【正文】 不論是 傳統(tǒng)工業(yè)，還是高科技產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機械裝備，機械工業(yè)所生產(chǎn)裝備的性能、質(zhì)量和運用，對國家經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的進步有很大的影響。因此，世界各國都把發(fā)展機械工業(yè)作為發(fā)展本國經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點之一。在數(shù)控加工前，要將機床的運動過程、零件的工藝過程、刀具的形狀、切削用量和走刀路線等都編入程序，這就要求程序設(shè)計人員具有多方面的知識基 礎(chǔ)。 2 作為一名機械相關(guān)專業(yè)的學生，在歷經(jīng)四年的大學學習，較充分的掌握了基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，并把自己所學的知識溶于畢業(yè)設(shè)計。并把做好畢業(yè)設(shè)計當作大學幾年來的最大挑戰(zhàn)，我會盡自己最大的努力做好。 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 對于一個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完成 ,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。在考慮選擇內(nèi)容時，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。 適于數(shù)控加工的內(nèi)容 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。如以毛坯的粗基準定位加工第一個精基準，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容； （ 2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置 原點。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度?？傊?，要盡量做到合理，達到多、快、好、省的目的。 數(shù)控加工工藝性分析 被加工零件的數(shù)控加工工藝性問題涉及面很廣，下面結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。因此零件圖樣上最好直接給出坐標尺寸，或盡量以同一基準引注尺寸。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義，手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進行。所以在審查與分析圖紙時，一定要仔細核算，發(fā)現(xiàn)問題及時與設(shè)計人員聯(lián)系。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準，或在毛坯上增加一些工藝凸臺。 統(tǒng)一幾何類型及尺寸 零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型及尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度。 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。常見工藝流程如圖 示。這種方法適合于加工內(nèi)容 較少的零件，加工完后就能達到待檢狀態(tài)。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機床連續(xù)工作時間的限制（如一道工序在一個工作班內(nèi)不能結(jié)束）等。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)生的變形需要進行校形，故一般來說，凡要進行粗、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，中間穿插有通用機床加工工序的也應(yīng)綜合考慮； （ 2）先進行內(nèi)腔加工，后進行外形加工； （ 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)； 數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接 數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。 第三章 數(shù)控加工工藝設(shè)計方法 在選擇了數(shù)控加工工藝內(nèi)容和確定了零件加工路線后，即可進行數(shù)控加工工序的設(shè)計。 確定走刀路線和安排加工順序 走刀路線就是刀具在整個加工工序中的運動軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。確定走刀路線時應(yīng)注意以下幾點： (1） 尋求最短加工路線 如加工圖 所示零件上的孔系。若改用 圖的走刀路線，減少空刀時間，則可節(jié)省定位時間近一倍，提高了加工效率。 6 圖 32 走刀路線圖 如圖 32a 為用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。所以如采用 圖的走刀路線，先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。 (3) 選擇切入切出方向考慮刀具的進、退刀 （切入、切出）路線時，刀具的切出或切入點應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕。安排工步時，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工步。 如圖 34a 薄壁套的軸向剛性比徑向剛性好，用卡爪徑向夾緊時工件變形大，若沿軸向施加夾緊力，變形會小得多。 圖 34 夾緊力作用點 與夾緊變形的關(guān)系 確定刀具與工件的相對位置 對于數(shù)控機床來說，在加工開始時，確定刀具與工件的相對位置是很重要的，這一相對位置是通過確認對刀點來實現(xiàn)的。對刀點可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，對刀點往往就選擇在零件的加工原點。 圖 35 對刀點 例如，加工圖 35 所示零件時，當按照圖示路線來編制數(shù)控加工程序時，選擇夾具定位元件圓柱銷的中心線與定位平面 A 的交點作為加工的對刀點。 在使用對刀點確定加工原點時，就需要進行 “ 對刀 ” 。每把刀具的半徑與長度尺寸都是不同的，刀具裝在機床上后，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置。如圖 所示，圓柱銑刀的刀位點是刀具中心線與刀具底面的交點；球頭銑刀的刀位點是球頭的球心點或球頭頂點；車刀的刀位點是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點是鉆頭頂點。 換刀點是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀進行加工的機床而設(shè)置的，因為這些機床在加工過程中要自動換刀。為防止換刀時碰傷零件、刀具或夾具，換刀點常常設(shè)置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的安全量。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。 編程人員在確定每道工序的切削用量時，應(yīng)根據(jù)刀具的耐用度和機床說明書中的規(guī)定去選擇。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。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比通用機床加工的余量小一些。 10 表 為車削加工時的選擇切削條件的參考數(shù)據(jù) 。這些技術(shù)文件既是數(shù)控加工的依據(jù)、產(chǎn)品驗收的依據(jù)，也是操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程。數(shù)控加工技術(shù)文件主要有：數(shù)控編程任務(wù)書、工件安裝和原點設(shè)定卡片、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工走刀路線圖、數(shù)控刀具卡片等。 數(shù)控編程任務(wù)書 它闡明了工藝人員對數(shù)控加工工序的技術(shù)要求和工序說明，以及數(shù)控加工前應(yīng)保證的加工余 量。 被切削材料名稱 輕切削 切深 ～ 進給量 ～ 一般切削 切深 1～4mm 進給量 ～重切削 切深 5～12mm 進給量 ～優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 10 100～ 250 150～ 250 80～ 220 45 60～ 230 70～ 220 80～ 180 合金鋼 σ b≤750MPa 100～ 220 100～ 230 70～ 220 σ b750MPa 70～ 220 80～ 220 80～ 200 11 表 數(shù)控編程任務(wù)書 數(shù)控加 工工件安裝和原點設(shè)定卡片（簡稱裝