【文章內(nèi)容簡介】 的 可 能 性 和 方 便性 提 出 一 些 必 須 分 析 和 審 查 的 主 要 內(nèi) 容 。 　 　 尺 寸 標 注 應 符 合 數(shù) 控 加 工 的 特 點 　 　 在 數(shù) 控 編 程 中 ， 所 有 點 、 線 、 面 的 尺 寸 和 位 置 都 是 以 編 程 原 點 為 基 準 的 。 因 此零 件 圖 上 最 好 直 接 給 出 坐 標 尺 寸 ， 或 盡 量 以 同 一 基 準 引 注 尺 寸 。 　 　 幾 何 要 素 的 條 件 應 完 整 、 準 確 　 　 在 程 序 編 制 中 ， 編 程 人 員 必 須 充 分 掌 握 構 成 零 件 輪 廓 的 幾 何 要 素 參 數(shù) 及 各 幾 何要 素 間 的 關 系 。 因 為 在 自 動 編 程 時 要 對 零 件 輪 廓 的 所 有 幾 何 元 素 進 行 定 義 ， 手 工 編程 時 要 計 算 出 每 個 節(jié) 點 的 坐 標 ， 無 論 哪 一 點 不 明 確 或 不 確 定 ， 編 程 都 無 法 進 行 。 但由 于 零 件 設 計 人 員 在 設 計 過 程 中 考 慮 不 周 或 被 忽 略 ， 常 常 出 現(xiàn) 參 數(shù) 不 全 或 不 清 楚 ，如 圓 弧 與 直 線 、 圓 弧 與 圓 弧 是 相 切 還 是 相 交 或 相 離 。 所 以 在 審 查 與 分 析 圖 紙 時 ， 一定 要 仔 細 ， 發(fā) 現(xiàn) 問 題 及 時 與 設 計 人 員 聯(lián) 系 。 　 　 定 位 基 準 可 靠 第 11 頁 共 38 頁　 　 在 數(shù) 控 加 工 中 ， 加 工 工 序 往 往 較 集 中 ， 以 同 一 基 準 定 位 十 分 重 要 。 因 此 往 往 需要 設 置 一 些 輔 助 基 準 ， 或 在 毛 坯 上 增 加 一 些 工 藝 凸 臺 。 　 　 統(tǒng) 一 幾 何 類 型 或 尺 寸 　 　 零 件 的 外 形 、 內(nèi) 腔 最 好 采 用 統(tǒng) 一 的 幾 何 類 型 或 尺 寸 ， 這 樣 可 以 減 少 換 刀 次數(shù) ， 還 可 能 應 用 控 制 程 序 或 專 用 程 序 以 縮 短 程 序 長 度 。 零 件 的 形 狀 盡 可 能 對 稱 ， 便于 利 用 數(shù) 控 機 床 的 鏡 向 加 工 功 能 來 編 程 ， 以 節(jié) 省 編 程 時 間 。數(shù)控加工，是指在數(shù)控機床上進行零件加工的一種工藝方法，數(shù)控機床加工與傳統(tǒng)機床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的，但也發(fā)生了明顯的變化。以下是數(shù)控加工的特殊之處：１. 工序集中：數(shù)控機床一般帶有可以自動換刀的刀架、刀庫，換刀過程由程序控制自動進行，因此，工序比較集中。工序集中帶來巨大的經(jīng)濟效益：（１）減少機床占地面積，節(jié)約廠房。（２）減少或沒有中間環(huán)節(jié)（如半成品的中間檢測、暫存搬運等），既省時間又省人力。２. 加工自動化：數(shù)控機床加工時，不需人工控制刀具，自動化程度高。帶來的好處很明顯。（１）對操作工人的要求降低：一個普通機床的高級工，不是短時間內(nèi)可以培養(yǎng)的，而一個不需編程的數(shù)控工培養(yǎng)時間極短（如數(shù)控車工需要一周即可，還會編寫簡單的加工程序）。并且，數(shù)控工在數(shù)控機床上加工出的零件比普通工在傳統(tǒng)機床上加工的零件精度要高，時間要省。（２）降低了工人的勞動強度：數(shù)控工人在加工過程中，大部分時間被排斥在加工過程之外，非常省力。（３）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定：數(shù)控機床的加工自動化，免除了普通機床上工人的疲勞、粗心、估計等人為誤差，提高了產(chǎn)品的一致性。第 12 頁 共 38 頁（４）加工效率高：數(shù)控機床的自動換刀等使加工過程緊湊，提高了勞動生產(chǎn)率。３. 柔性化高：傳統(tǒng)的通用機床，雖然柔性好，但效率低下；而傳統(tǒng)的專機，雖然效率很高，但對零件的適應性很差，剛性大，柔性差，很難適應市場經(jīng)濟下的激烈競爭帶來的產(chǎn)品頻繁改型。只要改變程序，就可以在數(shù)控機床上加工新的零件，且又能自動化操作，柔性好，效率高，因此數(shù)控機床能很好適應市場競爭。４. 加工能力強：機床能精確加工各種輪廓，而有些輪廓在普通機床上無法加工。數(shù)控機床特別適合以下場合：▲不許報廢的零件。▲新產(chǎn)品研制?！毙杓募庸ぁ?高速、高效、高精度、高可靠性要提高加工效率，首先必須提高切削和進給速度，同時，還要縮短加工時間；要確保加工質(zhì)量，必須提高機床部件運動軌跡的精度，而可靠性則是上述目標的基本保證。為此，必須要有高性能的數(shù)控裝置作保證?！窀咚?、高效機床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。超高速加工技術對制造業(yè)實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。新一代數(shù)控機床（含加工中心）只有通過高速化大幅度縮短切削工時才可能進一步提高其生產(chǎn)率。超高速加工特別是超高速銑削與新一代高速數(shù)控機床特別是高速加工中心的開發(fā)應用緊密相關。90 年代以來，歐、美、日各國爭相開發(fā)應用新一代高速數(shù)控機床，加快機床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元（電主軸，轉(zhuǎn)速第 13 頁 共 38 頁15000－100000r/min）、高速且高加/減速度的進給運動部件（快移速度60~120m/min，切削進給速度高達 60m/min）、高性能數(shù)控和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破，達到了新的技術水平。隨著超高速切削機理、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具，大功率高速電主軸、高加/減速度直線電機驅(qū)動進給部件以及高性能控制系統(tǒng)（含監(jiān)控系統(tǒng)）和防護裝置等一系列技術領域中關鍵技術的解決，應不失時機地開發(fā)應用新一代高速數(shù)控機床。依靠快速、準確的數(shù)字量傳遞技術對高性能的機床執(zhí)行部件進行高精密度、高響應速度的實時處理，由于采用了新型刀具，車削和銑削的切削速度已達到 5000米~8000米/分以上；主軸轉(zhuǎn)數(shù)在 30000轉(zhuǎn)/分(有的高達 10萬轉(zhuǎn)/分)以上；工作臺的移動速度：（進給速度），在分辨率為 1微米時，在 100米/分（有的到 200米/分）以上，在分辨率為 ，在 24米/分以上；自動換刀速度在 1秒以內(nèi)；小線段插補進給速度達到 12米/分。根據(jù)高效率、大批量生產(chǎn)需求和電子驅(qū)動技術的飛速發(fā)展，高速直線電機的推廣應用，開發(fā)出一批高速、高效的高速響應的數(shù)控機床以滿足汽車、農(nóng)機等行業(yè)的需求。還由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期加快，模具、航空、軍事等工業(yè)的加工零件不但復雜而且品種增多?！窀呔葟木芗庸ぐl(fā)展到超精密加工（特高精度加工），是世界各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。其精度從微米級到亞微米級，乃至納米級（10nm），其應用范圍日趨廣泛。超精密加工主要包括超精密切削（車、銑）、超精密磨削、超精密研磨拋光以及超精密特種加工（三束加工及微細電火花加工、微細電解加工和各種復合加工等）。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，對超精密加工技術不斷提出了新的要求。新材料及新零件的出現(xiàn)，更高精度要求的提出等都需要超精密加工工藝，發(fā)展新型超精密加工機床，完善現(xiàn)代超精密加工技術，以適應現(xiàn)代科技的發(fā)展。 數(shù)控加工柔性好，自動化程度高，特別適宜加工輪廓形狀復雜曲線，曲面零件，以及具有大量孔、槽加工復雜箱體，棱體零件，多品種、小批量生產(chǎn)情況下，使用數(shù)控機床加工能獲較高經(jīng)濟效益。第 14 頁 共 38 頁數(shù)控加工工藝問題處理與普通加工基本相同，但又有其特點。，設計零件數(shù)控加工工藝時，既要遵循普通加工工藝基本原則和方法，又要考慮數(shù)控加工本身特點和零件編程要求。（1）零件裝夾方法確與夾具選擇，數(shù)控機床上被加工零件裝夾方法與一般機床上一樣，也要合理選擇定位基準和夾緊方案。選擇精基準時，也要遵循“基準統(tǒng)一”和“基準重合”等原則，除此之外，還應考慮一幾點：1) 聽盡量一次定位夾緊中完成所有能加工各表面加工，為此要選擇便于各個表面都可被加工定位方式。如對箱體零件，宜采用兩銷定位方式，也可采某側(cè)面為導向基準，帶工件夾緊后將導向元件拆去定位方式。2）工件一次裝夾可完成工件上各個表面加工，也可直接選用毛面作定位基準，這時毛坯制造精度要求要高一些。3）加工中心，工件工作臺上安放位置確定要兼顧各個工位加工，要考慮刀具長度及其剛度對加工質(zhì)量影響。如進行單工位單面加工，應將工件靠工作臺一側(cè)放置工作臺正中位置。這樣可減少刀桿伸出長度，提高具剛度。4）數(shù)控加工中使用夾具，其結構大多比較簡單，并應盡可能選用由通用元件拼裝組合可調(diào)節(jié)夾具，以縮短生產(chǎn)準備周期。簡化定位、編程和對刀，保證工件能正確位置上按程序加工，必須協(xié)調(diào)工件、夾具與機床坐標系之間尺寸關系。（2）加工順序安排，因“先面后孔”“先粗后精”等基本原則安排加工順序外，還應注意遵循以下原則：1）件少換刀次數(shù)和時間，通常應按刀具集中工序。即一次裝夾中，用同一把刀具加工完工件上所有需要壓該刀具加工各個部位后，換下一把刀具進行加工。加工中心，若換刀時間較工作臺轉(zhuǎn)位時間，則應采用相同工位集中加工完畢所有可以加工待加工表面，然后轉(zhuǎn)動工作臺去加工其他表面。2）同軸度要求很高孔系，應一次定位后（同一工位下），順序連續(xù)換刀，順序連續(xù)加工完該孔系全部孔后，加工其他坐標位置孔，以消除重復定位誤差影響，提高孔系同軸度。第 15 頁 共 38 頁（3） 對刀點和換刀點確定，對刀點是數(shù)控加工時刀具相工件運動起點。程序也是從這一點開始執(zhí)行，對刀點也稱作程序起點或起刀點。編程時應首先考慮對刀點位置選擇。加工精度要求不高時，可直接用工件上或夾具上某些表面作對刀面；加工精度要求較高時，對刀點應盡量選零件設計基準或工藝基準上，如以孔定位零件，取孔軸心作為對刀點就比較合適。對刀點必須與工件定位基準有一定坐標關系，這樣才能確定機床標系與工件坐標系之間關系。對刀點選擇應便于坐標值計算，并使對刀方便。對刀時，應是使對刀點與刀位點重合。所謂刀位點，平底立銑刀是指刀具軸線與刀具底面交點；球頭銑刀是指球頭部分球心；車刀是指刀尖；鉆頭是指鉆尖；線電極切割機床，則是指線電極軸心與零件面焦點。加工過程中需換刀時，應規(guī)定換刀點，換刀點位置應換刀時不碰傷工件、夾具以及機床原則而設定。（4）刀具進給路線規(guī)劃，進給路線是指數(shù)控加工過程中刀具（刀位點）想被加工零件運動軌跡，規(guī)劃進給路線時應遵循原則是：1）保證被加工零件獲良好加工精度和表面質(zhì)量。2）使數(shù)值計算工作簡單。3）使進給路線最短。銑削平面零件輪廓時，一般采用立銑刀側(cè)刃切削，保證工件外形光滑，銑刀切入和切出點應沿零件周邊外延布置（見圖 43）銑刀沿零件輪廓法想直接切如零件，將零件外形上留下明顯刀痕。第 16 頁 共 38 頁圖 43 加工外輪廓走刀路線銑削平面零件內(nèi)槽封閉輪廓時，切入切出不能有外延部分。這時可沿零件輪廓法線切入或切出，可能時其切入和切出點做好選零件輪廓兩幾何元素交點處。輪廓加工中應避免進給停頓，加工過程中，工件、刀具、夾具以及機床等都有少量彈性變形，進給停頓會使切削力減小，刀具將工件表面留下凹痕。孔位置精度要求高零件，精鏜孔系時，安排鏜孔路線一定要注意做到各孔定位方向一致，避免反向間隙影響。例如圖 44a所示進給路線，加工孔Ⅳ時，X 反向間隙將影響ⅢⅣ孔孔距精度。若按圖 b進給路線，可使各孔定位方向一致，故可提高孔距精度。圖 44 孔系加工兩種走刀路線（5） 刀具選擇，數(shù)控加工臺時費用高，為提高效益，數(shù)控加工對刀具提出了更高要求，要剛性好，精度高，要尺寸穩(wěn)定、耐用度高。調(diào)整方便。凡加工情況允許選用硬質(zhì)合金刀具時，就不應選用高速鋼具刀。應盡量選用可轉(zhuǎn)位刀片以減少刀具磨損后更換和預調(diào)時間，選用涂層刀具以提高耐磨性。精密鏜孔應選用性能更好更耐磨金剛石和立方氧化硼刀具。數(shù)控加工一般不采用鉆模，鉆孔剛度差，鉆孔前應選用大直徑鉆頭或中心先锪一個被錐坑或鉆一中心孔，作為鉆頭切入時定心錐面，然后用鉆頭鉆孔。鉸孔采用浮動鉸刀，鉸前孔口要倒角，鉸刀兩刀刃對稱度要控制 ~內(nèi)。鏜孔是懸臂加工，為平衡徑向力，減輕鏜削振動，應采用對稱兩刃或多刃鏜刀頭進行切削。精鏜應采用微調(diào)鏜刀。第 17 頁 共 38 頁（6）切削用量確定，數(shù)控加工切削用量選擇原則與普通加工相同。由金屬切削原理可知，選擇切削用量時，應首先采用最大切削深度，再選用大進給量，然后確定刀具耐用度選擇切削速度。數(shù)控加工，刀具耐用度至少應大雨加工完一個零件，或最少不低于半個工作班。輪廓加工中，應注意克服慣性或伺服系統(tǒng)隨動誤差而造成輪廓拐角處“超程”或“欠程”現(xiàn)象。為此，要選擇變化進給量，即接近拐角處應適當降低進給量，過拐角后逐漸升高，以保證加工精度（見圖 45）。（7）程編誤差及其控制，程序編制中誤差由逼近誤差、插補誤差和尺寸圓整誤差三部分組成。點位數(shù)控加工中，編程誤差只包含尺寸圓整誤差，輪廓加工中，程編誤差主插