【正文】 進(jìn)行工程管理方案設(shè)計(jì)。它是機(jī)械制造工廠最主要的技術(shù)文件。對于大批大量生產(chǎn)的工廠，由于生產(chǎn)組織嚴(yán)密，分工細(xì)致，要求工藝規(guī)程比較詳細(xì)，才能便于組織和指揮生產(chǎn)。但無論生產(chǎn)規(guī)模大小，都必須有工藝規(guī)程，否則生產(chǎn)調(diào)度、技術(shù)準(zhǔn)備、關(guān)鍵技術(shù)研究、器材配置等都無法安排，生產(chǎn)將陷入混亂。按照工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，便于保證產(chǎn)品質(zhì)量、獲得較高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。首先，有了工藝規(guī)程，在新產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前，就可以進(jìn)行有關(guān)生產(chǎn)前的技術(shù)準(zhǔn)備工作。其次，工廠的設(shè)計(jì)和調(diào)度部門根據(jù)工藝規(guī)程，安排各零件的投料時(shí)間和數(shù)量，調(diào)整設(shè)備負(fù)荷，各工作地按工時(shí)定額有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn)等，使整個(gè)企業(yè)的各科室、車間、工段和工作地緊密配合，保證均衡地完成生產(chǎn)計(jì)劃。在新建或改（擴(kuò)）建工廠或車間時(shí)，只有依據(jù)工藝規(guī)程才能確定生產(chǎn)所需要的機(jī)床和其它設(shè)備的種類、數(shù)量和規(guī)格；車間的面積；機(jī)床的布局；生產(chǎn)工人的工種、技術(shù)等級及數(shù)量；輔助部門的安排。 工藝規(guī)程制訂的原則工藝規(guī)程制定的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，爭取最好的經(jīng)濟(jì)效益。 在一定的生產(chǎn)條件下，可能會(huì)出現(xiàn)幾種能保證零件技術(shù)要求的工藝方案，此時(shí)應(yīng)通過核算或相互對比，選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案，使產(chǎn)品的能源、材料消耗和生8產(chǎn)成本最低。因此，在工藝方案上要注意采用機(jī)械化或自動(dòng)化措施，以減輕工共繁雜的體力勞動(dòng)。如產(chǎn)品的裝配圖及零件圖；。以了解產(chǎn)品及企業(yè)的管理情況； （年產(chǎn)量） 。為了制訂的工藝規(guī)程切實(shí)可行，一定要了解和熟悉本企業(yè)的生產(chǎn)條件。如各種工藝手冊和圖表，還應(yīng)熟悉本企業(yè)的各種企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；。工藝規(guī)程的制訂，要經(jīng)常研究國內(nèi)外有關(guān)工藝資料，積極引進(jìn)適用的先進(jìn)的工藝技術(shù)，不斷提高工藝水平，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。 工藝文件格式將工藝文件的內(nèi)容，填入一定格式的卡片，即成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工依據(jù)的工藝文件。它是制訂其它工藝文件的基礎(chǔ)，也是生產(chǎn)準(zhǔn)備、編排作業(yè)計(jì)劃和組織生產(chǎn)的依據(jù)。但在單件小批生產(chǎn)中。 機(jī)械加工工藝卡片是以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)地說明整個(gè)工藝過程的一種工藝文件。機(jī)械加工工藝卡片內(nèi)容包括零件的材料、重量、毛坯種類、工序號(hào)、工序名稱、工序內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及采用的設(shè)備和工藝裝備等。 機(jī)械加工工序卡片是根據(jù)機(jī)械加工工藝卡片為一道工序制訂的。在這種卡片上要畫工序簡圖，說明該工序每一工步的內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用的設(shè)備及工藝裝備。機(jī)械加工工序卡片格式見下表。即盡可能在一次裝夾中就能完成全部工序。加工工序劃分的原則是：(1)刀具集中分序法 在數(shù)控機(jī)床上，為了減少換刀次數(shù)，縮短輔助時(shí)間、減少10不必要的定位誤差，可按刀具集中工序的方法加工工件，即在一次裝夾中，應(yīng)盡可能用同一把刀具加工完成工件上要求相同的部位后，再用另一把到加工其他部位。這樣一方面可使粗加工引起的各種變形得到恢復(fù)，另一方面能及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的各種缺陷，并能發(fā)揮粗加工的效率。(3)按加工部位分序法 對箱體類工件，為提高孔的位置精度，應(yīng)先加工面，后加工孔，這一原則與在普通機(jī)床上加工相同。⑥粗車、半精車 50mm，Φ78+ 10mm外圓加工余量為 ⑦精車兩外圓至規(guī)定尺寸CK6136數(shù)控車床四爪卡盤外圓車刀內(nèi)孔車刀Φ40mm擴(kuò)孔鉆Φ60mm擴(kuò)孔鉆游標(biāo)卡尺0150mm百分表 18編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì)簽（日期）12總 3 頁 第 2 頁 編號(hào)： 2產(chǎn)品名稱 閥 生產(chǎn)綱領(lǐng) 1 件/年畢業(yè)實(shí)訓(xùn) 機(jī)械加工工藝過程卡片零件名稱 閥 體 生產(chǎn)批量 1 件/月材料 6061T6 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 Φ8085 每毛坯可制作件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 單件生產(chǎn)序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 工 序 簡 圖機(jī)床夾具 刀具量具附具工時(shí)（min）3 銑長孔向下夾 Φ78mm 外圓柱面 ,用尋邊器對刀①粗銑非圓柱面內(nèi)孔留加工余量 1mm②半精銑非圓柱面內(nèi)孔留加工余量 ③精銑達(dá)到實(shí)際尺寸④鉆兩銷孔中心孔⑤ 麻花鉆鉆兩銷定位孔底孔⑥Φ5mm 鉸刀鉸兩定位銷孔,保證孔距為56177。锪鉆游標(biāo)卡尺0150mm尋邊器總 2 頁 第 1 頁 編號(hào)：4產(chǎn)品名稱 閥 生產(chǎn)綱領(lǐng) 36000件/年畢業(yè)實(shí)訓(xùn) 機(jī)械加工工藝過程卡片零件名稱 閥 芯 生產(chǎn)批量 3000件/月材料 6061T6 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 Φ4225 每毛坯可制作件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 單件生產(chǎn)15序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 工 序 簡 圖機(jī)床夾具 刀具量具附具工時(shí)（min）1 車夾毛坯外圓一端①加工端面車平②鉆中心孔③粗車毛坯外圓至 Φ21mm④精車外圓至 Φ20mm⑤鉆 孔⑥攻絲 M5⑦切斷Ck6136數(shù)控車床液壓卡盤外圓車刀切斷刀A3 中心鉆麻花鉆 M5 絲錐游標(biāo)卡尺0150mm 2 銑夾 Φ20mm 外圓， ①銑上端面，到規(guī)定長度②編程加工非圓曲面③锪鉆倒角CKN713數(shù)控銑床液壓卡盤Φ12mm立銑刀30176。數(shù)控銑床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)床本體四部分組成。也就是通過計(jì)算機(jī)控制銑削。各種類型數(shù)控銑床所配置的數(shù)控系統(tǒng)雖然各有不同，但各種數(shù)控系統(tǒng)的功能，除一些特殊功能不盡相同外，其主要功能基本相同。(2)連續(xù)輪廓控制功能此功能可以實(shí)現(xiàn)直線、圓弧的插補(bǔ)功能及非圓曲線的加工。(4)刀具長度補(bǔ)償功能此功能可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒叩拈L短，以適應(yīng)加工中對刀具長度尺寸調(diào)整的要求。鏡像加工又稱軸對稱加工，如果一個(gè)零件的形狀關(guān)于坐標(biāo)軸對稱，那么只要編出一個(gè)或兩個(gè)象限的程序，而其余象限的輪廓就可以通過鏡像加工來實(shí)現(xiàn)。(7)子程序調(diào)用功能有些零件需要在不同的位置上重復(fù)加工同樣的輪廓形狀，將這一輪廓形狀的加工程序作為子程序，在需要的位置上重復(fù)調(diào)用，就可以完成對該零件的加工。 數(shù)控銑床的加工范圍銑削加工是機(jī)械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面銑削和輪廓銑削，也可以對零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、鍃加工及螺紋加工等。平面累零件是指加工面平行或垂直于水平，以及加工面于水平面的夾角為一定值的零件，這類加工面可展開為平面。其中，曲線輪廓面 a 垂直于水平面，可采用圓柱立銑刀加工。對于斜面 c，當(dāng)工件尺寸不大時(shí)，可用斜板墊平后加工；當(dāng)工件尺寸很大，斜面坡度又較小時(shí)，也常用行切加工法加工，這時(shí)會(huì)在加工面上留下進(jìn)刀時(shí)的刀鋒殘留痕跡，要用鉗修方法加以清除。如圖 42 所示零件的加工就是一種直紋曲面，當(dāng)直紋曲面從截面（1）至截面(2)變化時(shí)，其與水平面間的夾角從 30 度 10 分均勻變化為 2 度 32 分，從截面（2）到截面（3）時(shí)，有均勻變化為 1 度 20 分，最后到截面（4） ，斜角均勻變化為 0 度。當(dāng)采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)數(shù)控銑床加工直紋曲面類零件時(shí)，加工面與銑刀圓周接觸的瞬間為一條直線。18圖 42 直紋曲面類零件加工面為空間的零件稱為立體曲面類零件。加工立體曲面類零件一般使用三坐標(biāo)數(shù)控銑床，采用以下兩種加工方法。如圖 43 所示，球頭銑刀沿 XY 平面的曲線進(jìn)行直線插補(bǔ)加工，當(dāng)一段曲線加工完后，沿 X 方向進(jìn)給⊿X 再加工相鄰的另一曲面，如此依次用平面曲線來逼近整個(gè)曲面，相鄰兩曲線間的距離⊿X 應(yīng)根據(jù)表面粗糙度的要求及球頭銑刀的半徑選取。加工凹圓弧時(shí)的銑刀球頭半徑必須小于被加工曲面的最小曲率半徑。如半球形，也可以用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的方法加工。 19圖 44 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工法 數(shù)控機(jī)床的分類及工作原理 數(shù)控機(jī)床的分類(1)點(diǎn)位控制系統(tǒng) 點(diǎn)位控制系統(tǒng)是指數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具或機(jī)床工作臺(tái)，從一點(diǎn)淮確地移動(dòng)到另一點(diǎn)，而點(diǎn)與點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)的軌跡不需要嚴(yán)格控制的系統(tǒng)。移動(dòng)過程中刀具不進(jìn)行切削。(2)點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)是指數(shù)控系統(tǒng)不僅控制刀具或工作臺(tái)從一個(gè)點(diǎn)準(zhǔn)確地移動(dòng)到下一個(gè)點(diǎn)，而且保證在兩點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線的控制系統(tǒng)。應(yīng)用這類控制系統(tǒng)的有數(shù)控車床、數(shù)控鉆床和數(shù)控銑床等。它不僅能控制移動(dòng)部件從一個(gè)點(diǎn)淮確地移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)，而且還能控制整個(gè)加工過程每一點(diǎn)的速度與位移量，將零件加工成一定的輪廓形狀。(1)開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床開環(huán)控制系統(tǒng)的特征是系統(tǒng)中沒有檢測反饋裝置，指令信息單方向傳送，并且指令發(fā)出后，不再反饋回來，故稱開環(huán)控制。但由于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，容易維修，成本較低，仍被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上。由于反饋環(huán)內(nèi)沒有包含工作臺(tái)，故稱半閉環(huán)控制。(3)閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是，利用安裝在工作臺(tái)上的檢測元件將工作臺(tái)實(shí)際位移量反饋到計(jì)算機(jī)中，與所要求的位置指令進(jìn)行比較，用比較的差值進(jìn)行控制，直到差值消除為止。速度檢測元件的作用是將伺服電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速變換成電信號(hào)送到速度控制電路中，進(jìn)行反饋校正，保證電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持恒定不變。閉環(huán)控制的特點(diǎn)是加工精度高，移動(dòng)速度快。因而調(diào)試和維修比較復(fù)雜，成本高。加工中心是帶有刀庫及自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它可以在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)多種加工。加工中心特別適用于箱體、殼體的加工。 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)及各部件工作原理數(shù)控機(jī)床由程序編制及程序載體、輸入裝置、數(shù)控裝置（CNC）、伺服驅(qū)動(dòng)及位置檢測、輔助控制裝置、機(jī)床本體等幾部分組成。在對加工零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，確定零件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系上的相對位置，即零件在機(jī)床上的安裝位置；刀具與零件相對運(yùn)動(dòng)的尺寸參數(shù)；零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數(shù)以及輔助裝置的動(dòng)作等。21編制程序的工作可由人工進(jìn)行；對于形狀復(fù)雜的零件，則要在專用的編程機(jī)或通用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)編程（APT）或 CAD/CAM 設(shè)計(jì)。輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體）上的數(shù)控代碼傳遞并存入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)。數(shù)控機(jī)床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控加工程序還可由編程計(jì)算機(jī)用 RS232C 或采用網(wǎng)絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，即按圖形軌跡移動(dòng)。 驅(qū)動(dòng)裝置接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴(yán)格按照指令信息的要求驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件，以加工出符合圖樣要求的零件。驅(qū)動(dòng)裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分。位置檢測裝置將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實(shí)際位移量檢測出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置之后，數(shù)控裝置將反饋回來的實(shí)際位移量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動(dòng)裝置按照指令設(shè)定值運(yùn)動(dòng)。這些控制包括主軸運(yùn)動(dòng)部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動(dòng)停止，工件和機(jī)床部件的松開、夾緊，分度工作臺(tái)轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動(dòng)作。數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，由主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、床身、工作臺(tái)以及輔助運(yùn)動(dòng)裝置、液壓氣動(dòng)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。這種變化的目的是為了滿足數(shù)控機(jī)床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)。 插補(bǔ)的任務(wù)是根據(jù)進(jìn)給速度的要求，在輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)之間計(jì)算出若干個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，每個(gè)中間點(diǎn)計(jì)算所需時(shí)間直接影響系統(tǒng)的控制速度，而插補(bǔ)中間點(diǎn)坐標(biāo)值的計(jì)算精度又影響到數(shù)控系統(tǒng)的控制精度，因此，插補(bǔ)算法是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)控制的核心。一般說來，從產(chǎn)生的數(shù)學(xué)模型來分，主要有直線插補(bǔ)、二次曲線插補(bǔ)等；從插補(bǔ)計(jì)算輸出的數(shù)值形式來分，主要有脈沖增量插補(bǔ)(也稱為基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ))和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)。數(shù)字積分插補(bǔ)是脈沖增量插補(bǔ)的一種。脈沖增量插補(bǔ)是行程標(biāo)量插補(bǔ)，每次插補(bǔ)結(jié)束產(chǎn)生一個(gè)行程增量，以脈沖的方式輸出。一個(gè)脈沖所產(chǎn)生的坐標(biāo)軸移動(dòng)量叫做脈沖當(dāng)量。采用脈沖增量插補(bǔ)算法的數(shù)控系統(tǒng)，其坐標(biāo)軸進(jìn)給速度主要受插補(bǔ)程序運(yùn)行時(shí)間的限制，一般為 1~3m/min。逐點(diǎn)比較法最初稱為區(qū)域判別法，或代數(shù)運(yùn)算法，或醉步式近似法。逐點(diǎn)比較法既可以實(shí)現(xiàn)直線插補(bǔ)也可以實(shí)現(xiàn)圓弧等插補(bǔ)，它的特點(diǎn)是運(yùn)算直觀，插補(bǔ)誤差小于一個(gè)脈沖當(dāng)量，輸出脈沖均勻，速度變化小，調(diào)節(jié)方便，因此在兩個(gè)坐標(biāo)開環(huán)的CNC 系統(tǒng)中應(yīng)用比較普遍。數(shù)字積分法插補(bǔ)原理:前面提到過數(shù)字積分法插補(bǔ)是脈沖增量插補(bǔ)的一種，它是用數(shù)字積分的方法計(jì)算刀具沿各坐標(biāo)軸的移動(dòng)量，從而使刀具沿著設(shè)定的曲線運(yùn)動(dòng)。數(shù)字積分器具有運(yùn)算速度快，脈沖分配均勻，可以實(shí)現(xiàn)一次、二次曲線的插補(bǔ)和各種函數(shù)運(yùn)算，而且易于實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，但傳統(tǒng)的 DDA 插補(bǔ)法也有速度調(diào)節(jié)不方便，插補(bǔ)精度需要采取一定措施才能滿足要求的缺點(diǎn)，不過目前 CNC 數(shù)控系統(tǒng)中多采用軟件實(shí)現(xiàn) DDA 插補(bǔ)時(shí)，可以很容易克服以上缺點(diǎn)，所以 DDA 插補(bǔ)是目前使用范圍很廣的一種插補(bǔ)方法。每當(dāng) Δt 出現(xiàn)一次，被積函數(shù)寄存器中的 f(t)值就與累加器中的數(shù)值相加一次，并將累加結(jié)果存放于累加器中，如果累加器的容量為一個(gè)單位面積，被積函數(shù)寄存器的容量與累加器的容量相同，那么在累加過程中每超過一個(gè)單位面積累加器就有溢出，當(dāng)累加次數(shù)達(dá)到累加器的容量時(shí)，所產(chǎn)生的溢出總數(shù)就是要求的總面積，即積分值。因此，各個(gè)程序段的進(jìn)給速度就不一致了，這樣影響了加工的表面質(zhì)量，特別是行程短的程序段生產(chǎn)率低，為了克服這一缺點(diǎn)，使溢出脈沖均勻、溢出速度提高，通常采用左移規(guī)格化處理。經(jīng)過左移規(guī)格化處理后，積分器每累加兩次必有一次溢出，因此不僅提高了溢出速度還使溢出脈沖變得比較均勻。24因?yàn)樵谲浖?shù)字積分里，我們可以很方便地設(shè)置一個(gè)基值，在完成被積函數(shù)值與累加值的加法運(yùn)算后，把累加結(jié)果與基值進(jìn)行比較，通過比較指令判斷在哪個(gè)坐標(biāo)軸方向上有脈沖輸出。(2)給出拓?fù)湫畔?，確定輪廓代表型腔或島