【正文】 工過程連續(xù)。 此外根據(jù)數(shù)控機(jī)床高速、高效、高精度、高自動(dòng)化等特點(diǎn)，數(shù)控加工還具有以下工藝特點(diǎn)： 1) 切 削量用比普通機(jī)床大。 3) 較多地使用自動(dòng)換刀 (ATC)。 5) 工藝內(nèi)容更具體更詳細(xì)，工藝要求更嚴(yán)密更精確。利用數(shù)控機(jī)床加工，其產(chǎn)品加工的質(zhì)量一致性好，加工精度和效率均比普通機(jī)床高出很多，尤其是在輪廓不規(guī)則、復(fù)雜空間曲面、 多工藝復(fù)合化加工和高精度要求的產(chǎn)品加工時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)機(jī)床所無法比擬的。然而正是其靈活性和高精度要求對(duì)其高效應(yīng)用帶來了的局 限性，如存在數(shù)控程序的編制、刀具工裝夾具的準(zhǔn)備周期長等不利因素。數(shù)控加工的成本相對(duì)較高也是制約其廣泛應(yīng)用的一個(gè)因素。數(shù)控加工時(shí)，產(chǎn)品的質(zhì)量完全靠數(shù)控工藝和數(shù)控程序來保證。在數(shù)控加工朝高速、超高速和復(fù)合化加工方向發(fā)展的趨勢(shì)下，對(duì)技術(shù)人員就提出了 更高的要求。數(shù)控機(jī)床加工工藝相比較普通機(jī)床加工工藝的優(yōu)越性有以下幾點(diǎn)： (1) 數(shù)控加工工藝的“內(nèi)容十分具體、工藝設(shè)計(jì)工作相當(dāng)嚴(yán)密”。從編程來看，加工程序 的編制要比普通機(jī)床編制工藝規(guī)程復(fù)雜。采用數(shù)控加工后，工件在一次裝夾下能完成鏜、銑、鉸、攻絲等多種加工，因此，數(shù)控加工工藝具有復(fù)合性特點(diǎn)，也可以說數(shù)控加工工藝的工序把傳統(tǒng)工藝中的工序“集成”了，這使得零件加工所需的專用夾具數(shù)量大為減少，零件裝夾次數(shù)及周轉(zhuǎn)時(shí)間也大大減少了，從而使零件的加工精度和生產(chǎn)效率有了較大的提高。為了優(yōu)化數(shù)控程序設(shè)計(jì)、提高編程效率、合 理使用數(shù)控機(jī)床，我們有必要對(duì)數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)等技術(shù)問題加以分析、研究，以做好數(shù)控機(jī)床加工前的技術(shù)準(zhǔn)備工作。如何從工藝的角度根據(jù)各企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模、零件結(jié)構(gòu)形式與加工精度要求等方面來合理地進(jìn)行產(chǎn)品工藝方案設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備的加工效率，使企業(yè)設(shè)備資源與人力資源得到充分利用，需要從多個(gè)方面來探討。提高產(chǎn)品機(jī)械加工工藝 11 與數(shù)控程序的編制質(zhì)量，是早日實(shí)現(xiàn)制造業(yè)產(chǎn)品的高精度、高效率、高質(zhì)量加工必需解決的問題之一。 數(shù)控工藝與普通工藝結(jié)合的途徑和措施，具體可從以下幾個(gè)方面來實(shí)施： (1) 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)狀態(tài)與生產(chǎn)批量。 (3) 精密設(shè)備與一般設(shè)備的結(jié)合。 (5) 技術(shù)交 流和技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合。所謂夾具就是一切用來固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測(cè)的裝置。它裝在機(jī)床上，使工件相對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并能承受切削力的作用。 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。由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機(jī)床附件供應(yīng)給用戶。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。夾具使用完畢后，可以 13 拆卸，留待組裝新夾具時(shí)使用。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(shí)短缺的專用夾具，以滿足生產(chǎn)要求。數(shù)控機(jī)床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更加推動(dòng)了組合夾具技術(shù)的進(jìn)步，擴(kuò)大了組合夾具的應(yīng)用范圍。當(dāng)變換加工對(duì)象時(shí)，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。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(duì)加工精度影響較大。這種夾具不受生產(chǎn)類型的限制，可以隨時(shí)組裝，以應(yīng)生產(chǎn)之急。采用拼裝夾具大大縮短了專用夾具的設(shè)計(jì)與制造周期，而且當(dāng)產(chǎn)品改型時(shí)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。加工對(duì)象不很確定，通用范圍較大，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。加工對(duì)象明確，只需調(diào)整或更換個(gè)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。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(jìn)并實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。 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(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支撐釘、支撐板、 V 形塊、定位銷等。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動(dòng)裝置（如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔、凸輪等）以及動(dòng)力裝置（如氣缸、油缸）等。 （ 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。 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。工件以平面定位時(shí)常用的定位 元件如下所述。 16 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(dòng)的。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(dòng)。 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。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。調(diào)整時(shí)要先松后調(diào)，調(diào)好后用防松螺母鎖緊?？烧{(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次。 自位支承（浮動(dòng)支承） 在工件定位過程中，它能自動(dòng)地調(diào)整位置，其特點(diǎn)是：支承點(diǎn)的位置能隨著工件定位基面的不同而自動(dòng)調(diào)節(jié)，定位基面壓下其中一點(diǎn)，其余點(diǎn)便上升，甚至各點(diǎn)都與工件接觸。 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。每安裝一個(gè)工件就調(diào)整一次輔助支承。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。這時(shí)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(huì)妨礙定位。為了便于工件裝入，定位銷的頭部應(yīng)有 15 度的倒角。 2） 圓柱心軸 其定位部分直徑按 h g6 或 f6 制造，裝卸工件方便，但定心精度不高。 使用開口墊圈可實(shí)現(xiàn)快速裝卸工件，開口墊圈的兩端面應(yīng)互相平行。 18 3） 圓錐銷 限制了 X、 Y、 Z 三個(gè)自由度。 工件以外圓柱面定位：工件以外圓柱面定位時(shí)，常用以下元件 ： V 形塊 它有固定式和活動(dòng)式兩種。它定位最大的優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)中性好，它可使一批工件的定位基準(zhǔn)軸線對(duì)中在 V 形塊兩斜面的對(duì)稱平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響。因此， V 形塊是用得最多的定位元件。用端面作為主要定位面時(shí)，應(yīng)控制套的長度，以免夾 緊時(shí)工件產(chǎn)生不允許的變形。 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。 夾具中的夾緊機(jī)構(gòu) 夾具中的夾緊裝置一般由動(dòng)力源和夾緊機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分組成。夾緊機(jī)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(jī)構(gòu)和夾緊元件。 在夾緊的組成中可以看出，不論采用任何動(dòng)力源（手動(dòng)或者機(jī)動(dòng)），外加的原始作用力要轉(zhuǎn)化為夾緊力，都必須通過夾緊機(jī)構(gòu)。 （ 1）斜碶夾緊機(jī)構(gòu)：斜碶夾緊機(jī)構(gòu)是夾緊機(jī)構(gòu)中最基本的形式之一，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)，定心對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)等均是斜碶夾緊機(jī) 構(gòu)的變形，由于手動(dòng)的斜碶夾緊機(jī)構(gòu)在夾緊工件時(shí)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，效率很低，故實(shí)際上多在機(jī)動(dòng)夾緊裝置中采用。 （ 3）圓偏心夾緊機(jī)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(fù)荷不大而且無很大震動(dòng)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。 （ 5）定心、對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)：定心，對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)是一種特殊的夾緊機(jī)構(gòu)，工件在其上同時(shí)實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。 夾具的發(fā)展趨勢(shì) 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、 精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá) 177。德國demmeler(戴美樂 )公司制造的 4m 長、 2m 寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為 177。5μm ；瑞士 EROWA 柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm 。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。 為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典 3R 夾具僅用 1 分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。 3） 模塊、組合 夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。 22 4） 通用、經(jīng)濟(jì) 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。德國 demmeler(戴美樂 )公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。 專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。 機(jī)械加工 工藝規(guī)程的作用 工藝規(guī)程的作用在于： （ 1）它是組織生產(chǎn)和計(jì)劃管理的重要資料，生產(chǎn)安排和調(diào)度、規(guī)定工序要和質(zhì)量檢查等都以工藝規(guī)程為依據(jù)。一切生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行和貫徹，不應(yīng)任意違反或更改工藝規(guī)程的內(nèi)容。 （ 3）在新建和擴(kuò)建工廠或車間時(shí)必需有產(chǎn)品的全套工藝規(guī)程作為決定設(shè)備、人員、車間面積和投資預(yù)算等的原始資料。 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定程序 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料主要是產(chǎn)品圖紙，生產(chǎn)綱領(lǐng)，現(xiàn)場加工設(shè)備及生產(chǎn)條件等，有了這些原始資料并由生產(chǎn)綱領(lǐng)確定了生產(chǎn)類型和生產(chǎn)組織形式之后，即可著手機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定，其內(nèi)容和順序如下 : 零件； ； :包括劃分工藝過程的組成、選擇定位基準(zhǔn)、選擇零件表面的加工方法、安排加工順序和組合工序等。 毛坯的選擇 在制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程之前 ,還要對(duì)零件加工前的毛坯種類及 24 其不同的制造方法進(jìn)行選擇。常用的毛坯種類有：鑄件、鍛 件、型件、焊接件、沖壓件等，而相同種類的毛坯又可能有不同的制造方法。 選擇毛坯應(yīng)該考慮生產(chǎn)規(guī)模的大小，它在很大程度上決定采用某種毛坯制造方法的經(jīng)濟(jì)性。而且，由于精度較高的毛坯制造方法的生產(chǎn)率一般也較高，既節(jié)約原材料又可明顯減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，再者，毛坯精度高還可簡化工藝和工藝裝備，降低產(chǎn)品的總成本。例如，形狀復(fù)雜和薄壁的毛 坯，一般不能采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，往往不能采用模鍛、壓鑄和精鑄。 選擇毛坯應(yīng)考慮零件的機(jī)械性能的要求。例如，金屬型澆鑄的毛坯，其強(qiáng)度高于用砂型澆鑄的毛坯，離心澆鑄和壓力澆鑄的毛坯，其強(qiáng)度又高于金屬型澆鑄的毛坯。 選擇毛坯，應(yīng)從本廠的現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)水平出發(fā)考慮可能性和 經(jīng)濟(jì)性。用這些毛坯制造方法后，可大大減少機(jī)械加工量，有時(shí)甚至可不再進(jìn)行機(jī)械加工，其經(jīng)濟(jì)效果非常顯著。 定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)、粗基準(zhǔn)和輔助基準(zhǔn)。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(zhǔn) (精基準(zhǔn) )。另外，為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準(zhǔn)，用以定位。 （ 1）精基準(zhǔn)的選擇 錯(cuò)誤 !未找到引用源。這樣可以避免因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 應(yīng)選擇多個(gè)表面加工時(shí)都能使用的定位基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，即“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 此外，精基準(zhǔn)的選擇還應(yīng)便于工件的裝夾與加工，減少工件變形及簡化夾具結(jié)構(gòu)。例如，保證了基準(zhǔn)統(tǒng)一就不一定符合基準(zhǔn)重合等等。 （ 2） 粗基準(zhǔn)的選擇 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。這樣可使這個(gè)表面在加工中不致因加工余量不足， 造成加工后仍留有部分毛面，致使工件報(bào)廢。 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件有的表面不需要加工時(shí)，則應(yīng)以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。但是，當(dāng)毛坯是精密鑄件或精密鍛件，毛坯質(zhì)量高，而工件加工精度要求又不高時(shí)，可以重復(fù)使用某一粗基準(zhǔn)。但應(yīng)注意，這些技術(shù)要求不一定就是零件圖所規(guī)定的要求，有時(shí)還可能由于工藝上的原 28 因而在某方面高于零件圖上的要求?；蛴捎诒蛔鳛榫鶞?zhǔn)而可能對(duì)其提出更高的加工要求。所選擇的加工方法，應(yīng)該滿足零件的質(zhì)量、良好的加工經(jīng)濟(jì)性和高的生產(chǎn)效率的要求。為此，在選擇加工方法時(shí)，應(yīng)選擇相應(yīng)的能獲得經(jīng)濟(jì)加工精度的加工方法。 3. 要考慮工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小。大批大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用 高效率的先進(jìn)工藝。 5. 要考慮工廠或車間的現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)條件 .選擇加工方法時(shí)應(yīng)充分利用現(xiàn)有設(shè)備 ,挖掘企業(yè)潛力 ,發(fā)揮工人的積極性和創(chuàng)造性。 加工順序的安排 零件表面的加工方法確定之后，就要安排加工的先后順序，同時(shí)還要安排熱處理、檢驗(yàn)等其他工序在工藝過程中的位置。 （一） 加工階段的劃分