【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 料的工藝性能能否符合要求。 毛坯選擇的原則，應(yīng)在滿足使用要求的前提下 ，盡可能地降低生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)能力。 1. 工藝性原則 零件的使用要求決定了毛坯形狀特點(diǎn)，各種不同的使用要求和形狀特點(diǎn)，形成了相應(yīng)的毛坯成形工藝要求。零件的使用要求具體體現(xiàn)在對(duì)其形狀、尺寸、加工精度、表面粗糙度等外部質(zhì)量，和對(duì)其化學(xué)成分、金屬組織、力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能等內(nèi)部質(zhì)量的要求上。對(duì)于不同零件的使用要求，必須考慮零件材料的工藝特性（如鑄造性能、鍛造性能、焊接性能等）來(lái)確定采用何種毛坯成形方法。例如，不能采用鍛壓成形的方法和避免采用焊接成形的方法來(lái)制造灰口鑄鐵零件；避免采用鑄造成 形方法制造流動(dòng)性較差的薄壁毛坯；不能采用普通壓力鑄造的方法成形致密度要求較高或鑄后需熱處理的毛坯；不能采用錘上模鍛的方法鍛造銅合金等再結(jié)晶速度較低的材料；不能用埋弧自動(dòng)焊焊接仰焊位置的焊縫；不能采用電阻焊方法焊接銅合金構(gòu)件；不能采用電渣焊焊接薄壁構(gòu)件等等。選擇毛坯成形方法的同時(shí)，也要兼顧后續(xù)機(jī)加工的可加工性。如對(duì)于切削加工余量較大的毛坯就不能采用普通壓力鑄造成形，否則將暴露鑄件表皮下的孔洞；對(duì)于需要切削加工的毛坯盡量避免采用高牌號(hào)珠光體球墨鑄鐵和簿壁灰口鑄鐵，否則難以切削加工。一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以采用單種成形 方法成形的毛坯，既要考慮各種成形方案結(jié)合的可能性，也需考慮這些結(jié)合是否會(huì)影響機(jī)械加工的可加工性。 宿州 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 12 頁(yè) 2. 適應(yīng)性原則 在毛坯成形方案的選擇中，還要考慮適應(yīng)性原則。既根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀、外形尺寸和工作條件要求，選擇適應(yīng)的毛坯方案。 例如，對(duì)于階梯軸類零件，當(dāng)各臺(tái)階直徑相差不大時(shí)，可用棒料；若相差較大，則宜采用鍛造毛坯。 形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯，一般不應(yīng)采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，通常不采用模鍛、壓力鑄造和熔模鑄造，多數(shù)采用自由鍛、砂型鑄造和焊接等方法制坯。 零件的工作條件不同，選擇的毛坯類型也不同。如機(jī)床主軸 和手柄都是軸類零件，但主軸是機(jī)床的關(guān)鍵零件，尺寸形狀和加工精度要求很高，受力復(fù)雜且在長(zhǎng)期使用過(guò)程中只允許發(fā)生很微小的變形，因此要選用具有良好綜合力學(xué)性能的 45 鋼或 40Cr，經(jīng)鍛造制坯及嚴(yán)格切削加工和熱處理制成；而機(jī)床手柄則采用低碳鋼圓棒料或普通灰口鑄鐵件為毛坯，經(jīng)簡(jiǎn)單的切削加工即可完成，不需要熱處理。再如內(nèi)燃機(jī)曲軸在工作過(guò)程中承受很大的拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能，故高速大功率內(nèi)燃機(jī)曲軸一般采用強(qiáng)度和韌性較好的合金結(jié)構(gòu)鋼鍛造成形，功率較小時(shí)可采用球墨鑄鐵鑄造成形或用中碳鋼鍛造成形。對(duì)于受力 不大且為圓形曲面的直軸，可采用圓鋼下料直接切削加工成形。 3. 生產(chǎn)條件兼顧原則 毛坯的成形方案要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件選擇?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件主要包括現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際工藝水平、設(shè)備狀況以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性，但同時(shí)也要考慮因生產(chǎn)發(fā)展而采用較先進(jìn)的毛坯制造方法。 為此，毛坯選擇時(shí)，應(yīng)分析本企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，如設(shè)備能力和員工技術(shù)水平，盡量利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件完成毛坯制造任務(wù)。若現(xiàn)有生產(chǎn)條件難以滿足要求時(shí)，則應(yīng)考慮改變零件材料和（或）毛坯成形方法，也可通過(guò)外協(xié)加工或外購(gòu)解決。 宿州 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) 4. 經(jīng)濟(jì)性原則 經(jīng)濟(jì)性原則就是使零件的制造 材料費(fèi)、能耗費(fèi)、工資費(fèi)用等成本最低。在選擇坯件的類型和具體的制造方法時(shí)，應(yīng)在滿足零件使用要求的前提下，把幾個(gè)預(yù)選方案作經(jīng)濟(jì)性比較，從中選出整體生產(chǎn)成本低廉的方案。一般，選擇毛坯的種類和制造方法時(shí)，應(yīng)使毛坯尺寸、形狀盡量與成品零件相近，從而減少加工余量，提高材料的利用率，減少機(jī)械加工工作量。但是毛坯越精確，制造就越困難，費(fèi)用也越高。因此，生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)，應(yīng)采用精度高、生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，這時(shí)雖然一次投資較大，但增大的毛坯制造費(fèi)用可由減少的材料消耗及機(jī)械加工費(fèi)用得到補(bǔ)償。一般的規(guī)律是，單件小批生產(chǎn)時(shí)，可采用手 工砂型鑄造、自由鍛造 、手工電 弧焊、板金鉗工等成形方法，在批量生產(chǎn)時(shí)可采用機(jī)器造型、模鍛、埋弧自動(dòng)焊或其他自動(dòng)焊接方法和板料沖壓等成形方法制造毛坯。 5. 可持續(xù)性發(fā)展原則 環(huán)境惡化和能源枯竭已是 21 世紀(jì)人類必須解決的重大問(wèn)題，在發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，必須考慮環(huán)保和節(jié)能問(wèn)題，不能干圈一塊廠房，毀一片山林的蠢事。在工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展的原則，應(yīng)保護(hù)子孫后代的生存環(huán)境。必須做到： 1）盡量減少能源消耗，在制定工藝流程中應(yīng)考慮選擇能耗小的成形方案，并盡量選用低能耗成形方法的材料，合理進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，盡量采用凈 成形、凈終成形的新工藝。 2）不使用對(duì)環(huán)境有害和會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害物質(zhì)的材料，采用加工廢棄物少、容易再生處理、能夠?qū)崿F(xiàn)回收利用的材料。 3）少用或不用煤、石油等直接作為加熱燃料，避免排出大量 CO2 氣體，導(dǎo)致地球溫度升高。 宿州 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 14 頁(yè) （ 九 ） 、 數(shù)控機(jī)床加工程序編程方法 正確的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時(shí)應(yīng)能使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，以使數(shù)控機(jī)床能安全、可靠、高效地工作。數(shù)控加工程序的編制過(guò)程是一個(gè)比較復(fù)雜的工藝決策過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控編程過(guò)程主要包括：分析零件圖樣、工藝處理、數(shù)學(xué) 處理、編寫程序單、輸入數(shù)控程序及程序檢驗(yàn)，典型的數(shù)控編程過(guò)程如圖所示。 數(shù)控編程步驟 ： 加工工藝決策 在數(shù)控編程之前，編程員應(yīng)了解所用數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)所具備的功能及編程指令格式等。根據(jù)零件形狀尺寸及其技術(shù)要求，分析零件的加工工藝，選定合適的機(jī)床、刀具與夾具，確定合理的零件加工工藝路線、工步順序以及切削 用量等工藝參數(shù)，這些工作與普通機(jī)床加工零件時(shí)的編制工藝規(guī)程基本是相同的。 此時(shí)應(yīng)考慮數(shù)控機(jī)床使用的合理性及經(jīng)濟(jì)性，并充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能。 的設(shè)計(jì)和選擇 應(yīng)特別注意要迅速完成工件的定位和夾緊過(guò)程，以減少輔助時(shí)間。使用組合夾具，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，夾具零件可以反復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)效果宿州 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 15 頁(yè) 好。此外，所用夾具應(yīng)便于安裝，便于協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)系之間的尺寸關(guān)系。 合理地選擇走刀路線對(duì)于數(shù)控加工是很重要的。應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面： (1)盡量縮短走刀路線，減少空走刀行程，提高生產(chǎn)效率。 (2)合理選取起刀點(diǎn)、切入點(diǎn)和切入方式，保證切入過(guò)程平穩(wěn)，沒(méi)有沖擊。 (3)保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求。 (4)保證加工過(guò)程的安全性，避免刀具與非加工面的干涉。 (5)有利于簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，減少程序段數(shù)目和編制程序工作量。 根據(jù)工件材料的性能、機(jī)床的加工能力、加工工序的類型、切削用量以及其它與加工有關(guān)的因素來(lái)選擇刀具，包括刀具的結(jié)構(gòu)類型、材料牌號(hào)、幾何參數(shù)。 削用量 在工藝處理中必須正確確定切削用量。 刀位軌跡計(jì)算 在編寫 NC 程序時(shí)，根據(jù)零件形狀尺 寸、加工工藝路線的要求和定義的走刀路徑，在適當(dāng)?shù)墓ぜ鴺?biāo)系上計(jì)算零件與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軌跡的坐標(biāo)值，以獲得刀位數(shù)據(jù)，諸如幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)等坐標(biāo)值，有時(shí)還需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算刀具中心軌跡的坐標(biāo)值，并按數(shù)控系統(tǒng)最小設(shè)定單位（如 ）將上述坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，作為編程的參數(shù)。 在計(jì)算刀具加工軌跡前，正確選擇編程原點(diǎn)和工件坐標(biāo)系是極其重要的。工件坐標(biāo)系是指在數(shù)控編程時(shí)，在工件上確定的基準(zhǔn)坐標(biāo)系，其原點(diǎn)也是數(shù)控加工的對(duì)刀點(diǎn)。 工件坐標(biāo)系的選擇原則為 : (1)所選的 工件坐標(biāo)系應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單； (2)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)應(yīng)選在容易找正、并在加工過(guò)程中便于檢查的位置； (3)引起的加工誤差小。 編制或生成加工程序清單 根據(jù)制定的加工路線、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、切削用量、刀具號(hào)碼、刀具補(bǔ)償要求及輔助動(dòng)作，按照機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)使用的指令代碼及程序格式要求，編寫或生成零件加工程序清單，并需要進(jìn)行初步的人工檢查，并進(jìn)行反復(fù)修改。 程序輸入 在早期的數(shù)控機(jī)床上都配備光電讀帶機(jī)，作為加工程序輸入設(shè)備，因此，對(duì)于大型的加工程序，可以制作加工程序紙帶，作為控制信息介質(zhì)。近年來(lái)，許多數(shù)控機(jī)床都采用磁盤、計(jì) 算機(jī)通訊技術(shù)等各種與計(jì)算機(jī)通用的宿州 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 16 頁(yè) 程序輸入方式，實(shí)現(xiàn)加工程序的輸入，因此，只需要在普通計(jì)算機(jī)上輸入編輯好加工程序，就可以直接傳送到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中。當(dāng)程序較簡(jiǎn)單時(shí)，也可以通過(guò)鍵盤人工直接輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。 數(shù)控加工程序正確性校驗(yàn) 通常所編制的加工程序必須經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的校驗(yàn)和試切削才能用于正式加工。當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)分析錯(cuò)誤的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因，或修改程序單，或調(diào)整刀具補(bǔ)償尺寸，直到符合圖紙規(guī)定的精度要求為止 （ 十 ） 、 數(shù)控加工中心的基本指令 數(shù)控程序由若干條單節(jié)指令構(gòu)成，程序名由 Q_____(即后加 4 位數(shù)字 )組 成。 1） 單字節(jié)指令格式 形式： N_G_X_Y_Z_R_F_S_T_M_ 其中： N_段號(hào)，后接二位或三位數(shù)字構(gòu)成，僅在起始段單節(jié)出現(xiàn)。 G_ 準(zhǔn)備機(jī)能，后接兩位數(shù)字構(gòu)成。 X,Y,Z：坐標(biāo)值，有公制與英制兩種，有 G指令指定。 R_半徑值，當(dāng)圓弧小于 180 度時(shí)為正。 F_進(jìn)給速度。 S主軸轉(zhuǎn)速。 T刀具代碼，后接兩位數(shù)字，從刀庫(kù)中選擇刀具指令。 M_輔助指令，后接兩位數(shù)字組成。 2） G代碼（見(jiàn)附錄代碼表） G代碼為準(zhǔn)備功能代碼，它可以用于確定機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，動(dòng)作方式等功能。 (1) G54G59 工作坐標(biāo)系設(shè)定 可設(shè)定六個(gè)工件坐標(biāo)系供選擇，每個(gè)坐標(biāo)系相對(duì)機(jī)械原點(diǎn)的位置通過(guò)面板設(shè)定。 (2) G20,G21 G20:英值輸入； 宿州 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 17 頁(yè) G21：公制輸入； 開(kāi)機(jī)默認(rèn)值為公制，在程序中用 G20(G21)來(lái)實(shí)現(xiàn)英，公值轉(zhuǎn)換。 (3) G90,G91 G90: 絕對(duì)值指令。 G91：增量值指令。 (4) G17,G18,G19 坐標(biāo)平面選擇指令 G17： XP YP平面指定 G18： ZP XP平面指定 G19： YP ZP平面指定 (5) G00 快速定位 指令格式： G00X_Y_(Z_)若一旦指定了 G01,G02 或 G03，則 G00 便無(wú)效。 (6) G01 直線切削是以設(shè)定的速度從現(xiàn)在的位置移止下一位置。 指令格式： G00X_Y_F_。 (7) G02,G03 圓弧切削。 G02 為順時(shí)針切削 ,G03 為逆時(shí)針切削。 指令格式 ： G00X_Y_R_F_?；?X_Y_I_J_F_。 其中， R_半徑值，當(dāng)圓弧小于 180 度時(shí)， R 為正，反之為負(fù)。 (8) 刀具半徑補(bǔ)償 G41:刀具前進(jìn)方向左偏； G42:刀具前進(jìn)方向右偏； G41:刀偏取消。 注意：刀偏指令起始段或取消段，只能用 G00 或 G01 指令，不能用 G02或 G03 指令。因 為在這兩段中刀偏軌跡是個(gè)過(guò)渡過(guò)程。 3） M 代碼 M代碼為輔助功能代碼，主要用于控制與機(jī)床有關(guān)的開(kāi)，關(guān)動(dòng)作。 G 碼一覽表 G指令 組別 功 能 G00 01 定位（快速移動(dòng)） G01 01 直線插補(bǔ)（切削進(jìn)給） 宿州 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 18 頁(yè) G02 01 圓弧插補(bǔ) /螺旋線 CW(順時(shí)針 ) G03 01 圓弧插補(bǔ) /螺旋線 CCW(逆時(shí)針 ) G04 00 暫停 G17 02 XY平面選擇 G18 02 ZX平面選擇 G19 02 YZ平面選擇 G28 00 返回參考點(diǎn) G29 00 從參考點(diǎn)返回 G70 06 英制輸入 G71 06 公制輸入 G40 07 取削刀尖 R補(bǔ)償 G41 07 刀尖 R補(bǔ)償（左） G42 07 刀尖 R補(bǔ)償（右） G52 00 設(shè)置局部坐標(biāo)系 G53 00 選擇機(jī)床坐標(biāo)系 G54* 14 選擇工作坐標(biāo)系 1 G55 14 選擇工作坐標(biāo)系 2 G56 14 選擇工作坐標(biāo)系 3 G57 1