【正文】 3）生產(chǎn)設(shè)備工作量小，容易變換產(chǎn)品。其特點是：1）采用了比較簡單的機床和工藝設(shè)備。4）工序分散原則就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行。2）減少工序數(shù)目，減少運輸工作量，簡化了生產(chǎn)計劃工作，縮短了生產(chǎn)周期。工序集中一般使用結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機械化，自動化程度高的機床。工序集中的原則就是指每道工序包括可能多的加工內(nèi)容。該階段是按照超穩(wěn)定，超微量切除等原則。主要目標(biāo)是以提高尺寸精度和減小表面的粗糙度為主，一般不用來糾正形狀精度和位置精度。（4）光整加工階段。（3）精加工階段。(2)半精加工階段。在加工多個孔時，在保證不會發(fā)生刀具碰撞的前提下，當(dāng)?shù)毒呒庸ね暌粋€孔后，刀具只需要退到R面，從而減小了空刀的時間（）。在確定Z向的加工路線時，刀具分為快速移動加工路線和工作進(jìn)給路線。定位迅速可以減小空行程的時間，提高加工的效率。如圖46 行切法如圖47 環(huán)切法如圖48 行切法加環(huán)切法 孔加工路線在數(shù)控立式銑床中，對孔進(jìn)行加工時，首先將刀具移動到XOY平面上孔中心的位置上，然后刀具再沿Z向進(jìn)行進(jìn)給加工。所以在加工內(nèi)槽時通常先采用行切法切去中間部分的余量，再用環(huán)切法加工出內(nèi)槽的形狀。通常加工內(nèi)槽的方法有三種：行切法、環(huán)切法、先行切法后環(huán)切法。而刀具可以沿一個過度圓弧切入和切出工件輪廓，以保證不留刀痕，圓弧的大小由內(nèi)輪廓零件的尺寸而定。刀具在切出零件時，也應(yīng)該沿切削點延長線或者切削方向切出，而不能在切削點出直接抬刀。刀具在切入零件時，應(yīng)該避免沿零件外輪廓的法向切入，以免產(chǎn)生刀痕。反之，若被加工的表面有硬皮，進(jìn)給機構(gòu)有間隙，應(yīng)該采用逆銑來加工表面，應(yīng)為這樣刀具從已加工表面切入，不會產(chǎn)生崩刃。（1）順銑和逆銑的選擇當(dāng)工件表面沒有硬皮，機床的進(jìn)給機構(gòu)沒有間隙時，采用順銑加工。3）應(yīng)該使加工路線最短，這樣即可以減少程序段，有可以減少空刀的時間。因此，除板料外，不論是鍛件、鑄件還是型材，只要準(zhǔn)備采用數(shù)控加工，其加工表面均應(yīng)有較充分的余量圖43 特殊毛坯銑削加工路線的確定原則主要有以下的幾點：1）加工的路線應(yīng)該保證零件的加工精度和表面粗糙度，且效率要高?？煽紤]在毛坯上另外增加裝夾余量或工藝凸臺、工藝凸耳等輔助基準(zhǔn)◆特殊情況:采用鍛件、鑄件毛坯時，因鍛模時的欠壓量與允許的錯模量的不等；鑄造時也會因砂型誤差、收縮量及金屬液體的流動性差不能充滿型腔等造成余量的不等。但焊接后變形大，需經(jīng)時效處理冷沖壓件：適用于形狀復(fù)雜的板料零件，多用于中、小尺寸件的大批大量生產(chǎn) 毛坯形狀和尺寸的選擇：減少肥頭大耳，實現(xiàn)少、無屑加工。薄壁零件，不可用砂型鑄造；尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進(jìn)的鑄造方法 鍛件：適用于強度較高、形狀較簡單的零件。零件被加工的底面與側(cè)面相交處的圓角半徑是否太大，當(dāng)?shù)毒邎A角半徑r越大時，銑刀端刃銑削平面的能力就越差，效率也就越低，應(yīng)該盡量的避免。當(dāng)被加工表面的凹圓弧尺寸較多時，應(yīng)該盡量統(tǒng)一，以減小使用的銑刀的數(shù)量，保證零件表面光滑。（H為被加工內(nèi)輪廓面的最大高度）時，其加工的工藝性不好。（2）要徹底讀懂零件圖樣零件圖樣的尺寸是否標(biāo)注全，有無漏、多尺寸的情況，有無封閉尺寸，尺寸的標(biāo)注方法是否方便編程，零件的結(jié)構(gòu)是否表示清楚了，視圖是否完整，各幾何元素間的相互關(guān)系（如相切、相交、垂直、平行等）是否明確。對零件進(jìn)行手工編程時，要計算每個節(jié)點的坐標(biāo)。這樣的標(biāo)注方法既便于編程，也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，在保證設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、檢查基準(zhǔn)與編程原點設(shè)置的一致性方面帶來很大的方便。2. 機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程由若干個順序排列的工序組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀工序：一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程 安裝：工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序工步：在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序內(nèi)容工位：一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個位置走刀：在一個工步內(nèi)，若被加工表面需切去的金屬層很厚，就可分幾次切削，每切削一次為一次走刀 （1）零件圖的尺寸標(biāo)注應(yīng)符合編程方便的原則零件圖的尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點。凡是改變生產(chǎn)對象的形狀，尺寸，相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程，均稱為工藝過程。切削速度vc確定后，可根據(jù)刀具或工件直徑（D）按公式來確定主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）。粗加工或工件材料的加工性能較差時，宜選用較低的切削速度。 切削速度vc可根據(jù)己經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度進(jìn)行選取。進(jìn)給速度νf可以按公式νf =fn計算，式中f表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，～／r；～；～。 粗加工時，由于對工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時主要根據(jù)機床進(jìn)給機構(gòu)的強度和剛性、刀桿的強度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進(jìn)給速度。②進(jìn)給速度（進(jìn)給量）的確定精加工的加工余量一般較小，可一次切除。 粗加工時，除留下精加工余量外，一次走刀盡可能切除全部余量。因此，精車時應(yīng)選用較小（但不能太?。┑谋吵缘读亢瓦M(jìn)給量，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。精車時，對加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻。選擇切削用量時應(yīng)首先選取盡可能大的背吃刀量ap，其次根據(jù)機床動力和剛性的限制條件，選取盡可能大的進(jìn)給量f，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定合適的切削速度vc。這些參數(shù)均應(yīng)在機床給定的允許范圍內(nèi)選取。編程人員應(yīng)能夠了解機床所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍等方面的內(nèi)容，以保證在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸，合理安排刀具的排列順序。在加工中心上，所有刀具全都預(yù)先裝在刀庫里，通過數(shù)控程序的選刀和換刀指令進(jìn)行相應(yīng)的換刀動作。而端銑刀無論是在表面加工質(zhì)量上還是在加工效率上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于球頭銑刀，因此，在確保零件加工不過切的前提下，粗加工和半精加工曲面時，盡量選擇端銑刀。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。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(yuǎn)遠(yuǎn)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。數(shù)控加工中，斷屑和排屑不像普通機床加工那樣能及時由人工處理，切屑易纏繞在刀具和工件上，會損壞刀具和劃傷工件已加工表面，甚至?xí)l(fā)生傷人和設(shè)備事故，影響加工質(zhì)量和機床的安全運行，所以要求刀具具有較好的斷屑和排屑性能。數(shù)控加工的刀具，不論在粗加工或精加工中，都應(yīng)具有比普通機床加工所用刀具更高的耐用度，以盡量減少更換或修磨刀具及對刀的次數(shù)，從而提高數(shù)控機床的加工效率和保證加工質(zhì)量。要保證數(shù)控加工中不會發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進(jìn)行，要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強的適應(yīng)性。為適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動換刀等要求，刀具必須具有較高的精度。同時，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，以便實現(xiàn)按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對刀具壽命進(jìn)行管理。 （2）切削性能好。在選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控刀具時，應(yīng)結(jié)合實際情況，盡可能選用各種先進(jìn)刀具，如可轉(zhuǎn)位刀具、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等。從刀具性能上講，數(shù)控刀具應(yīng)高于普通機床所使用的刀具。（7）工件材料工件材料將決定刀具材料和切削部分幾何參數(shù)的選擇，刀具材料與工件的加工精度、材料硬度等有關(guān)。（5）加工表面粗糙度加工表面粗糙度影響刀具的結(jié)構(gòu)形狀和切削用量，例如毛坯粗銑加工時，可采用粗齒銑刀，精銑時最好用細(xì)齒銑刀。例如孔的加工可以用鉆及擴孔鉆，也可用鉆和鏜刀來進(jìn)行加工。在能夠保證工件系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)剛性好的條件下，允許采用高生產(chǎn)率的刀具，例如高速切削車刀和大進(jìn)給量車刀。 例如在大量生產(chǎn)時采用特殊刀具，可能是合算的，而在單件或小批量生產(chǎn)時，選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具更適合一些。數(shù)控機床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求?！竦镀暗侗腥氲奈恢煤头较蛴幸??！竦毒邞?yīng)具有較高的精度，包括刀具的形狀精度、刀片及刀柄對機床主軸的相對位置精度、刀片及刀柄的轉(zhuǎn)位及拆裝的重復(fù)精度?！竦毒呋虻镀瑤缀螀?shù)和切削參數(shù)的規(guī)范化、典型化。圖32 常見刀具和刀柄 數(shù)控加工刀具的特點為了達(dá)到高效、多能、快換、經(jīng)濟的目的，數(shù)控加工刀具與普通金屬切削刀具相比應(yīng)具有以下特點：●刀片及刀柄高度的通用化、規(guī)格化、系列化?！矜I槽銑刀●鼓形銑刀●成形銑刀（4）特殊型刀具它的結(jié)構(gòu)特點是球頭或端面上布滿切削刃，圓周刃與球頭刃圓弧連接，可以作徑向和軸向進(jìn)給。結(jié)構(gòu)有整體式和機夾式等，高速鋼和硬質(zhì)合金是銑刀工作部分的常用材料。立銑刀是數(shù)控機床上用得最多的一種銑刀?！窳姷睹驺姷兜膱A周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃。●面銑刀（也叫端銑刀）從加工工藝要求上可分為粗鏜刀和精鏜刀。③鏜削刀具　分粗鏜、精鏜等刀具。因此它的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接形式有多種。②鉆削刀具　分小孔、短孔、深孔、攻螺紋、鉸孔等。它既可以用于外圓車削又可用于內(nèi)孔鏜削，也適用于車削中心的自動換刀系統(tǒng)。它們與機床刀盤之間的聯(lián)接是通過槽形刀架和套筒接桿來聯(lián)接的。方形刀體一般用槽形刀架螺釘緊固方式固定。機夾可轉(zhuǎn)位刀具夾固不重磨刀片時通常采用螺釘、螺釘壓板、杠銷或楔塊等結(jié)構(gòu)。機夾可轉(zhuǎn)位刀具的刀片和刀體都有標(biāo)準(zhǔn)，刀片材料采用硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金以及高速鋼。P類——適于加工鋼、長屑可鍛鑄鐵（相當(dāng)于我國的YT類）M類——適于加工奧氏體不銹鋼、鑄鐵、高錳鋼、合金鑄鐵等（相當(dāng)于我國的YW類）MS類——適于加工耐熱合金和鈦合金K類——適于加工鑄鐵、冷硬鑄鐵、短屑可鍛鑄鐵、非鈦合金（相當(dāng)于我國的YG類）KN類——適于加工鋁、非鐵合金KH類——適于加工淬硬材料③陶瓷刀具④立方氮化硼刀具⑤金剛石刀具（３）從切削工藝上可分為①車削刀具　分外圓、內(nèi)孔、外螺紋、內(nèi)螺紋，切槽、切端面、切端面環(huán)槽、切斷等。硬質(zhì)合金刀片有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格系列產(chǎn)品，具體技術(shù)參數(shù)和切削性能由刀具生產(chǎn)廠家提供。高速鋼刀具使用前需生產(chǎn)者自行刃磨，且刃磨方便，適于各種特殊需要的非標(biāo)準(zhǔn)刀具。機夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同，分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位；③減振式　當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L與直徑之比較大時，為了減少刀具的振動，提高加工精度，多采用此類刀具；④內(nèi)冷式　切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部；⑤特殊型式　如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。事實上，由于模塊刀具的發(fā)展，數(shù)控刀具已形成了三大系統(tǒng)，即車削刀具系統(tǒng)、鉆削刀具系統(tǒng)和鏜銑刀具系統(tǒng)。模塊化刀具是發(fā)展方向。 切入運動、切出運動、調(diào)整運動、分度運動以及其他各種空行程運動。進(jìn)給運動可以是多個，也可以是一個；可以是連續(xù)的， 也可以是步進(jìn)的。一般，主運動速度最高，消耗功率最大，通常只有一個主運動。按作用情況不同,可分為:主運動和進(jìn)給運動。為了完成這一過程時能夠確保加工質(zhì)量、盡量減少動力消耗和延長刀具壽命，刀具切削部分的幾何結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)必須能適應(yīng)切削過程的綜合要求。 (3)刀具必須具有一定的空間幾何結(jié)構(gòu)。刀具在切除工件上多余材料時，工作部分將受到切削力、切削熱、切削摩擦等的共同作用，且切削負(fù)荷很重，工作條件惡劣。這類相對運動由各種切削機床的傳動系統(tǒng)提供。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應(yīng)用的價值。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。模塊化設(shè)計為夾具的計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。利用模塊化設(shè)計的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。2） 高效為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)177。5μm。1） 高精度隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。 夾具的發(fā)展趨勢夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)