【正文】 件的凸輪曲面時(shí)，可采用圖 中所示的凸輪夾具。順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行： （ 1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮； （ 2）先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工； （ 3）以相同定位、夾緊方式 加工 或 用 同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)； 數(shù)控加 工工藝與普通工序的銜接 數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。有些 零 件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長(zhǎng)，會(huì)受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制（如一道工序在一個(gè)工作班內(nèi)不能結(jié)束）等。在完成定位加工后再除去。因此零件圖 樣 上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專(zhuān)用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容； （ 2）加工部位分散， 需 要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。合格的程序員首先是一個(gè)合格的工藝人員，否則就無(wú)法做到全面周到地考慮零件加工的全過(guò)程，以及正確、合理地 編制 零件的加工程序。一般要求單列一段。這種功能字稱(chēng)之為續(xù)效字。目前，圖形數(shù)控自動(dòng)編程是使用最為廣泛的自動(dòng)編程方式。 手工編程的特點(diǎn)：耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，無(wú)法勝任復(fù)雜形狀零件的編程。通?？刹捎脵C(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)的方式，來(lái)檢查機(jī)床動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)軌跡的正確性，以 檢驗(yàn)程序。 （ 2）數(shù)學(xué)處理 在確定了工藝方案后，就需要根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線等，計(jì)算刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，以獲得刀位數(shù)據(jù)。 與數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件相對(duì)應(yīng)的是數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)軟件是用于數(shù)控系統(tǒng)工作控制的，它不在本教程的研究范 圍內(nèi)。不少機(jī)床不但控制噪聲等級(jí)，而且對(duì)雜音控制也提出了要求。 （ 1）技術(shù)服務(wù) 注意供貨商是否具有良好的技術(shù)服務(wù)能力，如程序編制人員、操作人員、機(jī)械和電氣維修人員的培訓(xùn)，一定期限的免費(fèi)保修，長(zhǎng)期迅速的維修服務(wù)，供貨方協(xié)助對(duì)典型工件做工藝分析，進(jìn)行加工可行性工藝試驗(yàn)、試切工件以及承擔(dān)成套技術(shù)服務(wù)，直至全面投入生產(chǎn)。 三維加工時(shí)，要考慮選擇適合的刀具結(jié)構(gòu)，還要考慮程序編制的能力?？紤]不同機(jī)床之間刀具的通用性，在訂貨時(shí)，應(yīng)盡量減少種類(lèi)、型式。而且，單獨(dú)簽訂合同購(gòu)買(mǎi)附件的單價(jià)大大高于隨同主機(jī)一起供貨的附件單價(jià)。據(jù)統(tǒng)計(jì)加工中心的故障中約有 50%與 ATC 有關(guān)，因此在滿足使用要求的前提下，盡量選用可靠性高的 ATC，以降低故障率和整機(jī)成本。但必須根據(jù)實(shí)際需要確定，以經(jīng)濟(jì)、實(shí)用為目的。 times。一般情況下，同廠家、 同規(guī)格、同等精度的機(jī)床，增加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸，價(jià)格約增加 35%左右?；竟δ苁潜厝惶峁┑?，而選擇功能只有當(dāng)用戶選擇了這些功能后，廠家才會(huì)提供，需另行加價(jià)，且定價(jià)一般較高。 （ 4）機(jī)床的剛度 剛度直接影響到生產(chǎn)率和加工精度。 銑圓精度是綜合評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床有關(guān)數(shù)控軸的伺服跟隨運(yùn)動(dòng)特性和數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)功能的主要指標(biāo)之一。 南京市職工大學(xué) （ 3）精度選擇 機(jī)床的精度等級(jí)主要根據(jù)典型零件關(guān)鍵部位精度來(lái)確定。 坐標(biāo)軸的行程 最基本的坐標(biāo)軸是 X、 Y、 Z，其行程和工作臺(tái)尺寸有相應(yīng)的比例關(guān)系。同時(shí)，加工中心的加工工時(shí)費(fèi)用高，在考慮工序負(fù)荷時(shí)，不僅要考慮機(jī)床加工的可能性，還要考慮加工的經(jīng)濟(jì)性。在充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，可按下述程序展開(kāi)。 鉆削刀具的對(duì)刀操作過(guò)程如下： ； 2，并緊固； 8，觀察刀刃在顯示屏幕 1上的投影； 4和微調(diào)旋鈕 5或 6，可調(diào)整刀刃在顯示屏幕 1上的投影位置，使刀具的刀尖對(duì)準(zhǔn)顯示屏幕 1上的十字線中心 。換刀過(guò)程用一個(gè)子程序描述，習(xí)慣上取程序號(hào)為： T1M6： EOB， INSERT 加工中心的編程方法與數(shù)控銑床的編程方法基本相同，加工坐標(biāo)系的設(shè)置方法也一樣。 刀具的選擇 加工中心對(duì)刀具的基本要求是： 圖 編程原點(diǎn)與定位基準(zhǔn) 南京市職工大學(xué) 1）良好的切削性能：能承受高速切削和強(qiáng)力切削并且性能穩(wěn)定 ； 2）較高的精度：刀具的精度指刀具的形 狀精度和刀具與裝卡裝置的位置精度 ； 3）配備完善的工具系統(tǒng)：滿足多刀連續(xù)加工的要求 。 2）當(dāng)零件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)難以重合時(shí) ,應(yīng)認(rèn)真分析裝配圖樣，明確該零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)功能，通過(guò)尺寸鏈的計(jì)算，嚴(yán)格規(guī)定定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)間的尺寸位置精度要求，確保加工精度。 工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮精度和效率兩個(gè)方面，一般遵循先面后孔、先基準(zhǔn)后其它、先粗后精的原則。以下所述內(nèi)容，均以配置 FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)的 美國(guó)哈廷公司 VMC1250P3， 加工中心為例展開(kāi)討論。 智能化 人工智能在 CAD中的應(yīng)用主要集中在知識(shí)工程的引入，發(fā)展專(zhuān)家 CAD系統(tǒng)。這類(lèi)軟件是面向機(jī)械制造業(yè)自主開(kāi)發(fā)的中文界面、三維復(fù)雜形面 CAD/CAM軟件，具備機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)和數(shù)控加工程序自動(dòng)生成等功能。是航空、汽車(chē)、造船行業(yè)的首選 CAD/CAM軟件。 CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)相當(dāng)成熟的技術(shù)。 CAM與 CAD密不可分，甚至比 CAD應(yīng)用得更為廣泛。 南京市職工大學(xué) CAD/CAM 軟件應(yīng)用 CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 及 制造）與 PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）構(gòu)成了一個(gè)現(xiàn)代制造型企業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主干?；诣T鐵不僅成本低，而且具有較好的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性。一般機(jī)床主軸箱的主軸支承孔的尺寸精度為 IT6，圓度、圓柱度公差不超過(guò)孔徑公南京市職工大學(xué) 差的一半，表 面粗糙度值為 ～ 。根據(jù)箱體零件的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式箱體，如圖 8－ 1a、 b、 d 所示和分離式箱體，如圖 8－ 1c 所示兩大類(lèi)。箱體平面的粗加工 和半精加工，主要采用刨削和銑削，也可采用車(chē)削。而且，平面加工出來(lái)以后，由于切除了毛坯表面的凸凹不平和表面夾砂等缺陷，使平面上的支承孔的加工更方便，鉆孔時(shí)可減少鉆頭的偏斜，擴(kuò)孔和鉸孔時(shí)可防止刀具崩刃。生產(chǎn)批量較大時(shí)采用專(zhuān)用夾具，生產(chǎn)率高， (1) 箱體的時(shí)效處理 為了消除鑄造內(nèi)應(yīng)力，防止加工后的變形，使加工精度保持長(zhǎng)期穩(wěn)定，要進(jìn)行時(shí)效處理。由于加工時(shí)箱體口朝下，中間導(dǎo)向支承架可以緊固在夾具座體上，所以這樣的夾具優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有懸掛所帶來(lái)的問(wèn)題，適合于大批生產(chǎn)。這樣就可避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來(lái)的誤差，有利于保證箱體類(lèi)零件各主要表面間的相互位置精度。在選擇精基準(zhǔn)時(shí)，首先要遵循 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”原則，即使具有相互位置精度要求的加工表面的大部分工序，盡可能用同一組基準(zhǔn)定位。 （ 2）大批大量生產(chǎn)時(shí)，采用箱體頂面及兩定位銷(xiāo)孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)定位方式與生產(chǎn)類(lèi)型有關(guān)。這是因?yàn)樽鳛榫娴钠矫嬖谧畛醯墓ば蛑袘?yīng)該首先加工出來(lái)。 (3) 主要表面加工方法的選擇 箱體的主要加工表面為平面和軸承支孔。 常見(jiàn)的箱體類(lèi)零件有：機(jī)床主軸箱、機(jī)床進(jìn)給箱、變速箱體、減速箱體、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和機(jī)座等。 、幾何形狀精度和表面粗糙度 箱體上的軸承支承孔本身的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度都要求較高，否則，將影響軸承與箱體孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度下降，也易使傳動(dòng)件（如齒輪）產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。 (二）箱體的材料及毛坯 箱體材料一般選用 HT200~400 的各種牌號(hào)的灰鑄鐵，而最常用的為 HT200。為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆鑄后應(yīng)安排時(shí)效或退火工序。極大地提高了設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性，從而縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。 CAD/CAM大大縮短了產(chǎn)品的制造周期，顯著地提高產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。這類(lèi)軟件的特點(diǎn)是優(yōu)越的參數(shù)化設(shè)計(jì)、變量化設(shè)計(jì)及特征造型技術(shù)與傳統(tǒng)的 實(shí)體和曲面造型功能結(jié)合在一起，加工方式完備，計(jì)算準(zhǔn)確，實(shí)用性強(qiáng)，可以從簡(jiǎn)單的 2軸加工到以 5軸聯(lián)動(dòng)方式來(lái)加工極為復(fù)雜的工件表面，并可以對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制和優(yōu)化，同時(shí)提供了二次開(kāi)發(fā)工具允許用戶擴(kuò)展 UG的功能。 國(guó)內(nèi) CAD/CAM 軟件 國(guó)內(nèi) CAD/CAM軟件的代表有 CAXAME、金銀花系統(tǒng)等。 CAD/CAM 系統(tǒng)的網(wǎng) 絡(luò)化能使設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品方案在費(fèi)用、流動(dòng)時(shí)間和功能上并行處理的并行化產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)；能提供產(chǎn)品、進(jìn)程和整個(gè)企業(yè)性能仿真、建模和分析技術(shù)的擬實(shí)制造系統(tǒng)；能開(kāi)發(fā)自動(dòng)化系統(tǒng)，產(chǎn)生和優(yōu)化工作計(jì)劃和車(chē)間級(jí)控制，支持敏捷制造的制造計(jì)劃和控制應(yīng)用系統(tǒng)；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中物流 ， 能進(jìn)行管理的物料管理應(yīng)用系統(tǒng)等。 加工中心所配置的數(shù)控系統(tǒng)各有不同，各種數(shù)控系統(tǒng)程序編制的內(nèi)容和格式也不盡相同，但是程序編制方法和使用過(guò)程是基本相同的。 （ 4）審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性 分析零件的結(jié)構(gòu)剛度是否足夠 ,各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性是否合理等。例如，對(duì)于箱體零件，盡可能采用一面兩銷(xiāo)的組合定位方式。 （ 3）零件的夾緊 在考慮夾緊方案時(shí)，應(yīng)保證夾緊可靠，并盡量減少夾緊變形。 哈廷 VMC1250P3 加工中心裝備有盤(pán)形刀庫(kù)，通過(guò)主軸與刀庫(kù)的相互運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)換刀。當(dāng)光源發(fā)射器 8發(fā)光，將刀具刀刃放大投影到顯示屏幕 1上時(shí)，即可測(cè)得刀具在 X（徑向尺寸）、Z（刀柄基準(zhǔn)面到刀尖的長(zhǎng)度尺寸）方向的尺寸。 1 選型程序 正確、全面地認(rèn)識(shí)加工中心是選型訂貨的基礎(chǔ)，要對(duì)加工中心的性能、特征、類(lèi)型、主要參數(shù)、功能、適用范圍、不足等有全面、詳盡的了解和掌握。選擇規(guī)格、精度、功能符合要求的機(jī)床，并考慮企業(yè)今后的發(fā)展，決定是否需要功能預(yù)留。應(yīng)選比典型零件稍大一些的工作臺(tái)，以便留出安裝夾具所需的空間，還應(yīng)考慮工作臺(tái)的承載能力，承載能力不足時(shí)應(yīng)考慮加大工作臺(tái)尺寸，以提高承載能力。特別是高速切削時(shí)，既要有高的主軸轉(zhuǎn)速，還要具備與主軸轉(zhuǎn)速相匹配的進(jìn)給速度。進(jìn)而分析各種不同標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的檢測(cè)計(jì)算方法和檢 測(cè)環(huán)境條件，才不會(huì)產(chǎn)生誤解。一般說(shuō)來(lái)，計(jì)算結(jié)果應(yīng)大于 。 （ 5）數(shù)控系統(tǒng)選擇 數(shù)控功能分為基本功能與選擇功能，可以從控制方式、驅(qū)動(dòng)形式、反饋形式、檢測(cè)與測(cè)量、用戶功能、操作方式、接口形式和診斷等方面去衡量。一般坐標(biāo)軸的數(shù)量也是機(jī)床檔次的一個(gè)標(biāo)志。7 5176。立式加工中心也可配置數(shù)控分度頭。換刀時(shí)間短可提高生產(chǎn)率，但換刀時(shí)間短，一般換刀裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、成本高，過(guò)分強(qiáng)調(diào)換刀時(shí)間會(huì)使價(jià)格大幅度提高并使故障率上升。 （ 11）配備必要的附件、刀具 為了充分發(fā) 揮機(jī)床的作用，在選型訂貨時(shí)，除考慮基本功能和基本備件外，還應(yīng)選用一些選擇功能、選擇件及附件，避免因缺少一個(gè)幾萬(wàn)元錢(qián)就能購(gòu)買(mǎi)的附件而影響機(jī)床的正常運(yùn)行。許多廠商在樣本和說(shuō)明書(shū)中只列出主軸標(biāo)準(zhǔn)，忽略了拉釘、機(jī)械手夾持部位的標(biāo)準(zhǔn)，訂貨時(shí)要特別注意。要注意以下幾點(diǎn)： 復(fù)雜曲線加工時(shí)，要考慮 CNC 是否有所需要的曲線插補(bǔ)功能，或選擇什么方式逼近加工曲線并保證要求的粗糙度。 如果企業(yè)有應(yīng)用 DNC、 FMS、 CIMS 的規(guī)劃，或要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)制造，要注意通訊功能，選擇具有 RS232C、甚至 MAP(manufacturing automation protocol)網(wǎng)絡(luò)通訊接口的系統(tǒng)。目前聲音品質(zhì)也被列為評(píng)價(jià)機(jī)床質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。我們把從 數(shù)控系統(tǒng) 外部輸入的直接用于加工的程序稱(chēng)為數(shù)控加工程序，簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)控程序 ，它是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件 。這一工作要求編程人員能夠 對(duì)零件圖樣的技術(shù)特性、幾何形狀、尺寸及工藝要求進(jìn)行分析，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床使用的基礎(chǔ)知識(shí)，如數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)的功能等，確定加工方法和加工路線。一般在正式加工之前，要對(duì)程序進(jìn)行檢驗(yàn)。 一般對(duì)幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需的加工程序不長(zhǎng)，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，用手工編程比較合適。圖形 數(shù)控自動(dòng)編程是指將零件的圖形信息直接輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)自動(dòng)編程軟件的處理，得到數(shù)控加工程序。地址可變程序段格式中，在上一程序段中寫(xiě)明的、本程序段里又不變化的那些字仍然有效，可以不再重寫(xiě)。 （ 4）程序結(jié)束指令 程序結(jié)束指令可以用 M02 或 M30。在數(shù)控加工前，要將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、零件的工藝過(guò)程、刀具的形狀、切削用量和走刀 路線等都編入程序，這就要求程序設(shè)計(jì)人員具有多方面的知識(shí)基礎(chǔ)。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工： （ 1）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。 尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn) 在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。如圖 所示的 零件，為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺(tái)，如圖 所示。 （ 2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。 順序的安排 順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位 、 安裝與夾緊的需要來(lái)考慮。 對(duì)有一定批量的零件來(lái)說(shuō)，可選用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的夾具。 5）孔加工時(shí)，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類(lèi)刀 具 。雖然刀具零件較少，但刀體的加工難度較大，一般需用五坐標(biāo)加工中心進(jìn)行加工。 、 88176。銑刀的主偏角越小，其徑向切削力越小，抗振性也越好，但切削深度也隨之減小。 60176。 45176。 凡能采用雙負(fù)前角刀具加工時(shí)建議優(yōu)先選用雙負(fù)前角銑刀，以便充分利用和節(jié)省刀片。 WALTER 公司的切向布齒重切削銑刀 F2265 就是采用軸向正前角 、徑向負(fù)前角結(jié)構(gòu)的銑刀。如 WALTER 公司的 NOVEX 系列銑刀均采用了不等分齒距技術(shù)。 3）槽銑刀 槽銑刀的直徑和寬度應(yīng)根據(jù)加工工件尺寸選擇，并保證其切削功率在機(jī)床允許的功率范圍