【正文】 當(dāng)前 INTERNET、虛擬現(xiàn)實、科學(xué)計算可視化及多媒體等技術(shù)也對 。 (1)用戶界面圖形化 用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實時智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智能行為。數(shù)控技術(shù)軸，西門子 880 系 統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá) 24 軸。 (3)工藝復(fù)合性和多軸化 以減少工序、輔助時間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。由于采用了高速 CPU 芯片、 RISC 芯片、多 CPU 控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機(jī)床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化 已大大提高。由此可見，傳統(tǒng) CNC 系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了 CNC 向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術(shù)實行變革勢在必行。 CAD/CAM 和 CNC 之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中 CNC 只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)， CNC 只能作為非智能的機(jī)床運動控制器。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 35 性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。 數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代 碼處理、傳遞信息， 特別是在數(shù)控機(jī)床上使用計算機(jī)控制，為計算機(jī)輔助設(shè)計、制造以及管理一體化奠定了 基礎(chǔ) . 將來展望 隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。因此使用數(shù)控機(jī)床可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使 生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。但在單件、小批量生產(chǎn)的情況下，使用數(shù)控機(jī)床加工可節(jié)省劃線工時，減少調(diào)整、加工和檢驗時間，節(jié)省直接生產(chǎn)費用。 （ 5）良好的經(jīng)濟(jì)效益。 （ 4）能實現(xiàn)復(fù)雜的運動。數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量穩(wěn)定，一般只作首件檢驗和工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗，因此節(jié)省了停機(jī)檢驗時間。數(shù)控機(jī)床的移動部件空行程運動速度快，工件裝夾時間短，刀具可自動更換，輔助時間比一般機(jī)床大為減少。數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給 量的變化范圍比普通機(jī)床大，因此數(shù)控機(jī)床每一道工序都可選用最有利的切削用量。 （ 3）生產(chǎn)效率高。通過補(bǔ)償技術(shù)，數(shù)控機(jī)床可獲得比本身精度更高的加工精度。～ 177。 mm提高到 177。數(shù)控機(jī)床工作臺的移動當(dāng)量普遍達(dá)到了 ～ ，而且進(jìn)給傳動鏈的 反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，高 檔數(shù)控機(jī)床采用光柵尺進(jìn)行工作臺移動的閉環(huán)控制。 數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的，一般情況下工作過程不需要人工干預(yù)，這就消除了操作者人為產(chǎn)生的誤差。適應(yīng)性強(qiáng)是數(shù)控機(jī)床最突出的優(yōu)點，也是數(shù)控機(jī)床得以生產(chǎn)和迅速發(fā)展的主要原因。在數(shù)控機(jī)床上改變加工零件時，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實現(xiàn)對新 的零件的加工；而不需改變機(jī)械部分和控制部分的硬件，且生產(chǎn)過程是自動完成的。 （ 1）適應(yīng)性強(qiáng)。 銑平臺 鉆孔 擴(kuò)孔 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 33 5 結(jié)論與展望 本文總結(jié) 數(shù)控機(jī)床以其精度高、效率高、能適應(yīng)小批量多品種復(fù)雜零件的加工等優(yōu)點，在機(jī)械加工中得到日益廣泛的應(yīng)用。 （ 4）在銑削鍵 槽和鉆孔時，利用 V形鐵托夾工件外圓，以保證工件放置平穩(wěn)，不發(fā)生振動。 （ 2）為防止在 車削 精加工過程中出現(xiàn)斷續(xù)切削 而影響工件精度和刀具壽命，因此安排在車削精加工以后進(jìn)行鉆孔和鍵槽的銑削。 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 23 （ 2） 孔 ?28 對 ?36的跳動度不大于 ； （ 3） ?28對 ?14 的不同軸度不大于 ?； （ 4） 螺紋中徑對 ?28 的跳動度不大于 ； （ 5） 局部外圓和內(nèi)孔 調(diào)制 40— 42HRC； 二、 工藝分析 （ 1）在安排加工工序時，應(yīng)將粗、精加工分開，以減小切削應(yīng)力對加工精度的影響。 軸的加工程序 軸的加工尺寸如圖所示： 一、零件圖樣分析 （ 1） 它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。自動編程的出現(xiàn)使的一些計算繁瑣、手工編程困難、或手工無法編出的程序都能夠?qū)崿F(xiàn)。自動編程適用于：形狀復(fù)雜的零件、雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個孔的零件）、雖不復(fù)雜但計算工作量 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 22 大的零件（如輪廓加工時，非圓曲線的計算）。對編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識和數(shù)值計算能力）手工編程適用于：幾何形狀不太復(fù)雜的零件。 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 21 表 11 功 能 地 址 意 義 程序號 ： (ISO)， O (EIA) 程序序號 順序號 N 順序號 準(zhǔn)備功能 G 動作模式（直線、圓弧等） 尺寸字 X、 Y、 Z 坐標(biāo)移動指令 A、 B、 C、 U、 V、 W 附加軸移動指令 R 圓弧半徑 I、 J、 K 圓弧中心坐標(biāo) 進(jìn)給功能 F 進(jìn)給速率 主軸旋轉(zhuǎn)功能 S 主軸轉(zhuǎn)速 刀具功能 T 刀具號、刀具補(bǔ)償號 輔助功能 M 輔助裝置的接通和斷開 補(bǔ)償號 H、 D 補(bǔ)償序號 暫停 P、 X 暫停時間 子程序號指定 P 子程序序號 子程序重復(fù)次數(shù) L 重復(fù)次數(shù) 參數(shù) P、 Q、 R 固定循環(huán) 二、程序編制方法的確定 程序編制分為：手工編程和自動編程兩種。 程序的確定 一、數(shù)控指令的介紹 數(shù)控程序的指令由一系列的程序字組成，而程序字通常由地址（ address）和數(shù)值（ number）兩部分組成， 地址通常是某個大寫字母。工件越大，由切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形亦會越大，加工余量也要相應(yīng)地大一些。 3）應(yīng)考慮到熱處理引起的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。 2）應(yīng)考慮加工方法和設(shè)備的 剛性，以及工件可能發(fā)生的變形。工序間的加工余量的選擇應(yīng)根據(jù)下列條件進(jìn)行。 根據(jù)以上分析，本課題所加工的軸上的鍵槽采用中圖所示的走刀方案。 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 19 在圖中，左圖和中圖分別為用行切法加工和環(huán)切法加工凹槽的走刀路線 ，而右圖是先用行切法，最后環(huán)切一刀光整輪廓表面。 2）數(shù)控銑削進(jìn)給路線的確定 數(shù)控銑削加工中進(jìn)給路線對零件的加工精度和表面質(zhì)量有直接的影響，因此，確定好進(jìn)給路線是保證銑削加工精度和表面質(zhì)量的工藝措施之一。 仿形進(jìn)給路線，用于鑄、鍛件毛坯時進(jìn)給路線較短。 矩形進(jìn)給路 線，適用于棒料毛坯，進(jìn)給路線較短。 ② 力求切削進(jìn)給路線最短。其基本原則是： 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 18 ① 力求空行程路線最短。 1）數(shù)控車削進(jìn)給路線的確定 確定數(shù)控車削進(jìn)給路線的工作重點，主要在于確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線，精加工切削過程的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件設(shè)計圖確定的輪廓順序進(jìn)行的。所謂進(jìn)給路線就是數(shù)控機(jī)床在加工過程中刀具中心的移動路線。刀具材料硬度較高時， υc 的值可取得大些；銑削深度較大時， fz 及 υc 值應(yīng)取得小些。 加工條件不同，選擇的切削速度 υc 和每齒進(jìn)給量 fz 也應(yīng)不同。 確定銑削深度時， 如果機(jī)床功率和工藝系統(tǒng)剛性允許而加工質(zhì)量 要求不高（ Ra 值不小于5μm），且加工余量又不 大（一般不超過 6mm），可以一次銑去全部余量 若加工質(zhì)量要求較高或加工余量太大，銑削則應(yīng) 分多次進(jìn)行。精車時 n=1200r/min. 二、 銑 削用量的選擇 主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 17 銑削用量的選擇是否合理直接影響工件加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和刀具耐用度。 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 16 根據(jù)經(jīng)驗選擇，一般粗車切削深度為 2～ 3mm,半精車切削深度為 ～ 1mm，精車切削深度為 ～ 。 在確定切削用量時，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進(jìn)給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。 背吃刀量主要受機(jī)床剛度的限制，在機(jī)床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。也可以結(jié)合實際經(jīng)驗用類比法確定切削用量。經(jīng)濟(jì)的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。 切削用量的選擇 對于高效率的金屬切削機(jī)床加工來 說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。锪窩除了可以解決毛坯表面鉆孔引正問題外，還可以代替孔口倒角。 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 15 7）在數(shù)控銑床上鉆孔，一般不采用鉆模，鉆孔深度為直徑的 5 倍左右的深孔加工容易折斷鉆頭，應(yīng)注意冷卻和排屑。 5）鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀可以進(jìn)行強(qiáng)力切削，銑削毛坯表面和用于孔的粗加工。 3）加工余量較小，并且要求表面粗糙度值較低時，應(yīng)采用鑲立方氮化硼刀片的端銑刀或鑲陶瓷刀片的端銑刀。加工余量大，且加工面又不均勻時，刀具直徑要選得小些，否則當(dāng)粗加工時會因接刀刀痕過深而影響加工質(zhì)量。一般采用兩次走刀，一次粗銑，一次精銑。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應(yīng)符合加工要求。 鉆孔用刀 刀具參數(shù) 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 14 車床的刀具選擇材料為硬質(zhì)合金的外圓車刀 、內(nèi)孔車刀 和切槽刀。對于不同的加工方式采用不同的刀具類型和刀具規(guī)格。硬 質(zhì)合金刀具硬度應(yīng)為 8993HRC. (2)高強(qiáng)度與強(qiáng)韌性 刀具材料在切削時受到很大的切削力與沖擊力 ,如 。 刀具材料的選擇 ： 金屬加工時 ,刀具受到很大切削壓力 ,摩擦力和沖擊力 ,產(chǎn)生很高的切削溫度 .在這種高溫 ,高壓和劇烈的摩擦環(huán)境下 ,刀具材料需滿足一些基本要求 . (1)高硬度 刀具是從工件上去除材料 ,所以刀具材料的硬度應(yīng)在 60HRC 以上 .對于碳素工具鋼材料 ,在溫室條件下硬度應(yīng)在 62HRC以上 。 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué)（北京） 畢 業(yè) 設(shè) 計 12 二、 刀具的選擇 刀具材料的分類： (1)普通高速鋼 :鎢系高速鋼 ,鎢鉬系高速鋼 ； (2)高性能高速鋼 ； (3)粉末冶金高速鋼 。 一、夾具的選擇 單件、小批生產(chǎn)應(yīng)首先采用各種通用夾具和機(jī)床附件，如卡盤、機(jī)床