【正文】 4． 工藝系統(tǒng)的振動 工藝系統(tǒng)的振動分為強(qiáng)迫振動和自激振動兩類。自激振動是在切削過程中，由工藝系統(tǒng)本身激發(fā)的，自激振動伴隨整個切削過程。抑制自激振動的主要措施是合理地確定切削用量和刀具的幾何角度，提高工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的抗振性（如增加接觸剛度，加工時增加工件的輔助支承）以及采用減振器等措施。而往往只是其中的一部分適合于數(shù)控加工。在選擇并作出決定時，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵和提高生產(chǎn)效率，充分 發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。 一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會得到明顯提高。如：以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個精基準(zhǔn)，要用專用工裝協(xié)調(diào)的加工內(nèi)容； 2．加工部位分散，要多 次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加編程難度?？傊?，要盡量做到合理，達(dá)到多、快、好、省的目的。 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計的主要區(qū)別，在于它往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工 序工藝過程的具體描述。數(shù)控加工工藝路線設(shè)計中應(yīng)特別注意以下幾個問題： 工序的劃分 根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行： （ 1）以一次安裝、加工作為一道工序。 4 （ 2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。此外，程序太長會增加出錯與檢索的困難，因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。對于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對粗加工后可能發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來說，凡要進(jìn)行粗精加工的過程，都要將工序分開。 順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行： （ 1） 上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮； （ 2）先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工； （ 3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)； （ 4）在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工序。 在確定工序內(nèi)容時，要充分注意到數(shù)控加工的工藝是十分嚴(yán)密的。它不能像通用機(jī)床，加工時可以根據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題比較自由地進(jìn)行人為調(diào)整，即使現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床在自適應(yīng)調(diào)整方面作出了不少努力與改進(jìn)，但自由度也不大。所以，在數(shù)控加工的工序設(shè)計中必須注意加工過程中的每一個細(xì)節(jié)。因?yàn)?，?shù)控機(jī)床比同類通用機(jī)床價格要高得多，在數(shù)控機(jī)床上加工的也都是一些形狀比較復(fù)雜、價值也較高的零件，萬一損壞機(jī)床或零件都會造成較大的損失。 數(shù)控工序設(shè)計的主要任務(wù)是進(jìn)一步把本工序的加工內(nèi)容、切削用量、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運(yùn)動軌跡都確定下來，為編制加工程序作好充分準(zhǔn)備。走刀路線就是刀具在整個加工工序中的運(yùn)動軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。工步的劃分與安排一般可隨走刀路線來進(jìn)行，在確定走刀路線時，主要考慮以下幾點(diǎn)： （ 1）尋求最短加工路線，減少空刀時間以提高加工效率； （ 2）為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來； （ 3）刀具的進(jìn)、退刀（切入與切出）路線要認(rèn)真考 慮，以盡量減少在輪廓切削中停刀（切削力突然變化造成彈性變形）而留下刀痕，也要避免在工件輪廓面上垂直上下刀而劃傷工件； （ 4）要選擇工件在加工后變形小的路線，對橫截面積小的細(xì)長零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去余量法安排定刀路線。 定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計算量，并且能有效的減少裝夾次數(shù)。 裝夾主要考慮以下幾點(diǎn)： （ 1）夾緊機(jī)構(gòu)或其它元件不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開。 （ 2）必須保證最小的夾緊變形。 （ 4）可以考慮同時裝夾數(shù)個工件進(jìn)行加工。 （ 6）夾具應(yīng)便于與機(jī)床工作臺及工件定位表面間的定位連接。除此之外，主要考慮下列幾點(diǎn)： （ 1）當(dāng)零件加工批量小時，盡量采用組合夾具，可調(diào)式夾具及其它通用夾具； （ 2）當(dāng)小批量或成批生產(chǎn)時才考慮采 用專用夾具，但應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單； (3)夾具要開敞，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等）； (4)裝卸零件要方便可靠，以縮短準(zhǔn)備時間，有條件時，批量較大的零件應(yīng)采用氣動或液壓夾具、多工位夾具。 刀具的選擇 常用的銑刀類型 常用的有圓柱銑刀、立銑刀、硬質(zhì)合金面銑刀、鍵槽銑刀、三面刃銑刀、半圓鍵槽銑刀、鋸片銑刀、角度銑刀和球頭銑刀等。一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具（特別是硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具），必要時可采用各種高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具及其他一些專用刀具。 刀具的選擇是數(shù)控加工工序設(shè)計的主要內(nèi)容之一，它不但影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床對所使 用的刀具有許多性能上的要求，只有達(dá)到這些要求才能使數(shù)控機(jī)床真正發(fā)揮效率?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展，因而所使用刀具必須具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能。 (2)較高的精度。對數(shù)控機(jī)床上所用的整體式刀具也提出了較高的精度要求，有些立銑刀的徑向尺寸精度高達(dá) 5μ m 以滿足精密零件的加工需要。刀具材料是影響刀具性能的重要環(huán)節(jié)。硬質(zhì)合金刀片的涂層工藝是在韌性較大的硬質(zhì)合金基體表面沉積一薄層（一般 5～ 7μ m）高硬度的耐磨材料，把硬度和韌性高度地結(jié)合在一起，從而改善硬質(zhì)合金刀片的切削性能。對于不同的零件材質(zhì)，在客觀規(guī)律上就有一個切削速度（ v）、背吃刀量（ aP）、進(jìn)給量（ f）三者互相適應(yīng)的最佳切削參數(shù)。 確定加工用量 銑削用量考慮的因素 銑削加工用量包括主軸轉(zhuǎn)速 (切削速度 )、進(jìn)給速度、背吃刀量和側(cè)吃刀量。通?？紤]如下因素： (1）刀具差異 不同廠家生產(chǎn)的刀具質(zhì) 量相差較大，因此切削用量須根據(jù)實(shí)際所用的刀具和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)加以調(diào)整。避免因功率不夠造成悶車、剛性不足而產(chǎn)生大的機(jī)床變形或振動，影響加工精度和表面粗糙度。 銑削用量的選擇方法 (1）背吃刀量主要受機(jī)床剛度的限制，在機(jī)床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于零 件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。工件剛性差或刀具強(qiáng)度低時，應(yīng)取小值。 對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可以比普通機(jī)床加工的余量小一些。在計算好各部位與各把刀具的切削用量后，最好能建立一張切削用量表，主要是為了防止遺忘和方便編程。 零件數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計 零件工藝性分析 該零件包括一個 94*94 的凸臺，一個與直徑 80 圓的內(nèi)接五邊形的凸臺，一個長半軸 25 短半軸 15 的橢圓型，四個直徑 10mm 深 8 的沉孔。 此零件不僅精度要求高，可以看到輪廓的周邊曲線圓弧和粗糙度值要求也較高。零件圖上標(biāo)注的尺寸便于用卡尺或樣板測量 。例如，對于 IT7 級精度的孔采用鏜削、鉸削、磨削等加工方法均可達(dá)到精度要求，但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削，而不宜采用磨削。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則確定加工順序，將工件坐標(biāo)系G54 建立在工件上表面，零件的對稱中心處，粗加工上表面→面→粗、精銑兩個 9 凸臺→粗銑 橢圓 →精銑 橢圓 →鉆孔→ 精加工鉸孔 （ 1） 銑上平面，保證尺寸 50，選用∮ 6