【文章內容簡介】 T表面粗糙度Ra＜，可以采用高檔精密型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車的方案進行加工； ④ 對淬火鋼等難加工材料，在淬火前可以采用粗車、半精車的方法，淬火后安排磨削加工。 工序的劃分 工序的劃分可以采用兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。 ① 工序集中原則 每道工序包括盡可能多的加工內容，從而使工序的總數(shù)減少。其優(yōu)點是：有利于采用高效的專用設備和數(shù)控機床，提高生產效率；減少工序數(shù)目、縮短工藝路線，簡化生產計劃和生產組織工作；減少機床數(shù)量、操作工人數(shù)和占地面積；減少工件裝夾次數(shù)，不僅保證了各加工表面的相互位置精度，而且減少了夾具數(shù)量和裝夾工件的輔助時間。但專用夾具設備和工藝裝備投資大、調整維修比較麻煩、生產準備周期較長，不利于轉產。② 工序分散原則 將工件的加工分散在較多的工序內進行，每道工序的加工內容很少。其優(yōu)點：加工設備和工藝裝備結構簡單，調整和維修方便，操作就愛你但，轉產容易；有利于選擇合理的切削用量，減少機動時間。但工藝路線較長，所需設備及工人人數(shù)多，占地面積大 工序劃分方法 ① 按所用刀具劃分。以一次安裝完成的那一部分工藝過程為一道工序，這種方法適用于工件的待加工表面較多，機床連續(xù)工作時間長，加工程序的編制和檢查難度較大等情況。 ② 按安裝次數(shù)劃分。以一次安裝完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種方法適用于工件的加工內容不多的工件，加工完成后就能達到待檢狀態(tài)。 ③ 按粗、精加工劃分。即粗加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種劃分方法適用于加工后變形較大，需粗、精加工分開的零件，如毛坯為鑄件、焊件或鍛件。 ④ 按加工部位劃分。即以完成相同型面的那一部分工藝過程為一道工序，對于加工表面多而復雜的零件，可按其結構特點劃分多道工序。 定位與夾緊方式的確定 正確、合理地選擇工件的定位與夾緊方式，是保證加工精度的必要條件。工件定位基準的選擇與夾緊方案的確定，應注意下列三點。 ① 力求設計基準、工藝基準與編程原點統(tǒng)一，以減少基準不重和誤差和數(shù)控編程中的計算工作量。 ② 設法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到一次定位裝夾后能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮數(shù)控機床的效率。③ 避免采用占機人工調整式方案，以免占機時間太多，影響加工效率。 加工順序的安排在選定加工方法、劃分工序后，接下來要做的主要內容就是合理安排這些加工方法和加工順序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序（表面熱處理、清洗和檢驗等），這些工序的順序直接影響到零件的加工質量、生產效率和加工成本。切削加工工序的安排： ① 基面先行原則 ② 先粗后精原則 按照粗加工→半精加工→精加工的順序進行，逐步提高加工精度。③ 先主后次原則零件的主要工作表面、裝配基面應先加工，次要表面可穿插進行。 ④ 先面后孔原則 ⑤ 先近后遠原則 一般情況下，離對刀點近的部位先加工，離對刀點遠的后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程。還利于保持坯件或半成品的剛性，改善其切削條件。 確定走刀路線和工步順序 走刀路線是刀具刀位點在整個加工工序中的運動軌跡，它不但包含了工步的內容，也反映了工步的順序。 走刀路線的確定非常重要，因為它與零件的加工精度和表面質量密切相關。 走刀路線確定原則：① 應能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。② 應使走刀路線最短，減少刀具空行程時間或切削進給時間，提高加工效率。 對刀點與換刀點的確定 對刀點的選擇原則：① 便于數(shù)字處理和簡化編程。② 容易找正、便于檢查。③ 引起的加工誤差小。換刀點選擇原則： 換刀點應設在工件或夾具的外部，刀架轉位時刀具不與其他部位干涉為原則。 第三章 刀具的選擇機械加工自動化生產可分為以自動生產線為代表的剛性專用化自動生產和以數(shù)控機床為主的柔性通用化自動生產。就刀具而言，在剛性專用化自動生產中，是以提高刀具專用復合化程度來獲得最佳經濟效益的。而在柔性自動化生產中，為適應隨機多變加工零件的需求，盡可能通過提高刀具及其工具系統(tǒng)的標準化、系列化和模塊化程度來獲得最佳經濟效益。本章簡述對數(shù)控刀具的特殊要求：車削類、鏜銑類數(shù)控刀具系統(tǒng)；刀具預調、磨損與破損的自動監(jiān)測。 對數(shù)控刀具的要求刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內容之一，它不僅影響機床的加上效率，而是直接影響加上質量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等多方面的因素。以數(shù)控機床為主的柔性自動化加工是按預先編好的程序指令自動地進行加工。應適應加工品種多、批量小的要求，刀具除應具備普通機床用刀具應有的性能外，還應滿足下列要求： ① 刀具切削性能應穩(wěn)定可靠，避免刀具過早地損壞，而造成頻繁地停機。由于刀具和工件材料性能的分散性，以及刀具制造工藝和工作條件控制不言，有相當一部分刀具的切削性能遠低于平均性能，使刀具切削性能穩(wěn)定可靠性差。因此必須嚴格控制刀具材料的質量，嚴格貫徹刀具制造工藝，特別是熱處理和刃磨工序。嚴格檢查刀具質量，確保刀具切削性能穩(wěn)定可靠。 ② 刀具壽命應有較高的壽命。應選用切削性能好、耐磨性高的涂層刀片以及合理地選擇切削用量。 ③ 保證可靠地斷屑、卷屑和排屑。加工時，應不產生紊亂的帶狀切屑，纏繞在刀具、工件上；不易斷屑的刀具應保證切屑順利的卷曲和排出；避免形成細碎的切屑；精加工是切屑不劃傷已加工表面；切屑流出時不妨礙切削液澆注。為了確?？煽康財嘈肌⒕硇己团判?，可采取一下措施：合理選用可轉位刀片的斷屑槽槽形；合理地調整切削用量；在刀體中設置切削液通道，將切削液直接輸送至切削區(qū)，有助于清除切屑；利用高壓切削液強迫斷屑。 ④ 能快速地換刀或自動換刀。 ⑤ 能迅速、精確地調整刀具尺寸。 ⑥ 必須從數(shù)控加工特點出發(fā)來制定數(shù)控刀具的標準化、系列化和通用化結構體系。數(shù)控工具系統(tǒng)應是一種模塊式、層次化可分級更換、組合的體系。 ⑦ 對于刀具及其工具系統(tǒng)的信息，應建立完整的數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)。 ⑧ 應有完善的刀具組裝、預調、編碼標識與識別系統(tǒng)。 ⑨ 應建立切削數(shù)據(jù)庫，以便合理利用機床與刀具。 刀具快換、自動更換和尺寸預調① 刀片轉位或更換刀片 為了減少換刀時間，數(shù)控機床加工時一般都使用可轉位刀具。刀具磨損后只需將刀片轉位或更換新刀片就可繼續(xù)切削。它的換刀精度決定與刀片精度和定位精度。目前中等精度刀片適用于粗加工，精密級刀片只適用于半精加工。在精加工時仍需尺寸調整。② 更換刀頭模塊 生產中正在推廣使用模塊式車削類工具系統(tǒng)。它具有能完成車、鏜、切斷、攻螺紋和檢測等刀頭模塊。刀頭模塊通過中心拉桿來實現(xiàn)快速夾緊或松開。在拉緊時，能使拉緊孔產生微小彈性變形而獲得很高的精度和剛度，其徑向、軸向精度分別為2um和5um，自動換刀時間為2s。③ 更換刀夾 刀具與刀夾一起從數(shù)控車床上取下。刀片轉位或更換后，在調刀儀上進行調刀。它的特點是可使用較低精度的刀片和刀桿，但刀夾精度要求較高。④ 手動更換刀柄在數(shù)控銑床上需連續(xù)對工件進行鉆、鉸、鏜、銑、攻螺紋等加工。此時，將各種刀具分別裝在刀柄上，并在調刀儀上調整相應尺寸。加工時根據(jù)加工順序連續(xù)手動更換刀柄。調刀時的安裝基準和刀具在機床上的安裝基準一致，均為7：24錐柄，可減少安裝誤差。⑤ 自動換刀圖為帶轉塔刀架的加工中心。轉塔刀架上配制了加工零件所需的刀具。加工時按加工指令轉塔刀架轉過一個或幾個位置來進行自動換刀。換刀動作減少，換刀速度較快。如圖所示，在加工中心的刀庫中存儲著加工所需的刀具。按指令，使機床和刀庫的運動互相配合來實現(xiàn)自動換刀，也可通過機械手實現(xiàn)自動換刀，其過程如圖所示，在生產批量大的柔性制造系統(tǒng)（FMS）中，為了提高生產率，還可采用更換機床主軸箱來自動換刀。 數(shù)控刀具尺寸預調為了確保刀具快換后不經試切切就可獲得合格的工件尺寸，數(shù)控刀具都在機外預先調整到預定的尺寸。數(shù)控刀具尺寸的預調方法：刀具的軸向和徑向尺寸的調整方法可根據(jù)刀具結構及其所配置工具系統(tǒng)。數(shù)控刀具尺寸預調儀數(shù)控刀具尺寸預調包括：軸向和徑向尺寸、角度等調整和測量。以前用通用量具和夾具組成的預調裝置來預調，其精度差又費時，目前已被性能完善的專用預調儀所取代。它具有下列特點：① 能對靜止和回轉的刀具自動檢測。② 對長度、角度和半徑尺寸的測量精度高。重復精度為2um；。③ 能確定回轉型刀具的偏心和跳動誤差。④ 能自動對焦、可實現(xiàn)自動標定循環(huán)。⑤ 配有刀具信息編碼的集成讀數(shù)頭。 數(shù)控刀具的工具系統(tǒng)數(shù)控刀具的工具系統(tǒng)是指用來聯(lián)接機床主軸與刀具之間的輔助系統(tǒng)。它除了刀具本身之外，還包括實現(xiàn)刀具快換所必須的定位、夾持、拉緊、動力傳遞和刀具保護等部分。在柔性自動化生產中，使用刀具種類多，要求換刀迅速。為此，通過標準化、系列化和模塊化來提高其通用化程度，且也便于刀具組裝、預調、使用、管理以及數(shù)據(jù)管理。因此研究用較少種類的刀具滿足多種工件的加工需求，建立包括刀具、刀夾、刀桿和刀座等工具結構體系，是數(shù)控加工基礎。為此不少國家和公司都已制定出自己的標準和體系。數(shù)控刀具的工具系統(tǒng)按使用范圍可分為鏜銑類數(shù)控工具系統(tǒng)和車削類數(shù)控工具系統(tǒng)；按系統(tǒng)的結構特點可分為整體式工具系統(tǒng)和模塊式工具系統(tǒng)。車削類數(shù)控工具系統(tǒng)：車削類數(shù)控工具系統(tǒng)的構成和結構一般與下列因素有關。機床刀架的形式：由于機床刀架形式不同，刀具與機床刀架之間刀夾、刀座也就不同。刀具類型：刀具類型不同，所需的刀夾就不同。例如定尺寸的鉆頭和鉸刀與非定尺寸的車刀等的刀夾就不同。工具系統(tǒng)中動力驅動：有動力驅動刀夾與無動力驅動刀夾的結構顯然不同，例如圖 所示為動力驅動的鉆夾頭。我國大多數(shù)數(shù)控車床上所使用車刀，除采用可轉位車刀的比率和可轉位車刀刀體、刀片的精度略高外，與臥式車床上使用的車刀區(qū)別不大。因此至今未能形成我國的車削類工具系統(tǒng)。現(xiàn)介紹目前在我國已較為普及、在國際上被廣泛采用的一種整體式車削工具系統(tǒng)。按照國內行業(yè)命名方法，可稱為CZG車削工具系統(tǒng)，它等同于德國標準DIN69880。CZG車削工具系統(tǒng)與數(shù)控車床刀架聯(lián)結的柄部是由一個有與其軸線垂直的齒條的圓柱和法蘭組成。在數(shù)控車床的刀架上，安裝刀夾柄部圓柱孔的側面，設有一個有螺栓帶動的可移動楔形齒條，該齒條與刀夾柄部上的齒條相嚙合，并有一定錯位，由于存在這個錯位，當旋轉螺栓，楔形齒條徑向壓緊刀夾柄部的同時，使柄部的法蘭緊密的貼緊在刀架的定位面上，并產生足夠的拉緊力。 數(shù)控車刀的類型與選擇 車床主要用于回轉表面的加工，如內外圓柱面、圓錐棉、圓弧面、螺紋等切削加工。如圖所示為常用車刀的種類、形狀和用途。圖21車刀的分類與用途 1 45186。端面車刀；290186。外圓車刀；外螺紋車刀； 470186。外圓車刀；5成型車刀；690186。左切外圓車刀； 7切斷、車槽車刀；8內孔車槽車刀；9內螺紋車刀 10186。95186。內孔車刀；11186。95186。內孔車刀；① 尖形車刀、圓弧形車刀合成行車刀數(shù)控車削常用的車刀一般分為3類，即尖形車刀、圓弧形車刀和成形車刀。尖形車刀A、尖形車刀的特征 以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。這類車刀的刀尖（同時也稱其為刀位點）由直線形的主、副切削刃構成，如90內、外圓車刀，左、右端面車刀，切斷（車槽）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內孔車刀。用這類車刀加工零件時，其零件的輪廓形狀主要由一個獨立的刀尖或一條直線形主切削刃位移后得到。B、尖形車刀的幾何參數(shù)選擇 尖形車刀的幾何參數(shù)主要指車刀的幾何角度，可根據(jù)不同的加工對象進行選擇。 在數(shù)控車削加工中，總希望能按照輪廓一刀連續(xù)車削出所需要的外形，這時就要對刀具進給路線及加工過程中可能出現(xiàn)的刀具干涉等進行全面考慮，工件形面與車刀的工作主偏角、副偏角應該認真核算圓弧形車刀A、圓弧形車刀的特征圓弧形車刀是較為特殊的數(shù)控加工使用車刀（如圖所示）其特征是：構成主切削刃的刀刃形狀為一段圓度誤差或輪廓度誤差很小的圓??；該圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖。因此，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內、外表面，特別適宜于車削各種光滑連接（凹形）的成形面。對于某些精度要求較高的凹去面的車削或大外圓弧面的批量車削，以及尖形車刀所不能完成加工的過象限的圓弧面，宜選用圓弧形車刀進行加工，圓弧形車刀具有寬刃切削性能，能使精車余量保持均勻而改善切削性能，還能一刀車出跨多個象限的圓弧面。第四章 軸類零件加工 軸類零件的功用、結構特點及技術要求軸類零件的功用、結構特點軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔和螺紋及相應的端面所組成。根據(jù)結構形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。技術要求 軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準，它們的精度和表面質量一般要求較高，其技術要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項：(一)尺寸精度起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5～IT7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6～IT9）。(二)幾何形狀精度軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對精度要求較高的內外圓表面，應在圖紙上標注其允許偏差。(三)相互位置精度