【正文】 而在數(shù)控加工時，原本在普通機床上由操作工人靈活掌握并可通過適時調(diào)整來處理的上述工藝問題，不僅成為數(shù)控工藝設計時必須認真考慮的內(nèi)容，而且編程人員必須事先設計和安排好并做出正確的選擇編入加工程序中。傳統(tǒng)工藝加工方式下，因機床加工能力的限制，一般需要多次裝夾才能完成零件圖紙要求的精度。下面通過以下幾點進行比較： 設備比較 數(shù)控機床的應用隨著數(shù)控技術的發(fā)展越來越廣泛，不同的數(shù)控裝置，不同的機床設備，其應用范圍各不相同。 ②主軸轉(zhuǎn)速的選擇 車直線和圓弧時，根據(jù)車床和刀具允許的切削速度選粗車切削速度 =90m/min、精車切削速度 =120m/min，然后利用公式 =π dn/1000 計算主軸轉(zhuǎn)速 n（粗車直徑 D=40 ㎜ ，精車工件直徑取平均值）：粗車 750r/min、精車 1200 r/min。 YCK400 數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機床數(shù)控系統(tǒng)就會自動確定其進給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進給路線（但精車的進給路線需要人為確定）。 3 鉗 研磨兩端中心孔 車床 4 車 雙頂尖裝夾，半精車大端，直徑留余量 。因為軸類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的 主要項目，而這些表面的設計基準一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準重合原則。 傳統(tǒng)加工工藝分析 下面主要對圖 41 的加工方法的選擇、加工階段的劃分、定位基準的選擇、加工順序的安排、工藝規(guī)程的制定等進行分析。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、進給速度和切削深度 ,切削用量的參數(shù)都應在加工程序中反映 ,其具體值可根據(jù)數(shù)控機床的工藝特性、參考切削用量手冊并結(jié)合實踐經(jīng)驗確定。如在數(shù)控車床上加工零件時 ,可將對刀點定在零件的回轉(zhuǎn)中心上；在加工中心上加工以孔定位的工件時 ,可將孔的中心作為對刀點。編程員必須具備較扎實的工藝基本知識和較豐富的實際工作經(jīng)驗。 在普通機床上加工工件時，對許多具體的工藝問題，如工藝中各工步的劃分與安排、刀具的幾何形狀、走刀路線與切削用量等，在很大程度上都是操作工人根據(jù)自己的實踐經(jīng)驗和習慣自行考慮和決定的，并可以根據(jù)實際加工情況隨時進行調(diào)整，一般無需工藝人員在設計規(guī)程時做過多的 規(guī)定。一般來說，整個加工過程可分為粗加工、半精加工、精加工等幾個階段。工件路線的優(yōu)劣，對零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本以及工人的勞動 強度，都有很大的影響。正確確定毛坯有重大的技術經(jīng)濟意義，它不但影響 毛坯制造的工藝和費用，而且對零件機械加工工藝過程也有極大的影響，是保證規(guī)程設計質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在一個工步中，當加工表面上需要切除的材料較厚，無法一次全部切除掉，需要分幾次切除時，則每切去一層材料稱為一次走刀。 安裝 工件加工前，使其在機床或夾具中占 據(jù)一正確而固定位置的過程稱為安裝。它包括毛坯制造、零件加工、熱處理、質(zhì)量檢驗和機器裝配等。又在“七五”、“八五”、“九五”期間對伺服驅(qū)動技術進行重大科技項目攻關，取得了重大成果。因此縮短切削加工時間，對提高生產(chǎn)率起著重要的作用。 25 加工工藝內(nèi)容比較 14 傳統(tǒng)加工工藝分析 4 工位 I 數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝比較 目錄 摘要 13 第四章 螺紋軸傳統(tǒng)加工工藝與數(shù)控加工工藝實例 16 制定工藝規(guī)程 24 加工工藝工序比較 目前，大多數(shù)工廠在生產(chǎn)中憑經(jīng)驗或參考切削用量手冊來選擇切削用量，這往往達不到切削參數(shù)的最優(yōu)選。代表我國當前數(shù)控機床水平的中華 1型、航天 1型數(shù)控系統(tǒng)已能夠向國內(nèi)各機床制造廠配套自身的數(shù)控系統(tǒng)所需的伺服系統(tǒng)，還應用于一些老設備的技術改造。而為保證工藝過程正常進行所需的刀具、夾具制造 ,機床調(diào)整維修等則屬于輔助過程。在一道工序中，工件可能安裝一次，也可能安裝幾次。一個工步可以包括一次或幾次走刀。 常用機械零件的毛坯有鑄件、短件、焊接件、型件、沖壓件以及粉末冶金、成型軋制見等。通常，具體擬定是，往往設定幾個工藝路線方案，經(jīng)分析比較后，選擇其中最優(yōu)的一個方案。加工精度和表面質(zhì)量要求較高時，還可以增設光整加工和超精加工階段。而在數(shù)控加工時，數(shù)控機床受控于加工程序指令，加工的全過程都是按程序指令自動完成的，這些具體的工藝問題，不僅成為數(shù)控工藝設計時必須認真考慮的內(nèi)容，而且還必須做出正確的選擇并編入加工規(guī)程中，也就是說，本來是由操作工人在加工中靈活掌握并可通過適時調(diào)整來處理的許多工藝問題，在數(shù)控加工時就轉(zhuǎn)變?yōu)榫幊倘藛T必須事先設計和安排的內(nèi)容。 ??? (3)注意加工的適應性。 (2)在回轉(zhuǎn)工作臺上 ,可使工作臺的回轉(zhuǎn)中心與夾具的對稱中心重合 ,把對刀點定在重合的中心線上 ,工作臺不論怎樣轉(zhuǎn)動 ,中心線始終保持 一致 ,即基準始終保持一致。 背吃刀量（切削深度）的選擇應根據(jù)加工余量確定。由圖 4— 1 可知，該工件材料是 45 鋼，無熱處理及硬度要求。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個外圓和端面，這也符合基準統(tǒng)一原則。 調(diào)頭，雙頂尖裝夾，半精車小端，螺紋大徑車到 216。該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進給。車螺紋時，根據(jù) ??? P 為螺紋導程， K 為安全系數(shù)， K 一般取 80,計算主軸轉(zhuǎn)速 n=320 r/min。專用機床的生產(chǎn)批量大，復雜程度相對簡單；普通機床的生產(chǎn)批量小，復雜程度簡單；數(shù)控機床適用于小批量生產(chǎn)，復雜程度較高，用如圖 32 所示進行比較。數(shù)控機床上可以在一次裝夾狀態(tài)下加工多個面，大大降低了因多次安裝帶來的誤 差。數(shù)控工藝不僅包括詳細描述的切削加工步驟，而且還包括工夾具型號、規(guī)格、切削用量和其他特殊要求的內(nèi)容以及標有數(shù)控加工坐標位置的工序圖等，在自動編程中更需要確定詳細的各種工藝參數(shù)。用通用機床加工時，許多具體的工藝問題，如工藝中各工步的劃分與安排、刀具的幾何形狀及尺寸、走刀路線、加工余量、切削用量等，在很大程度上都是由操作工人根據(jù)自己的實踐經(jīng)驗和習慣自行考慮和決定的，一般無須工藝人員在設計工藝規(guī)程時進行過多的規(guī)定，零件的尺寸精度也 可由試切保證。傳統(tǒng)工藝中工序多，要多次安裝才能達到零件的要求，使用的設備多。數(shù)控加工工藝通過裝夾一次就可以加工出合格的零件，減少了多次裝夾帶來的誤差，數(shù)控機床的加工精度高，加工效率高，質(zhì)量穩(wěn)定。用硬質(zhì)合金螺紋刀低速 7 次進給車削，每次切削吃刀深度（半徑值）分別為 = ㎜ ， = = =， = = =。 ②先車削工件右端面（對刀前手動完成），并以此端面的中心作為原點建立工件坐標系； ③采用 G71 功能對工件進行外形粗車，然后用 G70 進行精車； ④進行切槽加工； ⑤采用循環(huán)指令功能車削螺紋； 第 19 頁 共 38 頁 ⑥切斷工件。 第 17 頁 共 38 頁 表 41（ 續(xù)） 調(diào)頭，切斷，鉆中心孔。 選擇定位基準 軸類零件的定位基面，最常用的是兩中心孔。以下分別對螺紋軸進行兩種工藝分析比較。 切削用量的合理選擇 數(shù)控加工的質(zhì)量、效率和生產(chǎn)成本 ,在很大程度上取決于切削用量的合理選擇。對刀點一般可按以下原則進行選擇 : (1)加工精度要求不高時 ,可直接用工件上或夾具上的某些表面作為對刀面；加工精度要求較高時 ,對刀點應盡量選在工件的設計基準或工藝基準上。 工藝方案的好壞不僅會影響數(shù)控機床效率的發(fā)揮，而且將直接影 響到零件的加工質(zhì)量。數(shù)控加工是數(shù)控機床按照事先編好的加工程序自動對工件進行加工的過程。 加工階段的劃分 當加工零件的質(zhì)量要求比較高時，往往不可能在一兩個工序中完成全部的加工 工作，而必須分幾階段來進行加工。 ??? 第 8 頁 共 38 頁 工藝路線的擬定 擬定工藝路線是工藝規(guī)程的關鍵步驟。 3) 確定毛坯的種類及其制造方法 毛坯是由原材料變成零件過程的第一步。 圖 12 多工位加工 圖 13 復合工步 走刀 走刀是指切削工具在加工表面上切削一次所完成的那部分工藝過程。若階梯軸的精度和表面粗糙度要求不高，單間小批量生產(chǎn)時，其工藝過程見表 11；大批量生產(chǎn)時，其工藝過程見表 12。機械制造過程中，凡是直接改變零件形狀、尺寸、相對位置關系和性能等，使其成為成品或半成品的過程，稱為機械制造工藝過程。從美國、德國等國家引進了一些新技術。近年來，隨著數(shù)控技術的普遍應用，以及各種先進制造技術的迅速發(fā)展，生產(chǎn)輔助時間大大降低。 26 第五章 數(shù)控技術的發(fā)展趨勢 11 對刀點與換刀點的確定 4 工步 9 第三章 數(shù)控加工工藝 運用現(xiàn)代切削理論、數(shù)學建模和模型分析方法尋求切削參數(shù)的最優(yōu)組合，是切削參數(shù)選擇的一個重要方向。目前，我國的 機床工業(yè)正從生產(chǎn)大國逐漸變?yōu)闄C床強國，主要體現(xiàn)在數(shù)控機床產(chǎn)品的技術水平和質(zhì)量不斷發(fā)展和提高。通常 ,機械加工是獲得機器零件的最主要手段。表 11 中的工序 1 和 2 都是兩次安裝，而工序 3 以及表 12 中的各道工序中都是一次安裝。 ??? 如圖 14 所示為工序、安裝、工位、工步和走刀的關系示意圖。零件的毛坯種類有的在圖紙上明確，如焊接件。 選擇加工方法的基本原則是：既要保證零件的加工質(zhì)量，又要使加工成本低。加工過程中將粗、精加工分開進行，有粗到精使逐步到達所要求的精度水平。 數(shù)控加工工藝的內(nèi)容 在數(shù)控機床上加工零件時，要把被加工的零件的全部數(shù)控加工工藝過程、工藝參數(shù)和軌跡數(shù)據(jù)，以信息的形式記錄在控制介質(zhì)上，用控制介質(zhì)上的信息來控制機床，實現(xiàn)零 件的全部數(shù)控加工過程。 根據(jù)數(shù)控加工的特點 ,正確選擇加工方法和加工對象。 (3)對刀點的選擇應便于坐標值的計算 ,并使對刀方便。主要受機床、刀具和工件系統(tǒng)剛度的制約，在系 統(tǒng)剛度允許的情況下，應盡量選擇較大的背吃刀量。該零件表面由圓柱面、圓錐面、順圓弧、逆圓弧及螺紋組成，且有較高第 15 頁 共 38 頁 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 。粗加工外圓時，為提高工件剛度，則采用軸外圓表面為定位基面，或以外圓和中心孔同作定位基面，即一夾一頂。16mm，其余直徑留余量。 3）刀具的選擇 ① T01： 90176。 ③進給速度的選擇 選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進給量，再根據(jù)加工的實際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進給量。 第 24 頁 共 38 頁 數(shù)控機床采用全封閉或半封閉防護裝置，防止了切屑或切削液飛出給操作者帶來意外傷害而普通機床沒有具備這種功能；數(shù)控車床大都采用斜床身結(jié)構(gòu)布局，排屑方便，便于采用 自動排屑機；數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速高，工件裝夾安全可靠；數(shù)控車床大都采用了液壓卡盤，夾緊力調(diào)整方便可靠，同時也降低了操作工人的勞動強度；數(shù)控機床采用自動回轉(zhuǎn)刀架，在加工過程中可自動換刀，能連續(xù)完成多道工序的加工。數(shù)控加工一個零件，工序雖只有一道，但加工過程仍是一步一步進行，粗加工、精加工一道完成，這一步一步的加工就稱為“工步”。 加工精度比較 數(shù)控機床是高度綜合的機電一體化產(chǎn)品，是由精密機械和自動化控制系統(tǒng)組成的。 加工工藝內(nèi)容比較 數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求具體、詳細，傳統(tǒng)加工工藝內(nèi)容一