【正文】 4 顯示和刀具軌跡的驗(yàn)證手段；難以和 CAD 數(shù)據(jù)庫(kù)和 CAPP 系統(tǒng)有效連接；不容易作到高度的自動(dòng)化，集成化。 50 年代， MIT設(shè)計(jì)了一種專門(mén)用于機(jī)械零件數(shù)控加工程序編制的語(yǔ)言，稱為 APT（ Automatically Programmed Tool）。 數(shù) 控加工技術(shù)的發(fā)展 數(shù)控加工的發(fā)展趨勢(shì)是高速和精密，另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是完整加工，即在一臺(tái)機(jī)床上完成復(fù)雜零件的全部加工工序。數(shù)控加工的最大特征有兩點(diǎn)：一是可以極大地提高精度，包括加工質(zhì)量精度及加工時(shí)間誤差精度；二是加工質(zhì)量的重復(fù)性，可以穩(wěn)定加工質(zhì)量，保持加工零件質(zhì)量的一致。 數(shù)控加工，也稱之為 NC(Numerical Control）加工，是以數(shù)值與符號(hào)構(gòu)成的信息，控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。數(shù)控機(jī)床既是數(shù)字控制機(jī)床，也是一種裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號(hào)碼 ，或其他符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。 3 第 1 章 數(shù)控加工的 概述 數(shù)控 加工 數(shù)控是數(shù)字控制的簡(jiǎn)稱，英文為 Numerical Control,簡(jiǎn)稱 NC。因此，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視連桿 的生產(chǎn)，不斷改進(jìn)其材質(zhì)及加工手段， 以提高其性能水平，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的需要。 伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，我國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿 生產(chǎn)得到較大的發(fā)展，總量已具相當(dāng)?shù)囊?guī)模，無(wú)論是設(shè)計(jì)水平，還是產(chǎn)品品種、質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式都有很大的發(fā)展。如何從工藝的角度根 據(jù)各企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī) 模、零件結(jié)構(gòu)形式與加工精度要求等方面來(lái)合理地進(jìn)行產(chǎn)品工藝方案設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備的加工效率，使企業(yè) 2 設(shè)備資源與人力資源得到充分利用，需要從多個(gè)方面來(lái)探討。 高效率、高精度加工是數(shù)控機(jī)床加工最主要特點(diǎn)之一。連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。連桿部件一般是由連桿體、連桿蓋和螺栓、螺母等組成。 連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一， 其小頭經(jīng)活塞銷與活塞連接，大頭與曲軸軸頸連接。在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中按照特定工藝，不論其生產(chǎn)規(guī)模如何，都需要種類繁多的工藝裝備，而產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率、成本無(wú)不與工藝裝備有關(guān)。 II 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 數(shù)控加工的概述 ........................................................................ 3 數(shù)控加工 .................................................................................... 3 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展 ............................................................... 3 數(shù)控加工工藝的內(nèi)容 ............................................................... 4 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) ............................................................... 4 第 2 章 連桿加工工藝 ............................................................................ 6 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ........................................................................ 6 連桿的主要技術(shù)要求 ............................................................... 7 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 ............................ 7 大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度 ... 7 大、小頭孔中心距及兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度 ................................................................................................. 8 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 .................................... 8 螺栓孔的技術(shù)要求 ......................................................... 8 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 ................................................. 9 毛坯的選擇和加工余量的確定原則 ....................................... 9 連桿的加工工序 ...................................................................... 10 連桿的加工工藝過(guò)程分析 ..................................................... 12 工藝過(guò)程的安排 ........................................................... 12 定位基準(zhǔn)的選擇 ........................................................... 12 確定合理的夾緊方法 ................................................... 14 連桿兩端面的加工 ....................................................... 14 連桿大、小頭孔的加工 ............................................... 15 連桿螺栓孔的加工 ....................................................... 15 連桿體與連桿蓋的脹斷工序 ....................................... 15 大頭孔兩側(cè)面的加工 ................................................... 16 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題 .......................................... 16 III 切削用量的選擇原則 ............................................................. 16 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 .................................. 16 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 .................................. 18 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 ................ 18 確定加工余量 ............................................................... 18 確定工序尺寸及其公差 ............................................... 19 第 3 章 部分工序的數(shù)控編程 ............................................................. 20 數(shù)控編程 .................................................................................. 20 數(shù)控編程技術(shù) ............................................................... 20 數(shù)控編程的方法 ........................................................... 20 部分工序的數(shù)控程序 ............................................................. 21 結(jié) 論 ..................................................................................................... 27 謝 辭 ....................................................................................................... 28 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 29 1 前 言 隨著科技的進(jìn)步，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品各方面的要求 越來(lái)越 嚴(yán)格，特別是在加工精度方面。 數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)的廣泛運(yùn)用，使當(dāng)今的制造業(yè)生產(chǎn)面貌煥然一新 。針對(duì)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 、 精度要求 及加工的難易程度 ，采用數(shù)控加工的方法。 I 連桿加工的數(shù)控編程 摘 要 連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件，主要承受高溫氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的拉伸、壓縮、彎曲等高頻交變載荷，服務(wù)條件惡劣，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜，疲勞、磨損、高溫、振動(dòng)等影響連桿的使用壽命。因此連桿必須具有足夠的疲勞強(qiáng)度、剛度與綜合機(jī)械性能， 制造精度要求很高，且連桿零件小而 型面復(fù)雜、空間尺寸不便測(cè)量，加工部位多，形位公差部位多且要求嚴(yán) 格 ，加工中難以控制。 數(shù)控加工不但可以極大地提高精度，包括加工質(zhì)量精度及加工時(shí)間誤差精度，而且可以穩(wěn)定加 工質(zhì)量，保持加工零件質(zhì)量的一致。本文 根據(jù) 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求 ，闡述了 連桿 的工藝設(shè)計(jì)及其具體內(nèi)容， 通過(guò)對(duì)被加工零件的工藝分析， 運(yùn)用所學(xué)數(shù)控技術(shù)知識(shí)，對(duì)某些工步進(jìn)行了數(shù)控編程。為了保證產(chǎn)品的精度要求，必須協(xié)調(diào)產(chǎn)品加工中的每一個(gè)方面，因?yàn)槿我环矫娴恼`差累積起來(lái)，將 對(duì)產(chǎn)品的精度產(chǎn)生間接的影響。隨著不規(guī)則形狀零件在現(xiàn)代 機(jī)器 中的廣泛應(yīng)用，如何保證這類零件的加工精度就顯得尤為重要。燃燒室中受壓縮的油氣混合氣體經(jīng)點(diǎn)火燃燒后急劇膨脹，以很大的壓力壓向活塞頂面，連桿則將活塞所受的力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，連 桿要承受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用，因此其應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛性外，還應(yīng)盡量減少自身的質(zhì)量。在小頭孔中壓入青銅襯套，大頭孔內(nèi)襯有具有鋼質(zhì)基底的耐磨巴氏合金軸瓦，以減少磨損和便于維修。數(shù)控加工取代傳統(tǒng)加工占據(jù)生產(chǎn)制造的主導(dǎo)地位已成為一種趨勢(shì)，但由于歷史的原因，傳統(tǒng)的加工設(shè)備與先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床并存，是目前乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)大多數(shù)制造企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀。其中 數(shù)控編程系統(tǒng)正向集成化 ，網(wǎng)絡(luò)化 和智能化方向發(fā)展 。 連桿 在發(fā)動(dòng)機(jī)中是承受載荷傳遞動(dòng)力的重要零部件，也是發(fā)動(dòng)機(jī)五大零部件中最難以保證加工質(zhì)量的零部件，其性能、水平直接影響整機(jī)的性能水平及可靠性 。近幾年來(lái)， 國(guó)內(nèi) 連桿加工發(fā)展十分迅速， 尤其是大功率柴油機(jī) 連桿 ， 而 先進(jìn)的加工工藝加工出的 連桿質(zhì)量好、效率高且穩(wěn)定。是近代發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)控制技術(shù)、是用數(shù)字化的信息實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的一種方法。它是一種靈活通用能夠適應(yīng)產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動(dòng)機(jī)床。數(shù)控加工經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展已成為應(yīng)用于當(dāng)代各個(gè)制造領(lǐng)域的先進(jìn)制造技術(shù)。也就是說(shuō)加工零件的質(zhì)量及加工時(shí)間是由數(shù)控程序決定而不是由機(jī)床操作人員決定的。 數(shù)控加工中的程序編制 也隨著數(shù)控機(jī)床的更新而改變。其后， APT 幾經(jīng)發(fā)展，形成了諸如APTII、 APTIII（立體切削用）、 APT（算法改進(jìn)，增加多坐標(biāo)曲面加工編程功能）、 APTAC（ Advanced contouring） (增加切削數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) )和 APT/SS（ Sculptured Surface） (增加雕塑曲面加工編程功能 )等先進(jìn)版。針對(duì) APT 語(yǔ)言的缺點(diǎn)， 1978 年，法國(guó)達(dá)索飛機(jī)公司開(kāi)始開(kāi)發(fā)集三 維設(shè)計(jì)、分析、 NC 加工一體化的系統(tǒng)，稱為 CATIA。到了 80 年代，在 CAD/CAM 一體化概念的基礎(chǔ)上，逐步形成了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ CIMS）及并行工程（ CE）的概念。 數(shù)控加工工藝的內(nèi)容 （ 1） 選擇適合在數(shù)控上加工的零件，確定工序內(nèi)容。設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序，如工序的劃分，刀具的選擇，夾具的定位與安裝，切削用量的確定，走刀路線的確定。如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇，刀具的補(bǔ)償。 （ 5） 自動(dòng)運(yùn)動(dòng)使至 程序 結(jié)束。一般只需一次加工即能達(dá)到加工部位的精度，而不需分粗加工、精加工。 (3) 由于刀具庫(kù)或刀架上裝有幾把甚至更多的備用刀具，因此，在數(shù)控機(jī)床上加工工件時(shí)刀具的配置、安裝與使用不需要中斷加工過(guò)程，使加 5 工過(guò)程