、不銹鋼、高溫合金、非鐵和非金屬材料 切削速度可比高速鋼高，強度和韌性較粉末冶金高速鋼好 粉末冶金高速鋼 良好的抗熱性和抗碎片磨損 切削鋼、高溫合金、不銹鋼、鋁、碳鋼及合金鋼和其它不易加工的材料 切削速度可比高性能高速鋼高 15％ 硬質合金 耐磨損、耐熱 可鍛鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鋁合金的精加工 壽命比一般傳統(tǒng)碳鋼高 20倍 陶瓷 高硬度、耐熱 沖擊性好 高速粗加工，鑄鐵和鋼的精加工也適合加工有色金屬和非金屬材料不適合加工鋁、鎂、鈦及其合金 高速切削速度可達5000m/s 立方氮化硼CBN 超強 硬度和耐磨性好 硬度大于 450 HBW材料的高速切削 刀具壽命長 聚晶金剛石 超強硬度和耐 磨性好 粗切和精切鋁等有色 金屬和非金屬材料 刀具壽命長 刀具的選擇 與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要剛性好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷屑和排屑性能好；同時要求安裝調整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。 D. 夾具在機床上安裝要準確可靠，以保 證工件在正確的位置上加工。通過數(shù)控編程的學習，能夠了解數(shù)控編程的一般步驟、基本方法和常用編程技巧，學會數(shù)控機床的調整、參數(shù)設置和數(shù)控系統(tǒng)的基本操作等。 4) 閥體 氣閥的主要構件，其他元件的連接體。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 5 本課題研究的主要內容 數(shù)控加工就是將加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)輸入到機床 ,機床的控制系統(tǒng)對輸入信息進行運算與控制 ,并不斷地向直接指揮機床運動的電動機功能部件 —— 機床的伺服機構發(fā)送脈沖信號，伺服機構對脈沖信號進行轉換與放大處理，然后由傳動機構驅動數(shù)控機床，從而加工 零件。 4) 加工精度高 數(shù)控機床有較高的加工精度，一般在 ～ 。所以，數(shù)控機床的適應性非常強。除工件旋轉運動外，車削加工中心還可控制刀具的縱向、橫向進給運動和旋轉運動，這使其加工能力大大的增強，除可以進行一般的車削加工外還可以進行徑向和軸向銑削以及中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鉆削加工。數(shù)控機床是高度機電一體化的典型產品，河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 2 是現(xiàn)代機床技術的重要標志，是體現(xiàn)現(xiàn)代機械制造業(yè)工藝水平的重要標志。采用組合機床或自動機床加工也極其不合理，因為需要經(jīng)常改裝和調整設備。 隨著社會生產和科學技術的進步，數(shù)控技術不僅應用于機床的控制，還用于控制其他的設備，諸如數(shù)控線切割機、數(shù)控繪圖機、數(shù)控測量機、數(shù)控沖剪機等，僅數(shù)控機床就有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床以及數(shù)控加工中心等。所以，可以毫不夸張地說，（計算機）數(shù)控技術，是現(xiàn)代先進制造技術的基礎 和核心。 數(shù)控技術，簡稱數(shù)控（ Numerical Control） ， 是利用數(shù)字化的信息對機床運動及加工過程進行控制的一種方法。 隨著科學技術的飛速發(fā)展，社會對機械產品的結構、性能、精度、效率和品種的要求越來越高，單件與中小批量產品的比重越來越大（目前已占到 70%以上），傳統(tǒng)的通用、專用機床和工藝裝備已經(jīng)不能很好地適應高質量、高效率、多樣化加工的要求，因而，以微電子技術和計算機技術為基礎的數(shù)控技術，將機械技術、現(xiàn)代控制技術、傳感檢測技術、信息處理技術、網(wǎng)絡通信技術和成組技術等有機地結合在一起，使機器制造行業(yè)的生產方式和機器制造技術發(fā)生了深刻的、革命性的變化。有效提高了加工質量和效率，實現(xiàn)了柔性自動化（相對于傳統(tǒng)技術基礎上的大批量生產的剛性自動化），并向智能化、集成河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 II 化方向發(fā)展。 數(shù)控機床在機械制造業(yè)中得到日益廣泛的應用，是因為它有效地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題，能滿足高質量、高效益和多品種、小批量的柔性生產方式的要求，適應各種機械產品迅速更新?lián)Q代的需要，經(jīng)濟效益顯著，代表著當今機械加工技術的趨勢與 潮流，也是現(xiàn)代機械制造企業(yè)在市場競爭激烈的條件下生存與發(fā)展的必然要求。但是，約有機械加工總量的 75%~80%是屬于單件小批量生產，尤其是一些宇航、造船、機床、重型機械及國防工業(yè)部門的零件，精度要求高、形狀復雜、加工批量小、且改型頻繁，采用普通機床加工這些零件效率低、勞動強度大，有時甚至不能加工。隨著數(shù)控機床的精度和自動化程度不斷提高，數(shù)控機床已從滿足單件、小批量生產中的精密復雜零件，逐步擴大到批量生產的柔性加工系統(tǒng)。 A. 車削加工中心 車削加工中心是在普通臥式數(shù)控車床的基礎上，增加了 C 軸（刀具的旋轉）和動力頭，更高級的車削加工中心還帶有刀庫。因此，生產準備周期短，有利于機械產品的迅速更新?lián)Q代。數(shù)控機床的時間利用率高達 90%，而普通機床僅為30%～ 50% 。數(shù)控機床是一種高技術的設備，盡管機床價格較高，而且要求具有較高技術水平的人員來操作和維修，但是數(shù)控機床的優(yōu)點很多，它有利于自動化生產和生產管理，使用數(shù)控機床的經(jīng)濟效益還是很高的。 3) 螺母 該固定螺母是用來將氣閥固定在控制面板上，使氣閥方便使用。由此可以看出，數(shù)控編程是集工藝于程序中，且其實踐性很強。 C. 裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。表 列出了各種刀具材料的特性和用途。 圓弧形車刀 圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 12 3）粗加工內輪廓時，銑刀最大直徑 D 可按下式計算（參見圖 210）： 式中 D1—— 輪廓的最小凹圓角半徑； Δ —— 圓角鄰邊夾角等分線上的精加工余量； Δ 1—— 精加工余量； ?—— 圓角兩鄰邊的最小夾角。究竟刀具從什么位置開始移動到上述位 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系下開始運動的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對于工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。 實際操作機床時，可通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上，即“刀位點”與“對刀點”的重合。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。一般在 100～ 200mm/min 范圍內選取。 數(shù)控編程的有關問題 數(shù)控機床的坐標系統(tǒng) 數(shù)控機床各坐標軸按標準 JB305182 數(shù)控機床及其數(shù)控機械的坐標系和運動方向的命名方法 確定后，還要確定坐標系原點的位置，這樣坐標系才能確定下來。 2． 工件坐標系 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 17 工件圖樣給出以后，首先應找出圖樣上的設計基準點。對于 Z 軸方向的原點，一般設在工件表面，并盡量選在精度較高的工件表 面。 2）試切對刀 先用已選好的刀具將工件外圓表面車一刀，保持 X向尺寸不變， Z 向退刀，按設置編程零點鍵， CRT 屏幕上顯示 X、 Z 坐標值都清成零（即 X0， Z0）；然后，停止主軸，測量工件外圓直徑 D。再使刀具靠攏工件的前側面，刀具如圖 B位置，保持刀具 Y方向不動，使刀具 X 向退回，當 CRT 上 X坐標值 0時，按編程零點設置鍵，就完成 X、 Y兩個方向的編程零點設置。 （ 3） 運動的正方向 規(guī)定使刀具與工件距離增大的方向為正方向。對于幾何形狀不太復雜的零件，所需要的加工程序不長，計算也比較簡單，出錯機會較少，這樣用手工編程方便又經(jīng)濟，因而手工編程被廣泛地應用于形狀簡單的點位加工及平面輪廓加工中。 MasterCAM軟件是將加工零件以圖形形式輸入計算機，由計算機自動進行數(shù)值計算、前置處理，在屏幕上形成加工軌跡，及時修改，再通過后置處理形成加工程序輸入數(shù)控機床進行加工。用于載荷較高的零件，如大齒輪，缸體、制動輪、輥子等 ZG340640 340 640 10 18 10 有高的強度、硬度和耐磨性、切削性良好，焊接性較差，流動性好。 （注：組合焊接件是用焊接的方法將同種材料或不同的材料焊接在一起，從而河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 26 獲得毛坯。因此，工藝規(guī)程是制造業(yè)最主要的技術文件之一。然后使用萬能分度頭與虎鉗配合加工其一側面、側孔及連接螺紋，然后分度頭旋轉 180176。此工件的加工方法有兩種：一種是先加工一端，然后調過頭加工另一端，河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 28 另一種是直接一次加工成形，后種方法加工精度較高。 該元件是手柄球與閥桿的連接件，其精度要 求不高，但要求有較高的光潔度，采用大地數(shù)控車進行加工。 機床選擇： 根據(jù)零件的結構特點和加工精度，考慮到加工的經(jīng)濟性和生產效率，采用南京大地系統(tǒng)數(shù)控車即可滿足加工的精度，又有較高的經(jīng)濟 性和零件生產效率。 將氣閥按要求裝配到一起，需要經(jīng)歷零件的清洗、連接、調整、檢驗和實驗。要將零件公差控制在要求的范圍內，必須了解產生誤差的原因及過程，下面對數(shù)控加工中產生的誤差進行分析： 數(shù)控加工誤差△ 數(shù)加 是由編程誤差△ 編 、機床誤差△ 機 、定位誤差△ 定 、對刀誤差△刀 等誤差綜合形成。 （ 4）對刀誤差△ 刀 是在確定刀具與工件的相對位置時產生。 總之，大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要