【正文】 濟方向發(fā)展。（5）定心、對中夾緊機構(gòu)：定心，對中夾緊機構(gòu)是一種特殊的夾緊機構(gòu)，工件在其上同時實現(xiàn)定位和夾緊。（3）圓偏心夾緊機構(gòu)：由于偏心圓的夾緊力小，自鎖性能又不是很好，故只使用于切削負荷不大而且無很大震動的場合，為滿足自鎖條件，其夾緊行程也相應(yīng)受到限制，用與夾緊行程較小的場合。（1）斜碶夾緊機構(gòu)：斜碶夾緊機構(gòu)是夾緊機構(gòu)中最基本的形式之一，螺旋夾緊機構(gòu)，圓偏心夾緊機構(gòu)，定心對中夾緊機構(gòu)等均是斜碶夾緊機構(gòu)的變形，由于手動的斜碶夾緊機構(gòu)在夾緊工件時既費時又費力，效率很低，故實際上多在機動夾緊裝置中采用。在夾緊的組成中可以看出，不論采用任何動力源（手動或者機動），外加的原始作用力要轉(zhuǎn)化為夾緊力，都必須通過夾緊機構(gòu)。夾緊機構(gòu)是接受和傳遞原始作用力，使其變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分，包括中間傳遞力機構(gòu)和夾緊元件。 夾具中的夾緊機構(gòu)夾具中的夾緊裝置一般由動力源和夾緊機構(gòu)兩個部分組成。半圓套 這種定位方式主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝夾的零件。用端面作為主要定位面時，應(yīng)控制套的長度，以免夾緊時工件產(chǎn)生不允許的變形。因此，V形塊是用得最多的定位元件。它定位最大的優(yōu)點就是對中性好，它可使一批工件的定位基準(zhǔn)軸線對中在V形塊兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響。工件以外圓柱面定位：工件以外圓柱面定位時，常用以下元件：V形塊 它有固定式和活動式兩種。3） 圓錐銷 限制了X、Y、Z三個自由度。使用開口墊圈可實現(xiàn)快速裝卸工件，開口墊圈的兩端面應(yīng)互相平行。 2） 圓柱心軸其定位部分直徑按hg6或f6制造，裝卸工件方便，但定心精度不高。為了便于工件裝入，定位銷的頭部應(yīng)有15度的倒角。這時夾具體上應(yīng)有沉孔，使定位銷的圓角部分沉入孔內(nèi)而不會妨礙定位。常見的輔助支承有：螺旋式輔助支承、自位式輔助支承和推引式輔助支承。每安裝一個工件就調(diào)整一次輔助支承。B 輔助支承輔助支承用來提高工件的剛度和穩(wěn)定性，不起定位作用。自位支承（浮動支承） 在工件定位過程中，它能自動地調(diào)整位置，其特點是：支承點的位置能隨著工件定位基面的不同而自動調(diào)節(jié)，定位基面壓下其中一點，其余點便上升，甚至各點都與工件接觸?？烧{(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次。調(diào)整時要先松后調(diào)，調(diào)好后用防松螺母鎖緊。襯套外徑與夾具體孔的配合一般采用H7/n6或者H7/r6，襯套內(nèi)徑與支承釘?shù)呐浜线x用H7/s6。為保證各固定支承的定位表面嚴(yán)格共面，裝配后，需將其工作表面一次磨平。齒紋頭支承釘用在工件的側(cè)面，它能增大摩擦因數(shù)，防止工件滑動。1） 固定支承，有支承釘和支承板兩種形式，在使用過程中他們都是固定不動的。工件以平面定位時常用的定位元件如下所述。 典型的定位元件工件以平面定位：工件以平面作為定位基面，是最常見的定位方式之一。（4）其他元件及裝置如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。它通常是一種機構(gòu)，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動裝置（如杠桿、螺紋傳動副、斜楔、凸輪等）以及動力裝置（如氣缸、油缸）等。圖26 成組夾具 專用夾具的組成（1）定位裝置這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過它使工件加工時相對于刀具及切削成形運動處于正確的位置，如支撐釘、支撐板、V形塊、定位銷等。采用這兩種夾具可大大減少專用夾具數(shù)量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并可有效地促進并實現(xiàn)機床夾具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。加工對象明確，只需調(diào)整或更換個別定位元件或夾緊元件便可使用，調(diào)整范圍只限于本零件組被的工件，適用于成組加工。加工對象不很確定，通用范圍較大，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。采用拼裝夾具大大縮短了專用夾具的設(shè)計與制造周期，而且當(dāng)產(chǎn)品改型時原來夾具的大部分元件仍可拆下重新使用，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。這種夾具不受生產(chǎn)類型的限制，可以隨時組裝，以應(yīng)生產(chǎn)之急。由于組合夾具是由各標(biāo)準(zhǔn)元件組合起來的，因此剛性較差，尤其是元件連接的結(jié)合面接觸剛度，對加工精度影響較大。當(dāng)變換加工對象時，一般仍需全部拆開，重新組裝成新夾具結(jié)構(gòu)，以滿足新工件的加工要求。數(shù)控機床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更加推動了組合夾具技術(shù)的進步，擴大了組合夾具的應(yīng)用范圍。它最適合于品種多、產(chǎn)品變化快、新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)等場合，在批量生產(chǎn)中也可利用組合夾具代替臨時短缺的專用夾具，以滿足生產(chǎn)要求。夾具使用完畢后，可以拆卸，留待組裝新夾具時使用。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機床附件供應(yīng)給用戶。它們有很大的通用性，無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。 夾具的分類（1）通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。它裝在機床上，使工件相對刀具與機床保持正確的相對位置，并能承受切削力的作用。所謂夾具就是一切用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測的裝置。在加工過程中采用開放式通用型實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計算機實時智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服系統(tǒng)、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理、動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)溶于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制系統(tǒng)體系，從而實現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型封閉式開環(huán)控制模式提出的。平板顯示器應(yīng)用先進封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融于一體，通過提高集成電路的密度，減小互聯(lián)長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品的價格、改進性能、減小組件的尺寸、提高系統(tǒng)的可靠性。目前的圖形交互式軟件有Master CAD、Cimatron、pro/E 、UG 、CAXA、CATIA等。5） 結(jié)構(gòu)新型化 采用新型結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動加工，其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度、加工效率較普通機床高210倍6） 編程技術(shù)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。此外，數(shù)控技術(shù)的進步也提供了多軸控制和多軸聯(lián)動控制功能。 2）柔性化 柔性化包括兩個方面的柔性：一是數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計，功能覆蓋面廣，便于不同用戶的要求；二是DNC系統(tǒng)的柔性，同一DNC系統(tǒng)能夠依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度的發(fā)揮DNC系統(tǒng)的效能。 高加工精度。 1）高速高效高精度高生產(chǎn)率。目前數(shù)控機床正朝著高速度、高精度、高工序集中度、高復(fù)合化和高可靠性等方向發(fā)展。隨著計算機、微電子、信息、自動控制、精密檢測及機械制造技術(shù)的高速發(fā)展，機床的數(shù)控技術(shù)有了長足的發(fā)展。(4) 易于建立與計算機間的通信聯(lián)絡(luò)，容易實現(xiàn)群控?！?mm之間，不受零件復(fù)雜程度的影響。改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要作其他任何復(fù)雜的調(diào)整，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。數(shù)控加工減輕了操作者的勞動強度，改善了勞動條件；省去了劃線、多次裝夾定位、檢測等工序及其輔助操作，有效地提高了生產(chǎn)效率。除手工裝夾毛坯外，其余全部加工過程都可由數(shù)控機床自動完成。20世紀(jì)80年代隨著改革開放政策的實施，我國從國外引進了先進技術(shù)，并在消化、吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，進行了大量的開發(fā)工作，進而推動了我國數(shù)控機床新的發(fā)展高潮，使我國數(shù)控機床在品種上、性能上以及水平上均有了新的飛躍。目前，世界主要工業(yè)發(fā)達國家的數(shù)控機床已經(jīng)進入批量生產(chǎn)階段，如美國、德國、法國、日本等，其中日本發(fā)展最快。 20世紀(jì)80年代初，隨著計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進行人機對話式自動編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機床上；數(shù)控機床的自動化程度進一步提高，具有自動監(jiān)控刀具破損和自動檢測工件等功能。 60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡稱 DNC)，又稱群控系統(tǒng)；采用小型計算機控制的計算機數(shù)控系統(tǒng)(簡稱 CNC)，使數(shù)控裝置進入了以小型計算機化為特征的第四代。1959年，數(shù)控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現(xiàn)帶自動換刀裝置的數(shù)控機床，稱為加工中心( MC Machining Center)，使數(shù)控裝置進入了第二代。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出采用數(shù)字脈沖控制機床的設(shè)想。數(shù)控加工工藝與程序編程畢業(yè)論文目錄摘 要 1Abstract 2第一章 緒論 4 4 4 4第二章 工件的裝夾 8 設(shè)計夾具的目的 8 8 9 9 8 9第三章 刀具及切削用量 10 10 10 10 10 10 10第四章 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ) 12 12 13 13 13 10 10 13 12 10 10 13 13 12 13第五章 典型零件的數(shù)控加工工藝分析 14 13 13 13 13 選擇刀具 14 確定加工坐標(biāo)系 16 16 19第六章 結(jié)束語 25第七章 致謝詞 26參考文獻 27第1章 緒論數(shù)控機床(Numerical Control Machine Tools)是用數(shù)字代碼形式的信息(程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床，簡稱數(shù)控機床。數(shù)控機床是在機械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其過程大致如下： 1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制直升飛機螺旋槳葉片輪廓檢驗用樣板的加工設(shè)備。 1949年，該公司與美國麻省理工學(xué)院(MIT)開始共同研究，并于1952年試制成功第一臺三坐標(biāo)數(shù)控銑床，當(dāng)時的數(shù)控裝置采用電子管元件。1965年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價格進一步下降，促進了數(shù)控機床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。 1974年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計算機數(shù)控裝置(簡稱 MNC)，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。 20世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng)，即以PC機為控制系統(tǒng)的硬件部分，在PC機上安裝NC軟件系統(tǒng)，此種方式系統(tǒng)維護方便，易于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。我國1958年試制成功第一臺電子管數(shù)控機床，從1965年開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)，到20世紀(jì)70年代初曾研究出數(shù)控臂錐銑床、非圓插齒機、數(shù)控立銑床、數(shù)控車床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床和加工中心等。(1) 自動化程度高，具有很高的生產(chǎn)效率。若配合自動裝卸手段，則是無人控制工廠的基本組成環(huán)節(jié)。 (2) 對加工對象的適應(yīng)性強。 (3) 加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。由于大部分操作都由機器自動完成，因而消除了人為誤差，提高了批量零件尺寸的一致性，同時精密控制的機床上還采用了位置檢測裝置，更加提高了數(shù)控加工的精度。由于機床采用數(shù)字信息控制，易于與計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)連接，形成CAD/CAM一體化系統(tǒng)，并且可以建立各機床間的聯(lián)系，容易實現(xiàn)群控。近幾年一些相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，如刀具及新材料的發(fā)展，主軸伺服和進給系統(tǒng)、超高速切削等技術(shù)的發(fā)展。世界數(shù)控技術(shù)及其裝備的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下的方面。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。隨著精密產(chǎn)品的出現(xiàn)，高精密零件要求提高了機床的加工的精度，包括采用溫度補償法等。3） 工藝復(fù)合化和多軸化 數(shù)控機床的工藝復(fù)合化，是指工件在一臺機床上裝夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭、旋轉(zhuǎn)工作臺等給種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。4）實時智能化 在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實時智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個主要的分支發(fā)展，如自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。其中圖形交互式系統(tǒng)應(yīng)用的最為廣泛，圖形交互式編程系統(tǒng)是以計算機輔助設(shè)計（CAD）軟件為基礎(chǔ)，首先形成零件的圖形文件，然后再調(diào)用數(shù)控編程模塊，自動編制加工程序，同時可動態(tài)顯示刀具的加工軌跡。7） 集成化數(shù)控系統(tǒng)采用高度集成化的芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟、硬件運行速度，應(yīng)用平板顯示技術(shù)可提高顯示器的性能。8）開放式閉環(huán)控制模式采用通用計算機組成的總線式、模塊化、開放、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁減、擴展和升級，可以組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。由于制造過程是一個多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包括諸如加工尺寸、形狀、振動、噪音、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實現(xiàn)加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變。第二章 工件的裝夾 設(shè)計夾具的目的在機械制造的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中，使用著大量的夾具。在機械制造中采用大量的夾具，機床夾具就是夾具中的一種。機床夾具的作用主要有以下幾個方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因為用夾具裝夾工件時，工件相對機床（刀具）的位置由夾具來保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度；提高勞動生產(chǎn)率，因為采用夾具后，工件不需要劃線找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時間，提高了勞動生產(chǎn)率；擴大機床的使用范圍，因為使用專用夾具可以改變機床的用途、擴大機床的使用范圍，例如，在在車床或搖臂轉(zhuǎn)床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工；改善勞動條件、保證生產(chǎn)安全，因為使用專用機床夾具可以減輕工人的勞動強度、改善勞動條件，降低對工人操作技術(shù)水平的要求，保證安全。例如， 車床上的三爪卡盤和四爪卡盤、頂尖和雞心夾頭；銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。圖21 通用夾具（2）專用夾具專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設(shè)計的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點。圖22 通用夾具