【文章內容簡介】 83。 24 3 引 言 數(shù)控機床是近代發(fā)展起來的具有廣闊發(fā)展前景的新型自動化機床 ,是高度機電一體化的產品。它綜合了電子計算機、自動控制、液壓與氣動以及精密機械等方面的技術，具有高柔性、高精度與高度自動化的特點。隨著數(shù)控機床的發(fā)展與普及，越來越需要那些既懂得數(shù)控加工技術，又能進行數(shù)控加工編程的技術人才。 隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，機械產品的結構越來越合理，其性能、精度和效率日趨 提高 ,更新?lián)Q代頻繁。應用數(shù)控加工技術的領域已從當初的航空工業(yè)部門逐步擴大到汽車、造船、機床、建筑等民用機械制造業(yè)，并已取得了巨大的經濟效益。 數(shù)控技術及數(shù)控機床的應用，提高了自動化程度高、加工精度高、加工質量穩(wěn)定、對加工對象的適應性強、生產效率高、易于建立計算機通信網絡。成功的解決了加工自動化的問題。用數(shù)控機床加工零件，有準確地計劃零件的加工工時，減少檢驗的必要，無需復雜夾具、減小存儲空間，減少因誤操作造成廢品和損壞刀具的可能性。 本論文包括任務書，進度安排表，開題報告等內容，對各種刀具量具的選 擇和使用，對零件圖紙的繪制及標注，對零件的編程操作及加工。 1 第一章 數(shù)控加工的準備工作 數(shù)控加工的基本原理 數(shù)字控制簡稱數(shù)控 ,是一種自動控制技術，是用數(shù)字化信號對控制對象加以控制的一種方法。數(shù)控技術是現(xiàn)代先進制造技術的核心。數(shù)字控制的對象是多種多樣的，但數(shù)控機床是最早應用數(shù)控技術的控制對象，也是最典型的數(shù)控化設備。數(shù)控加工就是根據(jù)零件圖樣及工藝要求等原始條件，編制零件數(shù)控加工程序，并輸入到數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)，用以控制數(shù)控機床中刀具與工件的相對運動，從而完成零件的加工。隨著科學技術的 發(fā)展，機械產品的結構越來越合理，其性能、精度、和效率日趨提高，更新?lián)Q代頻繁。 現(xiàn)在數(shù)控技術已成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產的基礎技術，現(xiàn)代的 CAD／ CAM，ＦＭＳ和ＣＩＭＳ、敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術之上。 １ .2 機床的選用 如圖１－１此零件由圓弧面、圓柱面、內孔、錐度、槽和螺紋組成 ,用普通車床加工難以控制精度 ,和加工表面質量好的圓弧面 ,適合數(shù)控機床加工。采用華中 21Ｔ系統(tǒng)ＣＫ 6136Ｓ高精密機床，臥式車床布局 ,可對各種軸類及盤類工件自動完成內外圓柱面、端面、切槽、倒角等工 序的切削加工，并能車削公制及英制螺紋、模數(shù)及徑節(jié)螺紋。 2 圖１－１ 3 第二章 零件的加工工藝 數(shù)控加工工藝概述 機械加工工藝過程是由一個或若干個順序排列的 數(shù)控機床的加工工藝過程，就是根據(jù)被加工零件的結構特點、技術要求，在不同的生產條件下需要采用不同的加工方法及其加工設備 ,并能過一系列的工序組合 工序組成的 ,而工序又由工位、工步和進給、安裝組成。要加工一個零件前，工藝人員必須先將做好一些準備，要將機床的運動過程、零件的工藝過程、刀具的形狀、切削用量和走刀路線等都編入程序。 數(shù)控 加工工藝的基本特點 在普通機床上加工零件時，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工序的操作程序，操作者按工藝卡上規(guī)定的“程序”加工零件。而在數(shù)控機床上加工零件時，要把被加工的全部工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)編制成程序，并以數(shù)字信息的形式記錄在控制介質（如穿孔紙 帶，磁盤等）上，用它控制機床加工。由此可見，數(shù)控機床加工工藝與普通機床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個過程是自動進行的，因而又有其特點： （ 1）自動化程度高，具有很高的生產效率； （ 2）對加工對象的適應性強； （ 3）加工精度高，質量穩(wěn)定； 4 （ 4）易于建立與計算機間的通信聯(lián)絡，容易實現(xiàn)群控。 數(shù)控加工工藝的主要內容 對于一個零件來說，并不是全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完成，也許只有一小部分工藝內容適合數(shù)控加工，這就需要對零件進行加工分析，確定它的加工內容和工序等。數(shù)控加工工藝主要包括以下的內容： 1)選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件，確定工序內容。 2)分析被加工零件圖樣，明確加工內容及技術要求，在此基礎上確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。 3)設計數(shù)控加工工序。 4)調整數(shù) 控加工工序的程序。 5)分配數(shù)控加工中的容差。 6)處理數(shù)控機床上部分工藝指令。 總之，數(shù)控加工工藝內容較多，有些與普通機床加工相似。 材料的選用、尺寸及熱處理分析 正確的結構設計、合理的毛坯與材料選擇以及良好的加工質量是獲得滿意零件的三個關鍵問題。先擇零件材料的一般原則：材料的使用性能、工藝性能和經濟性，其中使用性能最重要。材料的使用性能是滿足零件工作要求的根本條件，包括力學性能、物理性能和化學性能，是選材首先考慮的因素。一般在生活當中，常用的材料主要有 5 碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵和高強度鑄鐵。碳鋼有足夠高的強度，便于進行各種熱處理及機械加工，價格低、供應充足，故應用最廣。一般機器中的軸，可用很多種牌號的優(yōu)質中碳鋼制造 ,尤以 45號鋼經調質處理最常用。所以選用 45 號鋼做為材料。毛坯尺寸 248。170*60,要求是單件全面積加工，確保尺寸精度。 數(shù)控加工工藝路線設計 數(shù)控加工工藝路線設計需要找出零件所有的加工表面并逐一確定各表面的加工方法 ,其每一步相當于一個工步。然后將所有工步內容按一定原則排列成先后順序。再確定哪些相鄰工步可以劃分一個工序，即進行工序的劃分 。最后再將所需的其它工序如常規(guī)工序、輔助工序、熱處理工序等插入 ,銜接于數(shù)控加工工序序列之中 ,就得到了要求的工藝路線。數(shù)控加工的工藝路線設計必須全面考慮，注重工序的正確劃分、順序的合理安排和數(shù)控加工工序與普能工序的銜接。加工路線有幾下幾點的原則： ① 加工路線應保證被加工工件的精度和表面粗糙度。 ② 設計加工路線要減少空行程時間，提高加工效率。 ③ 簡化數(shù)值計算和減少程序段，降低編程工作量。 ④ 據(jù)工件的形狀、剛度、加工余量、機床系統(tǒng)的剛度等情況，確定循環(huán)加工次數(shù)。 ⑤ 合理設計刀具的切入與切出的方向 。采用單向趨近定位方法，避免傳動系統(tǒng)反向間隙而產生的定位誤差。 6 ⑥ 合理選用銑削加工中的順銑或逆銑方式，一般來說，數(shù)控機床采用滾珠絲杠，運動間隙很小，因此順銑優(yōu)點多于逆銑。 工序的劃分 數(shù)控機床與普通機床加工相比較，加工工序更加集中，根據(jù)數(shù)控機床的加工特點，加工工序的劃分有以下幾種方式： 1）根據(jù)裝夾定位劃分工序 這種方法一般適應于加工內容不多的工件，主要是將加工部位分為幾個部分，每道工序加工其中一部分。如加工外形時，以內腔夾緊；加工內腔時，以外形夾緊。 2）按所用刀具劃分工序 為了減少換刀次數(shù)和空程時間，可以采用刀具集中的原則劃分工序，在一次裝夾中用一把刀完成可以加工的全部加工部位，然后再換第二把刀，加工其他部位。在專用數(shù)控機床或加工中心上大多采用這種方法。 3）以粗、精加工劃分工序 對易產生加工變形的零件，考慮到工件的加工精度，變形等因素，可按粗、精加工分開的原則來劃分工序，即先粗后精。 在工序的劃分中，要根據(jù)工件的結構要求、工件的安裝方式、工件的加工工藝性、數(shù)控機床的性能以及工廠生產組織與治理等因素靈活把握，力 求合理。 7 加工順序的安排： 加工順序的安排應根據(jù)工件的結構和毛坯狀況，選擇工件定位和安裝方式，重點保證工件的剛度不被破壞，盡量減少變形，因此加工順序的安排應遵循以下原則： 1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊 2）先加工工件的內腔后加工工件的外輪廓 3）盡量減少重復定位與換刀次數(shù) 4）在一次安裝加工多道工序中，先安排對工件剛性破壞較小的工序。 零件的工藝步驟 1) 用 93