【正文】 11 10 10 加工路線與加工余量的聯(lián)系 9 7 / 27河南農(nóng)業(yè)大學 2010屆畢業(yè)論文第四章 數(shù)控車的工藝與工裝削 6 5 5 4 4 4 4 1 因此，在未來10年中，隨著中國重化工業(yè)進程的推進，中國企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品技術、質(zhì)量等都將得到大幅提升，國產(chǎn)機械產(chǎn)品國際競爭力增強，逐步替代進口，并加速出口。未來10年將是中國機械行業(yè)發(fā)展最佳時期。美國、德國、韓國等國家已經(jīng)進入工業(yè)化發(fā)展的高技術密集時代與微電子時代，鋼鐵、機械、化工等重工業(yè)正逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。您使我接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術目標，領會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導，都是您給我耐心的點撥和指導，謝謝你老師！感謝我的師長、同學、朋友和所有在畢業(yè)設計中曾經(jīng)幫助過我的人，以及在設計中被我引用或參考的文獻的作者。您學識淵博，視野開闊，認真負責，盡心盡力，為我營造了一種良好的精神氛圍。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給我的指導老師。四年的求知生涯讓我結識了許多良師益友，在老師、同學、親友的大力支持下，我走過了充實而又精彩的四年。在研究分析的過程中，謝老師給予了耐心的指導，并提供了很多與該課題相關的重要信息，培養(yǎng)了我對事情研究分析的嚴謹態(tài)度和創(chuàng)新精神，很大程度上提高了我分析問題，解決問題的能力，這非常有利于我現(xiàn)在和今后的學習和工作。參考文獻1）,：理工大學出版社， 2）：理工大學出版社， 3）， 4）， 5），鄭州航天電子技術有限公司， 6）：機械工業(yè)出版社， 7）吳長德..數(shù)控加工對傳統(tǒng)加工工藝產(chǎn)生的變革[J].現(xiàn)代制造工程，）[M].北京:高等教育出版社，）(數(shù)控專業(yè)21世紀高職高專規(guī)劃教材).中國林業(yè)出版社：2003124000，）徐亮，合肥工業(yè)大學，）, 華北科技學院學報，），貴州大學職業(yè)技術學院，），廣東技術師范學院，），梧州技術交流站，）。結論：經(jīng)過四個多月的努力，我的論文《數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝比較》終于完成，在整個設計過程中，出現(xiàn)過很多的難題，但都在老師和同學的幫助下順利解決，在不斷的學習過程中我體會到：寫論文是一個不斷學習的過程，從最初剛選論文題目對題目研究的方向模糊不清到到最后能夠?qū)υ搯栴}有深刻的了解和認識，我體會到實踐對于學習的重要性，以前只是明白理論，沒有經(jīng)過實踐，對知識的理解不夠明確，通過這次論文的寫作，以前對理論知識模棱兩可的現(xiàn)在得到了深刻的認識。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎單元。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結構規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。[15] 開放化、網(wǎng)絡化目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。21世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應運算、自動識別負自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。自動編程、加工過程智能監(jiān)控、在線檢測等。因此促進了多軸聯(lián)動機床和復合加工機床的發(fā)展。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。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。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米一8000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)，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。 高速、高效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。當前，機械加工高精度的要求如下:普通的加工精度提高了一倍，達到5微米；精密加工精度提高了兩個數(shù)量級，超精密加工精度進入納米級()，加工表面粗糙Ra=。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。兩加工精度如圖45所示。數(shù)控加工工藝加工的零件精度高，誤差小，生產(chǎn)效益高，用普通數(shù)控機床一般可以提高效率35倍，使用數(shù)控加工中心機床則可提高生產(chǎn)率510倍，節(jié)約了時間與資金。一些由復雜曲面、曲線形成的機械零件，用常規(guī)工藝方法和手工操作難以加工甚至無法完成，如圖31中的RR15用常規(guī)工藝難以達到零件要求的精度，而用數(shù)控機床可輕松實現(xiàn)要求。在設計傳統(tǒng)結構時采用了減少誤差的措施，并由數(shù)控進行補償，所以數(shù)控機床有較高的加工精度。其本身具有很高的定位精度，而且數(shù)控加工是按所編程的程序自動完成加工的，消除了操作者的各種人為誤差，提高了同批工件加工尺寸的一致性，使加工質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品的合格率高。數(shù)控工藝不僅包括詳細描述的切削加工步驟，而且還包括工夾具型號、規(guī)格、切削用量和其他特殊要求的內(nèi)容以及標有數(shù)控加工坐標位置的工序圖等，在自動編程中更需要確定詳細的各種工藝參數(shù)。用通用機床加工時，許多具體的工藝問題，如工藝中各工步的劃分與安排、刀具的幾何形狀及尺寸、走刀路線、加工余量、切削用量等，在很大程度上都是由操作工人根據(jù)自己的實踐經(jīng)驗和習慣自行考慮和決定的，一般無須工藝人員在設計工藝規(guī)程時進行過多的規(guī)定，零件的尺寸精度也可由試切保證。編程員必須具備較扎實的工藝基本知識和較豐富的實際工作經(jīng)驗。普通機床加工零件時，通常是經(jīng)過多次“試切”過程來滿足零件的精度要求，而數(shù)控加工過程是嚴格按程序規(guī)定的尺寸進給的，因此在對圖形進行數(shù)學處理、計算和編程時一定要準確無誤。同時，在對圖形進行數(shù)學處理、計算和編程時，都要力求準確無誤。比如，在數(shù)控機床上攻螺紋時，數(shù)控系統(tǒng)不知道孔中是否已擠滿了切屑，是否需要換刀，或清洗一下切屑再繼續(xù)加工。數(shù)控加工工藝的設計嚴密、精確。傳統(tǒng)加工中，工序較分散，每道工序中的工步內(nèi)容少，而數(shù)控加工中一道工序中的工步內(nèi)容很多，傳統(tǒng)加工工藝編制時將“工序”的編制作為重點，而數(shù)控加工中，著眼點就必然在“工步”上。數(shù)控機床上可以在一次裝夾狀態(tài)下加工多個面，大大降低了因多次安裝帶來的誤差。傳統(tǒng)工藝中工序多，要多次安裝才能達到零件的要求，使用的設備多。同時，所用機械的設備少，圖41用一臺數(shù)控車床就可以了，而傳統(tǒng)機床用了車床和磨床等。[9][10] 加工工藝工序比較數(shù)控加工工藝的工序集中，傳統(tǒng)加工工藝的加工工序分散。而數(shù)控加工工藝系統(tǒng)主要由工件、刀具、夾具、定位部分、運動部分、能量部分、控制部分、加工程序等部分組成，通過數(shù)控系統(tǒng)把從外部輸入的幾何信息和工藝信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)控能識別的數(shù)字信息，即將刀具與工件的相對運動軌跡、加工過程中主軸轉(zhuǎn)速和進給速度的轉(zhuǎn)換、冷卻液的開關、工件和刀具的交換等控制和操作，按規(guī)定的代碼和格式編制加工程序，然后將該程序輸入數(shù)控系統(tǒng)。如圖334所示可知，傳統(tǒng)加工工藝的系統(tǒng)主要有工件、夾具、刀具和機床組成。采用數(shù)控機床時要求操作人員要有相當高的素質(zhì)，工資成本高，而選用普通設備所用的工資成本低，對工作人員素質(zhì)要求低；數(shù)控機床的系統(tǒng)復雜，修理復雜，維護費用高，一般需要專門的維修人員，而普通機床的系統(tǒng)相對簡單得多，修理相對簡單，維護費用低。由于費用高昂，數(shù)控機床加工大批量零件不利，一般加工大批量零件時采用專用機床和專用夾具，專用機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式,生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。專用機床的生產(chǎn)批量大，復雜程度相對簡單；普通機床的生產(chǎn)批量小，復雜程度簡單；數(shù)控機床適用于小批量生產(chǎn)，復雜程度較高，用如圖32所示進行比較。數(shù)控加工工藝通過裝夾一次就可以加工出合格的零件，減少了多次裝夾帶來的誤差，數(shù)控機床的加工精度高，加工效率高，質(zhì)量穩(wěn)定。硬質(zhì)合金320 r/min 32mm/min 外螺紋車刀切斷 T05切斷刀（寬度3mm） 編制數(shù)控加工程序 O0010 N10G50設定坐標系N20T0100選擇1號外圓車刀基準刀無刀補 N30S750 M03 主軸正傳，轉(zhuǎn)速750r/min N40G00N50G01 進刀至外徑粗車循環(huán)起點N60G71U1 粗車切削深度為1mm， N70G71P80 Q210 外徑粗車循環(huán) N80T0202 N90M00 N100 S1200 N110G01 精車開始（）N120 N130 Z28 N140 N150 N160 G02 N170 G01 N180 G03 N190 G02 N200 G01 N210 Z110精車Φ34外圓柱面 N220 G70 P80 Q210精車循環(huán)G70 N230 G00 320 r/min 32mm/min 取消2號刀補N250 T0303選擇3號切槽刀，調(diào)用3號刀補N260 M00程序暫停，根據(jù)需要調(diào)用切槽是的主軸轉(zhuǎn)速 N270 S320主軸轉(zhuǎn)速320r/min N280 G00 N290 G01 X20進刀準備切槽 N300 X12N310 G04 N320 G00 X17N330 N340 G01 N350 G00 T0300N390 T0404N400 M00N410 G00 G92 N440 N450 N460 N470 N480 N490 G00 車槽到暫停進給1秒，車槽底退刀準備倒角返回對刀點取消3號刀補選擇4號刀，并調(diào)用4號刀補程序暫停，調(diào)整車削螺紋的主軸轉(zhuǎn)速快速定位到螺紋車削循環(huán)起點粗車螺紋循環(huán)，螺距2mm，= ㎜N510 T0400取消4號刀補N520 T0505選擇5號刀切斷刀，并調(diào)用5號刀補 N530 M00程序暫停N540 G00 N550 切斷 N560 G00 N580 T0500取消5號刀補 N590 M05主軸停 N600 M30程序結束 數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝比較通過以上兩套工藝方案可知傳統(tǒng)機械加工工藝在加工RR15時達不到零件的精度要求，而且效率低。外圓粗車刀螺紋軸 YCK400 主軸轉(zhuǎn)速 750r/min材料 制表 進給速度 300 ㎜ /min45鋼 吳熙 進給量 ㎜/r T02 90176。綜合前面分析的各項內(nèi)容，并將其填入表1所示的數(shù)控加工刀具卡和表2所示的數(shù)控加工工藝卡片。最后根據(jù)公式Vf=nf計算粗車、精車進給速度分別為300 ㎜ /min和180 ㎜/min。③進給速度的選擇 選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進給量，再根據(jù)加工的實際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進給量。②主軸轉(zhuǎn)速的選擇 車直線和圓弧時，根據(jù)車床和刀具允許的切削速度選粗車切削速度=90m/min、精車切削速度=120m/min，然后利用公式=πdn/1000計算主軸轉(zhuǎn)速n（粗車直徑D=40 ㎜，精車工件直徑取平均值）：粗車750r/min、精車1200 r/min。根據(jù)普通螺紋標準和加工工號，螺距為2mm，（半徑值）。⑤T05：切斷刀，刀寬取3mm，用于切斷。外螺紋車刀，刀尖角59176。③T03：切槽刀，刀寬取3mm，用于切槽。②T02:外圓精車刀。外圓粗車刀。該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進給。②先車削工件右端面（對刀前手動完成），并以此端面的中心作為原點建立工件坐標系；③采用G71功能對工件進行外形粗車，然后用G70進行精車； ④進行切槽加工；⑤采用循環(huán)指令功能車削螺紋；⑥切斷工件。本工件在一次裝夾后即可加工出全部的工件表面。 選擇設備及制定加工工藝根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用YCK400數(shù)控車床。該零件的尺寸標注完整、正確，零件輪廓描述清楚。 分析零件圖由圖3—1可知，該工件材料是45鋼，無熱處理及硬度要求。數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容主要包括：分析零件圖樣、工藝裝備的選擇、對刀點與換刀點的確定、工藝路線的擬定、切削用量的選擇、編寫程序等。車床車雙頂尖裝夾，車螺紋M16。調(diào)頭，雙頂尖裝夾，半精車小端，螺紋大徑車到216。加工簡圖設備車床表41（續(xù)）調(diào)頭，切斷，鉆中心孔。40130 三爪卡盤夾持工件，粗車大端面，直徑留余量2mm。[7]根據(jù)分析可擬定如下加工順序：車端面鉆中心孔——粗車外圓——半精車——磨削。（3）軸上的螺紋一般有較高的精度，如安排在局部淬火之前