【正文】 異形軸可通過凸輪、偏心和曲拐部分將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，其它軸則主要傳遞扭矩或承受載荷。 零件的安裝 : 數(shù)控機床上零件的安裝方法與普通機床一樣，要合理選擇定位基準和夾緊方案，注意以下兩點： 1）力求設(shè)計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一，這樣有利于編 程時數(shù)值計算的簡便性和精確性。由于夾具在機床上和工件在夾具中的裝夾位置均已確定，所以工件在加工中的位置得到可靠的保證，且不受劃線質(zhì)量和找正技術(shù)濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 水平等因素的影響。 本設(shè)計加工的是小型零件，因此采用三爪卡盤。 4）夾具在機床上安裝要準確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。 2）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。 夾具的選擇 : 數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求 ： 一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度 ； 二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準。在機床 刀具 工件 夾具組成的工藝系統(tǒng)中，夾具是一個重要的環(huán)節(jié) 。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 3 夾具的選擇 夾具的基本概念 : 1) 什么是夾具 : 在車床上廣泛使用的三爪卡盤，頂尖和銑床上用的平口虎鉗等都屬于夾具。 總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗用類比方法確定。 式中： P被加工螺紋螺距（ mm）； k保險系數(shù)，一般取為 80。在車削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距 P（或?qū)С蹋┐笮　Ⅱ?qū)動電機的升降頻特性，以及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。 計算的主軸轉(zhuǎn)速 n最后要根據(jù)機床說明書選取機床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。 切削速度確定后，用公式 n=1000v/πD 計算主軸轉(zhuǎn)速 n(r/min)。 切削速度除了計算和查表選取以外，還可以根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。 主軸轉(zhuǎn)速的確定 。 ，特別是遠距離 “ 回零 ” 時，可以設(shè)定該機床 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進給速度。 、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在 20～50mm/min 范圍內(nèi)選取。 確定進給速度的原則： ，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。 進給速度的確定 進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要 根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。 背吃刀量確定 背吃刀量根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度 和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度等。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如車削合金剛 30CrNi2MoVA 時， Vc 可采用 8m/min 左右；而用同樣車削鋁合金時， Vc可選 200m/min 以上。提高 Vc 也是提高生產(chǎn)率的一個措施，但 Vc 與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。經(jīng)濟型數(shù)控加工中，一般 ae的取值范圍為： ae=（ ～ ） Dc。 切削寬度 ae。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進行精加工。 切削深度 ap。濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 切削用量的選擇 合理選擇切削用量的原則是，粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率 為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。加工鋁、銅等較軟材料零件時應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀，齒數(shù)也不要超過 4 齒。 （ 3）根據(jù)加工區(qū)域的特點選擇刀具和幾何參數(shù)。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如車或銑高強度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐 磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機床選用刀具的剛性。由于數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠遠高于普通機床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、強度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。等規(guī)格的數(shù)控車床，其主軸最高轉(zhuǎn)速一般為 3000r/min— 5000r/min , 數(shù)控機床加工的基本前提之一是刀具的可靠性。 因此數(shù)控機床對刀具的選擇應(yīng)滿足以下要求： ，具有良好的 切削性能 為提高生產(chǎn)率和加工高硬度材料的要求，數(shù)控機床向著高速度、大進給、高剛性和大功率發(fā)展。 （ 5）程序校驗 程序編完后，對程序進行校驗，一般采用機床空運轉(zhuǎn)方式，來檢查機床的動作和運行軌跡的正確性，以校驗程序。 （ 2）確定加工工藝方案 根據(jù)上述的分析，選擇加工方案，確定加工順序，加工路線、裝夾方式、切削用量材料等，要求有詳細的設(shè)計過程和合理的參數(shù)。 數(shù)控加工的步驟 必須利用設(shè)計前一 到二周的時間研究設(shè)計計劃和任務(wù)書，了解產(chǎn)品的工藝性和公差等級，在初步明確設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，可以步驟進行設(shè)計方案的論證。 （ 3）兼顧加工精度和加工效率，在保證加工精度的前提下，認真進行公工藝分析，制定出合理的工藝方案，選擇合理的切削用量。也可以采用與校外企業(yè)合作的方式設(shè)計課題。自動編程中，必須先選定刀具再生成刀具中心運動軌跡，因此對于不具有刀具補償功能的數(shù)控機床來說，若刀具預(yù)先選擇不當(dāng)， 所編的程序就不能再用，也只能重新編制才能完成所要的加工。特別是對于高精度零件的加工，這一影響是絕對不可忽視的。 選擇切削用量時要考慮進給速度對加工零件形狀精度的影響 合理的切削進給速度，不僅要使切削過程平穩(wěn)，避免因切削力猛然增大引起刀具破濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 損，而且還應(yīng)考慮數(shù)控系統(tǒng)插補運算速度對零件加工精度的影響。因此，數(shù)控加工工藝設(shè)計要求更加嚴密、精確。如攻螺紋時，數(shù)控機床不知道孔中是否已擠滿切屑，是否需要退刀清理一下切屑再繼續(xù)加工。在自動編程中更需要確定詳細的各種工藝參數(shù)。 數(shù)控加工工藝特點 數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求更加具體、詳細 數(shù)控加工所有工藝問題必須事先設(shè)計和安排好，并編入加工程序中。 一般來說數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下： （ 1）選擇并確定進行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容； （ 2）對零件圖紙進行數(shù)控加工的工藝分析； （ 3）對零件圖紙的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定； （ 4）制定數(shù)控加工工藝方案。極端制造技術(shù)是數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展的重要方向。信息化技術(shù)在制造系統(tǒng)上的應(yīng)用， 發(fā)展成柔性制造單元和智能網(wǎng)絡(luò)工廠，并進一步向制造系統(tǒng)可重組的方向發(fā)展。在線服務(wù)可以根據(jù)用戶要求隨時接通 INTERNET 接受遠程服務(wù)。數(shù)控系統(tǒng)具有在線技術(shù)后援和在線服務(wù)后援。加工過程智能監(jiān)控可以實現(xiàn)工件裝卡定位自動找正，刀具直徑和長度誤差測量，加工過程刀具磨損和破損診斷、零件裝卸物流監(jiān)控，自動進行補 償、調(diào)整、自動更換刀具等，智能監(jiān)控系統(tǒng)對機床的機械、電氣、液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障自動診斷、報警、故障顯示等，直至停機處理。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 數(shù)字化控制技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個階段 :數(shù)字化控制技術(shù)對機床單機控制；集合生產(chǎn)管理信息形成生產(chǎn)過程自動控制；生產(chǎn)過程遠程控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無人化工廠的智能化新階段。 技術(shù)集成和技術(shù)復(fù)合是數(shù)控機床技術(shù)最活躍的發(fā)展趨勢之一，如工序復(fù)合型 ——車、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工技術(shù)復(fù)合，跨加工類別技術(shù)復(fù)合 —— 金切與激光、沖壓與激光、金屬燒結(jié)與鏡面切削復(fù)合等，目前已由機加工復(fù)合發(fā)展到非機加工復(fù)合，進而發(fā)展到零件制造和管理信息及應(yīng)用軟件的兼容，目的在于實現(xiàn)復(fù)雜形狀零件的全部加工及生產(chǎn)過程集約化管理。目前，精密數(shù)控機床的重復(fù)定位精度可以達到 1181。 通過機床結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造和裝配的精化，數(shù)控系統(tǒng)和伺服控制的精密化，高精度功能部件的采用和溫度、振動誤差補償技術(shù)的應(yīng)用等，從而提高機床加工的幾何精度、運動精度，減少形位誤差、表面粗糙度。在刀具材料和結(jié)構(gòu)的支持下，從單一的刀具切削高速 加工，發(fā)展到機床加工全面高速化，如數(shù)控機床主軸的轉(zhuǎn)速從每分鐘幾千轉(zhuǎn)發(fā)展到幾萬轉(zhuǎn)、幾十萬轉(zhuǎn)；快速移動速度從每分鐘十幾米發(fā)展到幾十米和超過百米；換刀時間從十幾秒下降到 10 秒、 3秒、1秒以下，換刀速度加快了幾倍到十幾倍。 數(shù)控加工簡介 高速加工技術(shù)發(fā)展迅速，在高檔數(shù)控機床中得到廣泛應(yīng)用。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 Ⅲ 目 錄 1 數(shù)控機床的概述 ......................................................................................1 數(shù)控加工簡介 ................................................................................................... 1 數(shù)控加工工藝及其工藝特點 ........................................................................... 3 數(shù)控加工必須遵循的一般原則 ....................................................................... 4 數(shù)控加工的步驟 ............................................................................................... 4 2 刀具和切削用量的選擇 .............................................................................5 數(shù)控機床對刀具的要求 ............................................................................... 1 刀具的選擇方法 ............................................................................................ 1