【正文】 庫 二、工藝階段的劃分 工藝過程的四個加工階段 （ 1）粗加工階段。 表 22 配合件各個部分 的加工工藝路線 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 定位基準 10 鍛造 10 20 熱處理 人工時效 30 劃線 劃線 40 銑削 粗銑削外輪廓，至尺寸 90*90 下表面 50 粗銑削 粗銑削 圓柱毛坯為正方形 ，保證 正方形邊長為 90 下表面 60 精銑削 精銑，保證與中心軸線的對稱度公差為 下表面 無錫工藝職業(yè)技術學院 20 70 粗銑削 銑削下表面保證總厚度為 30mm 上表面 80 精銑削 銑削下表面保證與上表面的平行度要求與零件總厚度 上表面 90 銑削 銑削凹臺，保證尺寸為 13mm 上表面 100 銑削 粗精銑削最上層，保證尺寸形狀要求 上表面 110 銑 削 粗精銑削最上層，保證 凹臺 尺寸形狀要求 上 表面 120 銑 削 粗精銑削 凹臺 ，保證凹臺上表面 82176。 制定 配合件各個部分零件 的工藝路線 確定各表面的加工方法 擬定工藝路線是指擬定零件各工序加工內(nèi)容和工序的先 后順序。在選擇夾具時還要保證零件的裝卸要快速、方便、可靠。 當零件加工批量不大時，應盡量采用組合夾具、可調(diào)試夾具及其它通用夾具，來縮短生產(chǎn)準備時間、節(jié)省生產(chǎn)費用。 無錫工藝職業(yè)技術學院 19 二、夾具的選擇 在選擇夾具的時候有兩個基本的要求。 （ 4）“互為基準”原則。 （ 3）“自為基準”原則。 （ 2）“基準統(tǒng)一”原則。 精基準的選擇原則 （ 1）“基準重合”原則。 （ 4）粗基準平整光潔，定位可靠的原則。 （ 3）粗基準只能有效使用一次的原則。 （ 2）保證不加工面位置正確的原則。在很多的工件上有一些重要的表面，加工這些表面時希望它們被切去均勻的余量。在以后的工序中，則采用已經(jīng)加工過的表面作為定位基準，稱為精基準。 裝夾方案的確定 一、定位基準的選擇 選擇工件上的哪些表面作為定位基準，是制訂工藝規(guī)程的一個十分重要的問題。 現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。 零件的結構形狀和尺寸。 零件材料的工藝性。 毛坯選擇的原則 選擇毛坯時應該考慮如下幾個方面的因素： 零件的生產(chǎn)綱領。 其他毛坯。 焊接件。型材主要有板材、棒材、線材等。因此鍛件的力學性能好，常用于受力復雜的重要鋼制零件。 鍛件。 常見的毛坯種類 常見的毛坯種類有以下幾種： 鑄件。 生產(chǎn)類型的劃分除了與生產(chǎn)綱領有關外，還應考慮產(chǎn)品的大小及復雜程度。產(chǎn)量大、品種少，大多數(shù)工作地 長期重復的進行某個零件的某一道工序的加工。其中，小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點分別與單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點類似。如機床制造、電機制造等屬于成批生產(chǎn)。 （ 2）成批生產(chǎn)。每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少，生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多，而且很少重復生產(chǎn)。 確定零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)生產(chǎn)綱領的大小及產(chǎn)品品種的多少，企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）的生產(chǎn)專業(yè)化程度可分為三種生產(chǎn)類型。 （ 11）去毛刺，保證工件平整光滑。 （ 8）拆卸工件，換面裝夾 。 兩圓邊距離為 14，小圓邊上偏差為 0、下偏差為 ， 大圓邊 上偏差為 、下偏差為 0； （ 4）鉆 此工件中心 的 通 孔，孔的尺寸為Φ 26，上偏差為 +、下偏差為 0； （ 5） 銑上表面的階梯面， ； （ 6）鉆通孔。保證尺寸Φ 80，上偏差為 、下偏差為 ，兩個 垂直邊關于中心對稱 ，距離為 70； 無錫工藝職業(yè)技術學院 16 （ 3）銑橢 扇形橢 圓槽。零件材料為 45鋼；具有表面硬，耐磨，中心韌 性好，精度要求高的特點，零件毛坯規(guī)格為 100? 100? 35。為保證四邊相互垂直，在實際加工前，必須對固定鉗口進行調(diào)整。一是分析精度及各項技術要求是否安全，是否合理；二是本工序的數(shù)控銑削加工精度能否達到圖樣要求，若達不到，需要采取其它措施彌補的話則應給后續(xù)工作留有余量；三是找出圖紙上有位置精度要求的表面，這些表面應在一次安裝中完成；四是對表面粗糙要求；較高的表面，應確定用恒線速切削。對被加工零件的精度及技術進行分析，是零件工藝分析的重要內(nèi)容。 零件的結構工藝性是指設計的零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟性。 無錫工藝職業(yè)技術學院 15 7 結合上述六點可以歸納出零件是復合型，正反兩面 。 無錫工藝職業(yè)技術學院 14 5 在 最上層平面 創(chuàng)建 草 圖，并以坐標點中心繪制一個直徑為26 和 以 X 軸為對稱的圓心距為 70，直徑為10 的 圓，然后 使用拉伸除料貫穿 。 4 在 上環(huán)形平面上建立草圖 ， 畫兩個以坐標原點分別為 ?50 和 ?74 的圓，相交并角度為42176。 無錫工藝職業(yè)技術學院 13 3 在 YZ 平面 作為基準面，創(chuàng)建草圖，繪制一個 到凸臺面斜度為 82176。 表 21 零件實體設計操作步驟 無錫工藝職業(yè)技術學院 12 序號 操作內(nèi)容 實體圖 1 在 XOY平面上創(chuàng)建草圖，然后使用拉伸增料生成。 第二章 配合件 的實體造型及工藝編制 實體設計 零件實體的繪制可選的軟件有： Pro/E、 UG、 AutoCAD、 XACA 實體造型及 CAXA 制造工程師等。如果是中小批量而又是經(jīng)常周期性重復投產(chǎn)的話，那么采用數(shù)控銑床是非常合適的，因為第一批量中準備好多工夾具、程序等可以存儲起來重復使用。也可根據(jù)零件加工要求，在一般的數(shù)控銑床的基礎上，增加數(shù)控 分度頭 或數(shù)控回轉工作臺，這時機床的系統(tǒng)為四坐標的數(shù)控系統(tǒng)，可以加工螺旋槽、葉片零件等。對于精度要求比較高的零件，則應考慮選用精密型的數(shù)控銑床。實際上，機床出廠精度均有相當?shù)膬淞?，比國家標準的允差值大約壓縮20%左右。 根據(jù)加工零件的精度要求選用 我國已制定了數(shù)控銑床的精度標準，其中數(shù)控立式銑床升降臺銑床已有專業(yè)標準。 選用原則 根據(jù)被加工零件的尺寸選用 規(guī)格較小的升降臺式數(shù)控銑床，其工作臺寬度多在 400mm 以下，它最適宜中小零件的加工和復雜形面的輪廓銑削任務。 潤滑系統(tǒng)及方式： 潤 滑系統(tǒng)是由手動潤捐油泵、分油器、節(jié)流閥、油管等組成。升降臺左側裝有鎖緊手柄，軸的前端裝有長手柄，可帶動錐齒輪及升降臺絲桿旋轉，從而獲得升降臺的升降運動。 升降臺 (橫向進路部分 ) 升降臺前方裝有 交流伺服系統(tǒng) ．驅(qū)動床鞍作橫向進給運動，其傳動原理與工作臺的縱向進給相同。工作臺左端裝有手輪和刻度盤，以便進行手動操作。 工作臺 工作臺與床鞍支承在升降臺較寬的水平導軌上，工作臺的縱向進給是由安裝在工作臺右端的伺服電機驅(qū)動的。啟動主電動機時，應注意松開主軸制動手柄。銑頭主軸支承在高精度軸承上．保證主軸具有高回轉精度和良好的剛性；主軸裝有快速換刀螺母，前端錐采用 1$0505錐度；主軸采用機械無級變速，其調(diào)節(jié)范圍寬，傳動平穩(wěn)，操作方便。 床身 床身內(nèi)部布局合理，具有良好的剛性，底座上設有 4個調(diào)節(jié)螺栓，便于機床進行水平調(diào)整，切削液儲液襤設在機床座內(nèi)部。 沃斯 型數(shù)控立式升降臺銑床配有 Ⅳ 四 3MA 數(shù)控系統(tǒng)，采用全數(shù)字交流伺服驅(qū)動。 結構組成 數(shù)控銑床形式多樣，不同類型的數(shù)控銑床在組成上雖有所差別，但卻有許多相似之處。 從切削原理上講，無論是端銑或是周銑都屬于斷續(xù)切削方式，而不像車削那樣連續(xù)切削，因此對刀具的要求較高，具有良好的抗沖擊性、韌性和耐磨性。有利于生產(chǎn)管理自動化。 無錫工藝職業(yè)技術學院 9 加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 能加工普通機床無法加工或很難加工的零件，如用數(shù)學模型描述的復雜曲線零件以及三維空間曲面類零件。 輔助裝置 如液壓、氣動、 潤滑 、冷卻系統(tǒng)、排屑和防護等裝置。 進給伺服 由進給電機和進給執(zhí)行機構組成，按照程序設定的進給速度實現(xiàn)刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉運動。 CAXA 制造工程師提供了豐富的工藝控制參數(shù)，可以方便地控制加工過程。 可直觀、精確地對加工過程 進行模擬仿真、對代碼進行反讀校驗。 高效的數(shù)控加工 、半精、精、補加工方式 提供 7 種粗加工方式：平面區(qū)域粗加工、區(qū)域式粗加工、高等線粗加工、掃描線粗加工、擺線式粗加工、插銑式粗加工、導動線粗加工 提供 14 種精加工方式：平面輪廓精加工、輪廓導動精加工、曲面輪廓精加工、導動線精加工、曲面區(qū)域精加工、參數(shù)線精加工、投影線精加工、輪廓線精加工、等高線精加工、掃描線精加工、淺平面精加工、限制線精加工、三維偏置精加工、深腔側壁 精加工 提供三種補加工：等高線補加工、筆式清根加工、區(qū)域式補加工 提供兩種槽加工：曲線式銑槽、掃描式銑槽 ，支持 45 軸加工 兩軸到兩軸半加工方式：可直接利用零件的輪廓曲線生成加工軌跡指令，而無需建立其三維模型；三軸加工方式：多樣化的加工方式可以安排從粗加工、半精加工到精加工的加工工藝路線。 基于實體的“精確特征造型”技術，使曲面融合進實體中，形成統(tǒng)一的曲面實體復合造型模式 。可通過列表數(shù)據(jù)、數(shù)學模無錫工藝職業(yè)技術學院 7 型、字體文件及各種測量數(shù)據(jù)生成樣條曲線，通過掃描、放樣、拉伸、等距、異動、邊界網(wǎng)格等多種形式生成復雜曲面，并可對曲面進行任意裁剪、過渡、拉伸、縫合、拼接、相交和變形等，建立任意復雜的零件模型。實體模型的生成可以用增料方式，通過拉伸、旋轉、導動、放樣或加厚曲面來實現(xiàn)，也可以通過減料方式，從實體中減掉實體或用曲面裁剪來實現(xiàn)，還可以用等半徑過渡、變半徑過渡、 倒角、打孔、增加拔模斜度和抽殼等高級特征功能來實現(xiàn)。 功能特點 曲面完美結合 采用精確的特征實體造型技術，可將設計信息用特征術語描述。 CAXA 制造工程師簡介 CAXA 制造工程師不僅是一款高效易學，具有很好工藝性的數(shù)控加工編程軟件，而且還是一套 Windows 原創(chuàng)風格，全中文三維造型與曲面實體完美結合的 CAD/CAM 一體化系統(tǒng)。 6）程序技術自動化 為了彌補手工編程和 NC 語言編程的不足，近年來開發(fā)出多種自動編程系統(tǒng)，如圖形交互式系統(tǒng)、數(shù)字化自動編程系統(tǒng)、會話式自動編程系統(tǒng)、語言數(shù)控編程系統(tǒng)等。 4）實時智能化 在數(shù)控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著幾個主要的分支發(fā)展，如自適應控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。 無錫工藝職業(yè)技術學院 6 3）工藝復合化和多軸化 數(shù)控機床的工藝復合化，是指工件在一臺機床上裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭、旋轉工作臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。通過數(shù)控裝置及伺服系統(tǒng)功能的改進，主軸的速度和進給速度大大提高，減小了切削的時間和非切削時間。世界數(shù)控技術及其裝備的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下的方面。近幾年一些相關技術的發(fā) 展，如刀具及新材料的發(fā)展，主軸伺服和進給速度、超高速切削等技術的發(fā)展。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數(shù)控領域沿著 可持續(xù)發(fā)展 的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數(shù)控研究開發(fā)部門和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務。特別是在通用微機數(shù)控領域，以 PC 平臺為基礎的國產(chǎn) 數(shù)控系統(tǒng) ，已經(jīng)走在了世界前列。目前國內(nèi)應用較多的 3 類主流數(shù)控系統(tǒng)是 Fanuc 數(shù)控系統(tǒng)、西門子數(shù)控系統(tǒng)和國產(chǎn)系統(tǒng)。數(shù)控銑床還具有孔加工動能，可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔和螺紋加工。 最后，限于我的水平，在設計過程中難免有缺點和錯誤， 設計尚有許多不足之處 ， 懇請各位老師給予指導 。程序的編制到程序的調(diào)試，零件的加工運用到了所學的 CAXA 制造工程師軟件、 Pro/ENGINEER Wildfire、 AutoCAD、機床操作、子程序、 刀具的選擇、零件的工藝分析、數(shù)學處理、工藝路線等一系列的內(nèi)容。目前我國的數(shù)控加工技術已廣泛應用于機械加工制造業(yè)中，如數(shù)控銑削、鏜削、車削、線切割、電火花加工等，其中數(shù)控銑削是復雜多變零件的主要加工方法。這種技術用計算機按事先存貯的數(shù)控程序來執(zhí)行對設備的運動軌跡和外設的操作時邏輯控制功能。大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè) 。 關鍵詞 ：凸臺塊、自動編程、工藝編制、實體造型、控制系統(tǒng) 無錫工藝職業(yè)技術學院 2 Abstract Abstract: CNC milling machine is in the mon milling machine used digital control system, can be under the control of