【正文】 把機(jī)床分為一下 16 大類：數(shù)控車床（含有銑削功能的車削中心）、數(shù)控銑床（含銑削中心）、數(shù)控鏗床、以銑削為主的加工中心、數(shù)控刨床、數(shù)控切斷機(jī)床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、數(shù)控激光加工機(jī)床、數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床、數(shù)控電火花成型機(jī)床 (含電加工中心 )、數(shù)控板材成型加工機(jī)床、數(shù)控管料成型加工機(jī)床和其他數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控銑床是在一般銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 ,兩者的加工工藝基本相同 ,結(jié)構(gòu)也有些相似 ,但數(shù)控銑床是靠程序控制的自動(dòng)加工機(jī)床 ,所以其結(jié)構(gòu)也與普通銑床有很大區(qū)別。數(shù)控銑削中心又有立式或臥式兩種。 二 數(shù)控加工的準(zhǔn)備階段 數(shù)控加工刀具的要求及種類 1）銑刀剛性要好 一是為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要；二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的。 1）面銑刀 圖 31 2）成型銑刀 圖 32 3)球頭銑 圖 33 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 4)鼓形銑刀 圖 34 除上述幾種類型的銑刀外，數(shù)控銑床也可使用各種通用銑刀。 裝夾方式和夾具的選擇 數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，要求有 以下兩點(diǎn)： 1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡便性和精確性。 綜合以上分析可選用 ： 平口鉗。 2）為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機(jī)構(gòu)元件與加工面之間應(yīng)保持一定的安全距離，同時(shí)要求夾緊機(jī)構(gòu)元件能低則低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發(fā)生碰撞。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點(diǎn)的設(shè)計(jì)，當(dāng)非要在加工過程中更換夾緊點(diǎn)不可時(shí)，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞夾具或工件定位精度。 1） 機(jī)床工作開始工作前要有預(yù)熱，認(rèn)真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常，如機(jī)床長時(shí)間未開動(dòng)，可先采用手動(dòng)方式向各部分供油潤滑； 2） 使用的刀具應(yīng)與機(jī)床允許的規(guī)格相符，有嚴(yán)重破損的刀具要及時(shí)更換； 3） 調(diào)整刀具所用工具不要遺忘在機(jī)床內(nèi)； 4） 刀具安裝好后應(yīng)進(jìn)行一、二次試切削； 5） 檢查卡盤夾緊工作的狀態(tài)。 1） 清除切屑、擦拭機(jī)床，使用機(jī)床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)； 2） 檢查潤滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時(shí)添加或更換； 3） 依次關(guān)掉 機(jī)床操作面板上的電源和總電源。 數(shù)控車床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機(jī)床有無異?，F(xiàn)象。 正確測量和計(jì)算工件坐標(biāo)系，并對所得結(jié)果進(jìn)行檢查。 未裝工件前，空運(yùn)行一次程序，看程序能否順利進(jìn)行，刀具和夾具安 裝是否合理，有無超程現(xiàn)象。 試切進(jìn)刀時(shí)，在刀具運(yùn)行至工件 30~50 ㎜處，必須在進(jìn)給保持下，驗(yàn)證 Z軸和 X 軸坐標(biāo)剩余值與加工程序是否一致。 程序修改后，要對修改部分仔細(xì)核對。 1操作中出現(xiàn)工件跳動(dòng)、打抖、異常聲音、夾具松動(dòng)等異常情況時(shí)必須停車處理。 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 二、加工工藝路線的確定 零件圖工藝分析 零件毛坯尺寸為： 150mmx150mmx20mm； 材料為 45 號剛；如圖 所示。該零件的加工特點(diǎn)主要是以凸緣外輪廓加工為主，由于該零件輪廓加工線條主要以圓弧的形式進(jìn)行銑削，雖然基點(diǎn)較多，銜接處較多，但只要選擇了較合適的刀具和工藝參數(shù)，就能加工出光滑的曲面。對于如圖 所示的零件，應(yīng)先在外輪廓銑削出深為 3mm 的階梯面，其次加工外圓輪廓 R19 和 R50 的圓弧面。 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 選擇設(shè)備 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，一般有兩種情況。無論哪種情況，考慮的 因素主要有，毛坯的材料和種類、零件輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工精度、零件數(shù)量、熱處理要求等。 根據(jù)工件形狀及加工要求，選用 XKA741 立式數(shù)控加工中心進(jìn)行本工件的加工。 數(shù)控加工零件工藝性分析 程 序編成人員在進(jìn)行工藝分析時(shí)，要有機(jī)床說明書、編程手冊、切削用量表、標(biāo)準(zhǔn)工具、夾具手冊等資料，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用的刀具、夾具和切削用量等。 零件圖樣上尺寸數(shù)據(jù)應(yīng)符合編程方便 1) 零件圖上尺寸標(biāo)注的方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)在數(shù)控加工零件圖上，應(yīng)以同一基準(zhǔn)引住尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。由于數(shù)控加工精度和重復(fù)定位精度都高，不會(huì)因產(chǎn)生較大的積累誤差而使用特性，因此可以將局部分散標(biāo)注改為同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸的標(biāo)江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 注方法，在此例中都計(jì)算基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。因此在分析零件圖時(shí)，要分析幾何元素給定的條件是否充分。由于構(gòu)成零件幾何元素條件的不充分，使編程時(shí)無從下手。我們可以從 圖 2 中所示看到，所有的尺寸都完整。這樣可以減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)，使編程方便，生產(chǎn)效率提高。零件工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉(zhuǎn)接圓弧半徑的大小有關(guān)。 4）應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。因此要避免上述問題的產(chǎn)生，保證兩次裝夾加工后其相對位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。 此外，還應(yīng)分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保證、有無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法有很多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。此外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情況。 加工方案確定的原則 零件上比較緊密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)成的。 確定加工方案時(shí)，首選根據(jù)主要表面的精度和表面的粗糙度的要求，初步確定為達(dá)到這些要求所需要的加工方法。； 表 1 數(shù)控加工工藝卡 工序號 工序內(nèi)容 刀具 切削用量 刀號 種類及規(guī)格 刀 具補(bǔ)償號 主軸轉(zhuǎn)速 /（ ） 進(jìn)給速度/() 1 粗銑階梯面 T01 162。3mm 中心鉆 H02 800 50 3 鉆 162。35mm 麻花鉆 H03 200 50 4 粗銑 162。10mm 圓柱立銑刀 H01 800 60 5 精鏜 162。35 鏜刀 H04 800 30 工序與工步的劃分 工序的劃分 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序可 以比較集中，在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部部分工序。 數(shù)控銑削加工零件工藝分析遵循的原則 1) 在加工同一個(gè)表面時(shí)，應(yīng)按先粗加工，后半精加工，最后精加工的次序完成。 2）當(dāng)設(shè)計(jì)精度和孔加工精度的位置與機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度相接近時(shí)，可采用按同一 尺寸基準(zhǔn)進(jìn)行集中加工的原則，這樣可以解決多個(gè)工位設(shè)計(jì)尺寸基準(zhǔn)的加工精度問題。因?yàn)殂娤鞯那邢髁Υ?，工件易變形，采用先銑削后鏜孔的方法，可工件使有一段時(shí)間的恢復(fù)，減少變形對精度的影響。對于本例孔較少采用先銑削后鏜孔。定位要準(zhǔn)確。 6）應(yīng)采取相同工位集中加工方法，盡量就近加工，以縮短刀具的移動(dòng)距離，減少空運(yùn)行時(shí)間。在不影響精度的前提下，為了減少換刀次數(shù)，控運(yùn)行程時(shí)間、不重要的定位誤差等，要盡可能用同一把刀完成同一個(gè)工位的加工。 總之，工序與工步的劃分要根據(jù)具體的零件特點(diǎn)、技術(shù)要求等情況綜合考慮。 確定加工順序 加工順序的選擇 直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。對本零件采取以下的具 體加工順序： 先用 162。20mm；接著選用 162。17mm；選用 162。10mm 立銑刀精銑外輪廓及深度 3mm 的 4 個(gè)腰形槽，由于采用同一個(gè)程序，故 走刀方式方法與粗銑雷同；到此，零件上還留著一些邊角余量，必須加以鏟除；接下來就是孔系加工，本零件就中心一 162。3mm 的中心鉆點(diǎn)窩，再用 162。 刀具選擇與切削用量選擇 刀具選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。 與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、 剛度高、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較低平坦部位時(shí)，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而采用環(huán)形銑刀。80mm 硬質(zhì)合金端面銑刀 1 銑削上下表面 2 T02 162。40 外圓極其臺(tái)階面 3 T03 162。40 底孔 4 T04 162。40 中心鉆點(diǎn)窩 5 T05 162。40 內(nèi)孔表面 25*25 6 T06 162。切削用量的大小對切削力、切削速率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工或精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 孔系加工切削用量見表 3。40mm 外圓及其臺(tái)階面和外輪廓面時(shí)，留 精加工余量，其次一 刀完成粗銑。 N=1000v/ 確定進(jìn)給率時(shí)，根據(jù)銑刀赤數(shù)、主軸轉(zhuǎn)速和切削用量手冊中給的每齒進(jìn)給量，計(jì)算進(jìn)給速度并填入工序卡片中。粗加工時(shí)，一次進(jìn)給應(yīng)盡可能切除 全部余量。半精加工時(shí)，背吃刀量取為 。35 鉆孔 162。40H7 粗鏜 162。40H7 精鏜 162。“ 對刀點(diǎn)”就是找在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，刀具相對于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn) 。 對刀點(diǎn)的選擇原則： （ 1） 便于用數(shù)字處理和簡化程序編制； （ 2） 在機(jī)床上找正容易，加工便于檢查； （ 3） 引起的加工誤差小。 為了提高加工精度，對刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件設(shè) 計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，如以孔定位的工件，可選孔的中心點(diǎn)作為對刀點(diǎn)。 此加工零件對刀點(diǎn)在零件上表面的中心，在機(jī) 床參考點(diǎn)處執(zhí)行換刀。80 180 40 4 手動(dòng) 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 02 粗銑上表面 T01 162。80 180 25 04 粗銑外極其臺(tái)階面 T02 162。40 360 25 06 粗銑 R6mm4 個(gè)的腰形槽 T03 162。10 250 25 08 鉆 162。38 200 40 19 09 粗鏜 162。40H7 通孔 T05 25*25 500 30 11 粗銑外輪廓 T06 162。25 900 25 22 主要加工 確定編程原點(diǎn) 銑床上編程坐標(biāo)原點(diǎn)的位置是任意的，他是編程人員在編制程序時(shí)根據(jù)零件的特點(diǎn)來選定的，為了編程 方便，一般要根據(jù)工件形狀和標(biāo)注尺寸的基準(zhǔn)以及計(jì)算最方便的原則來確定的工件上某一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，具體選擇注意如下幾點(diǎn)： (1) 編程坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選在零件圖的尺寸基準(zhǔn)上，這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算，并減少計(jì)算錯(cuò)誤。 (3) 對稱的零件，編程坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在對稱中心上；不對稱的零件，編程坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在外輪廓的某一角上。 江西渝州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 本設(shè)計(jì)選擇工件 162。 主要操作步驟 1. 先開機(jī)床 接同通 CNC 和機(jī)床電源，系統(tǒng)啟動(dòng)后進(jìn)入“加工”操作區(qū) JOG 運(yùn)行方式 檢查機(jī)床 開啟后發(fā)現(xiàn)機(jī)床會(huì)出現(xiàn)報(bào)警信號，這時(shí)，需按下 K1，使機(jī)床加上驅(qū)動(dòng)力。 2. 回參考點(diǎn) 回參考點(diǎn)只能在 JOG 的方式下運(yùn)行。在“回參考點(diǎn)”窗口中顯示該坐標(biāo)軸是否必須回參考點(diǎn)：如出現(xiàn)“〇”，則說明未回參考點(diǎn)，如出現(xiàn)●，則說明已回參考點(diǎn)，按下坐標(biāo)方向鍵（ 正方向鍵），把每坐標(biāo)都回參考點(diǎn)，通過選擇另一方式如 MDA AUTO 或 JOG 來結(jié)束回參考點(diǎn)。有些參數(shù)如 R 參數(shù)則一般不需修改 4. 裝夾工件 按照前面指定的裝夾方式裝夾工件 5. 對刀 把每一把刀具都調(diào)到自己設(shè)定的編程零點(diǎn)，把編程零點(diǎn)所在機(jī)床坐標(biāo)值輸入機(jī)床中 6. 輸入程序 把自己編的程序輸入機(jī)床定一個(gè)名字，對程序進(jìn)行檢查，確保程序本身沒有錯(cuò)誤以及也沒有輸入錯(cuò)誤。 8. 實(shí)際加工 退出仿真系統(tǒng)，先按復(fù)位鍵，剛開始時(shí)可進(jìn)行單步加工，按下步加工鍵。直到確定程序無誤后方可按自動(dòng)加工鍵，加工完成后，最后取下工件。經(jīng)過設(shè)計(jì)中選擇