機(jī)械畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書1doc2

1、目錄第一章 數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)7第二章 數(shù)控加工8（一）數(shù)控加工概述8（二）數(shù)控加工在機(jī)械制造中的地位和作用10第三章零件圖的審查分析與技術(shù)要求的確定11第四章 毛胚的確定12第五章 選擇機(jī)床設(shè)備13第六章 裝夾方法與量具的選擇14（一）毛胚及裝夾方法14（二）量具的選擇14第七章 刀具選擇和對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的確定15（一）選擇刀具15（二）對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的確定15第八章 工藝過程與工藝路線的確定16（一）工藝路線的確定16（二）工藝路線16（三）零件圖17第九章 尺寸計算與零件輪廓節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計算18第十章 程序的編制19（一）程序單20（二）工藝卡21結(jié)束語22參考文獻(xiàn)23前言一 數(shù)控技術(shù)的發(fā)

2、展趨勢數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個方面1.高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢 高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。 在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)3

3、0萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用

4、以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min，快速為100m/min，加速度達(dá)2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60 000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。 在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10m提高到5m，精密級加工中心則從35m，提高到11.5m，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(0.01m)。 在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6 000

5、h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。 2. 軸聯(lián)動加工bsp; 采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺5軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。 當(dāng)前由于

6、電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。 在EMO2001展會上，新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。 3. 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一

7、定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、和復(fù)合

8、加工機(jī)床en System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中國的ONC(Open Numerical Control System)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性

9、的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak）公司展出的“CyberProduction Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱CPC）；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“IT plaza

10、”（信息技術(shù)廣場，簡稱IT廣場）；德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（開放制造環(huán)境，簡稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。 4. 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立 （1）關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)規(guī)范 如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)國紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進(jìn)行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制

11、定。 （2） 關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEPNC），其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個制造過程，乃至各個工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。 STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC提出一

12、種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，NC加工程序都集中在單個計算機(jī)上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次，STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約75）、加工程序編制時間（約35）和加工時間（約50）。 目前，歐美國家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.12001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國的STEP Tools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級模型(Sup

13、er Model)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗證。 5. 柔性化 包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。 6. 工藝復(fù)合性和多軸化 以減少工序、輔助時間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機(jī)床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸

14、頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。(4)實(shí)時智能化 早期的實(shí)時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專

15、家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時的綜合運(yùn)動控制中引入提前預(yù)測和預(yù)算功能、動態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。 7.能發(fā)展方向 (1)用戶界面圖形化 用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計算可視化及多媒體等技術(shù)也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)

16、圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。 (2)科學(xué)計算可視化 科學(xué)計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙設(shè)計、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對縮短產(chǎn)品設(shè)計周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動編程設(shè)計、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。 (3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化 多種插補(bǔ)方

17、式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、樣條插補(bǔ)(A、B、C樣條)、多項式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?(4)內(nèi)裝高性能PLC 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圖或高級語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)嵗脩艨稍跇?biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。 (5

18、)多媒體技術(shù)應(yīng)用 多媒體技術(shù)集計算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應(yīng)用價值。 8. 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 (1)集成化 采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興

19、顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。 (2)模塊化 硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。 (3)網(wǎng)絡(luò)化 機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機(jī)床上對其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時顯示在每一臺機(jī)床的屏幕上。

20、 (4)通用型開放式閉環(huán)控制模式 采用通用計算機(jī)組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計算機(jī)實(shí)時智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動

21、態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。第一章 數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn) 數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行自動加工零件的一種工藝方法。數(shù)控機(jī)床加工零件時，將編制好的零件加工數(shù)控程序，輸入到數(shù)控裝置中，再由數(shù)控裝置控制機(jī)床主運(yùn)動的變速、啟停、進(jìn)給運(yùn)動的方向、速度和位移大小，以及其他諸如刀具選擇交換、工件夾緊松開和冷卻潤滑的啟、停等動作，使刀具與工件及其他輔助裝置嚴(yán)格地按照數(shù)控程序規(guī)定的順序、路程和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件。 一般來說，數(shù)控加工主要包括以下方面的內(nèi)容： （1）選擇并確定零件的數(shù)控加工內(nèi)

22、容； （2）對零件圖進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析； （3）設(shè)計數(shù)控加工的工藝； （4）編寫數(shù)控加工程序單（數(shù)控編程時，需對零件圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理；自動編程時，需進(jìn)行零件CAD、刀具路徑的產(chǎn)生和后置處理）； （5）按程序單制作程序介質(zhì)； （6）數(shù)控程序的校驗與修改； （7）首件試加工與現(xiàn)場問題處理； （8）數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔。 與常規(guī)加工相比，數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)： （1）適應(yīng)性強(qiáng) 數(shù)控加工是根據(jù)零件要求編制的數(shù)控程序來控制設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種動作，當(dāng)數(shù)控工作要求改變時，只要改變數(shù)控程序軟件，而不需改變機(jī)械部分和控制部分的硬件，就能適應(yīng)新的工作要求。因此，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，有利于機(jī)械產(chǎn)品的更新

23、換代。 （2）精度高，質(zhì)量穩(wěn)定 數(shù)控加工本身的加工精度較高，還可以利用軟件進(jìn)行精度校正和補(bǔ)償；數(shù)控機(jī)床加工零件是按數(shù)控程序自動進(jìn)行，可以避免人為的誤差。因此，數(shù)控加工可以獲得比常規(guī)加工更高的加工精度。尤其提高了同批零件生產(chǎn)的一致性，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 （3）生產(chǎn)率高 數(shù)控設(shè)備上可以采用較大的運(yùn)動用量，有效地節(jié)省了運(yùn)動工時。還有自動換速、自動換刀和其它輔助操作自動化等功能，而且無需工序間的檢驗與測量，故使輔助時間大為縮短。 （4）能完成復(fù)雜型面的加工 許多復(fù)雜曲線和曲面的加工，普通機(jī)床無法實(shí)現(xiàn)，而數(shù)控加工完全可以完成。 （5）減輕勞動強(qiáng)度，改善勞動條件 因數(shù)控加工是自動完成，許多動作不需操作者進(jìn)行，

24、故勞動條件和勞動強(qiáng)度大為改善。 （6）有利于生產(chǎn)管理 采用數(shù)控加工，有利于向計算機(jī)控制和管理生產(chǎn)方向發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)制造和生產(chǎn)管理自動化創(chuàng)造了條件。 第二章 數(shù)控加工（一）數(shù)控加工概述一 數(shù)控設(shè)備的工作原理與組成 1數(shù)控設(shè)備的工作原理 操作者根據(jù)數(shù)控工作要求編制數(shù)控程序，并將數(shù)控程序記錄在程序介質(zhì)（如穿孔紙帶、磁帶、磁盤等）上。數(shù)控程序經(jīng)數(shù)控設(shè)備的輸入輸出接口輸入到數(shù)控設(shè)備中，控制系統(tǒng)按數(shù)控程序控制該設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種動作或運(yùn)動軌跡，達(dá)到規(guī)定的工作結(jié)果。圖0-1是數(shù)控設(shè)備的一般工作原理圖。 2數(shù)控設(shè)備的組成與功能 數(shù)控設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)：主要由輸入輸出裝置、計算機(jī)數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和受控設(shè)備等四部分組

25、成。 (1)輸入輸出裝置 輸入輸出裝置主要用于零件數(shù)控程序的編譯、存貯、打印和顯示等。簡單的輸入輸出裝置只包括鍵盤和發(fā)光二極管顯示器。一般的輸入輸出裝置除了人機(jī)對話編程鍵盤和CRT外，還包括紙帶、磁帶或磁盤輸入機(jī)、穿孔機(jī)等。高級的輸入輸出裝置還包括自動編程機(jī)或CAD/CAM系統(tǒng)。 (2)計算機(jī)數(shù)控裝置 計算機(jī)數(shù)控裝置是數(shù)控設(shè)備的核心。它根據(jù)輸入的程序和數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令。 (3) 伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動電路和伺服驅(qū)動裝置組成，并與設(shè)備的執(zhí)行部件和機(jī)械傳動部件組成數(shù)控設(shè)備的進(jìn)給系統(tǒng)。它根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)來的速度和位移指令，控制執(zhí)

26、行部件的進(jìn)給速度、方向和位移。 (4) 受控設(shè)備控設(shè)備是被控制的對象，是數(shù)控設(shè)備的主體，一般都需要對它進(jìn)行位移、角度和各種開關(guān)量的控制。在閉環(huán)控制的受控設(shè)備上一般都裝有位置檢測裝置，以便將位置和各種狀態(tài)信號反饋給計算機(jī)數(shù)控裝置。二 數(shù)控設(shè)備的分類 數(shù)控設(shè)備的種類很多，各行業(yè)都有自己的數(shù)控設(shè)備和分類方法。在機(jī)床行業(yè)，數(shù)控機(jī)床通常從以下不同角度進(jìn)行分類。 1按工藝用途分類 按其工藝用途可以劃分為以下四大類： （1）金屬切削類 指采用車、銑、鏜、鉆、鉸、磨、刨等各種切削工藝的數(shù)控機(jī)床。它又可分為兩類： 普通數(shù)控機(jī)床 普通數(shù)控機(jī)床一般指在加工工藝過程中的一個工序上實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的自動化機(jī)床，有數(shù)控車、銑

27、、鉆、鏜及磨床等。普通數(shù)控機(jī)床在自動化程度上還不夠完善，刀具的更換與零件的裝夾仍需人工來完成。 數(shù)控加工中心 數(shù)控加工中心MC是帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床。在加工中心上，可使零件一次裝夾后，實(shí)現(xiàn)多道工序的集中連續(xù)加工。加工中心的類型很多，一般分為立式加工中心、臥式加工中心和車削加工中心等。加工中心由于減少了多次安裝造成的定位誤差，所以提高了零件各加工面的位置精度，近年來發(fā)展迅速。 （2）金屬成形類 指采用擠、壓、沖、拉等成形工藝的數(shù)控機(jī)床，常用的有數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控沖剪機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控旋壓機(jī)等。 （3）特種加工類 主要有數(shù)控電火花線切割機(jī)、數(shù)控電火花成形機(jī)、數(shù)控激光與火焰切

28、割機(jī)等。 （4）測量、繪圖類 主要有數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控坐標(biāo)測量機(jī)、數(shù)控對刀儀等。 2按控制運(yùn)動的方式分類 （1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床等。 （2）點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床 這類機(jī)床有數(shù)控車床和數(shù)控銑床等。 （3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床 這類機(jī)床有數(shù)控車床、銑床、磨床和加工中心等。 3按伺服系統(tǒng)的控制方式分類 （1）開環(huán)數(shù)控機(jī)床 它沒有位置檢測元件，其結(jié)構(gòu)較簡單、成本較低、調(diào)試維修方便，但由于受步進(jìn)電機(jī)的步距精度和傳動機(jī)構(gòu)的傳動精度的影響，難于實(shí)現(xiàn)高精度的位置控制，進(jìn)給速度也受步進(jìn)電機(jī)工作頻率的限制。一般適用于中、小型經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。 （2）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 它是

29、將位置檢測元件安裝在驅(qū)動電機(jī)的端部或傳動絲桿端部，間接測量執(zhí)行部件的實(shí)際位置或位移。這類控制可以獲得比開環(huán)系統(tǒng)更高的精度，調(diào)試比較方便，因而得到廣泛應(yīng)用。 （3）閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 它是將位置檢測元件直接安裝在機(jī)床工作臺上。由于它采用了反饋控制，可以清除包括工作臺傳動鏈在內(nèi)的傳動誤差，因而定位精度高，速度更快。但由于系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)試和維修較困難，成本高，一般適用于精度要求高的數(shù)控機(jī)床。 此外，按所用數(shù)控系統(tǒng)的檔次通常把數(shù)控機(jī)床分為低檔、中檔、高檔三類數(shù)控機(jī)床。中檔、高檔數(shù)控機(jī)床一般稱為全功能數(shù)控或標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控。（二） 數(shù)控加工在機(jī)械制造中的地位和作用隨著科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)發(fā)生

30、了深刻的變化，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越合理，其性能、精度和效率日趨提高，因此對加工機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備提出了高性能、高精度和高自動化的要求。 在機(jī)械產(chǎn)品中，單件和小批量產(chǎn)品占到7080。由于這類產(chǎn)品的生產(chǎn)批量小、品種多，一般都采用通用機(jī)床加工，其自動化程度不高，難于提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。要實(shí)現(xiàn)這類產(chǎn)品生產(chǎn)的自動化成為了機(jī)械制造業(yè)中長期未能解決的難題。 為解決大批大量生產(chǎn)的產(chǎn)品的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)問題，一般采用專用機(jī)床、組合機(jī)床、專用自動化機(jī)床以及專用自動生產(chǎn)線和自動化車間進(jìn)行生產(chǎn)。但其生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品改型不易，因而使新產(chǎn)品的開發(fā)周期增長，生產(chǎn)設(shè)備使用的柔性很差。 現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的一些關(guān)鍵零部件，往往都精密

31、復(fù)雜，加工批量小，改型頻繁，顯然不能在專用機(jī)床或組合機(jī)床上加工。而借助靠模和仿形機(jī)床，或者借助劃線和樣板用手工操作的方法來加工，加工精度和生產(chǎn)效率受到很大的限制。特別對空間的復(fù)雜曲線曲面，在普通機(jī)床上根本無法實(shí)現(xiàn)。 為了解決單件、小批量生產(chǎn)，特別是復(fù)雜型面零件的自動化加工，數(shù)控加工應(yīng)運(yùn)而生。自1952年美國PARSONS公司與麻省理工學(xué)院（MIT）合作研制了第一臺三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床以來，機(jī)械制造行業(yè)發(fā)生了技術(shù)革命，使機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個新的階段。以后成功研制了數(shù)控轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床、數(shù)控轉(zhuǎn)塔鉆床、加工中心MC等。隨著CNC技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及系統(tǒng)工程學(xué)的發(fā)展，在20世紀(jì)60年代以后先后出

32、現(xiàn)了直接數(shù)字控制系統(tǒng)DNC、柔性制造系統(tǒng)FMS、柔性制造單元FMC、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS等。 數(shù)控加工是機(jī)械制造中的先進(jìn)加工技術(shù)。它的廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶來了深刻的變化，是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，為機(jī)械制造行業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了巨大的效益。第三章 零件圖的審查分析與技術(shù)要求的確定在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程之前，對零件進(jìn)行工藝性分析，以及對產(chǎn)品零件圖提出修改意見，是制訂工藝規(guī)程的一項重要工作。 首先應(yīng)熟悉零件在產(chǎn)品中的作用、位置、裝配關(guān)系和工作條件，搞清楚各項技術(shù)要求對零件裝配質(zhì)量和使用性能的影響，找出主要的和關(guān)鍵的技術(shù)要求，然后對零件圖

33、樣進(jìn)行分析。1.零件圖的完整性和正確性在了解零件形狀和結(jié)構(gòu)之后，應(yīng)檢查零件視圖是否正確、足夠，表達(dá)是否直觀、清楚，繪制是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差以及技術(shù)要求的標(biāo)注是否齊全、合理等。2. 零件的技術(shù)要求零件的技術(shù)要求包括下列幾個方面：加工表面的尺寸精度；主要加工表面的形狀精度；主要加工表面之間的相互位置精度；加工表面的粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其它要求；熱處理要求；其它要求(如動平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下是否經(jīng)濟(jì)合理，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能否實(shí)現(xiàn)。3. 零件的材料分析 即分析所提供的毛坯材質(zhì)本身的機(jī)械性能和熱處理狀態(tài)，毛坯的鑄造品質(zhì)和被加工部位

34、的材料硬度，是否有白口、夾砂、疏松等。判斷其加工的難易程度，為選擇刀具材料和切削用量提供依據(jù)。所選的零件材料應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，切削性能好，滿足使用性能的要求。4.零件的尺寸標(biāo)注零件圖上的重要尺寸應(yīng)直接標(biāo)注，而且在加工時應(yīng)盡量使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，并符合尺寸鏈最短的原則。零件圖上標(biāo)注的尺寸應(yīng)便于測量，不要從軸線、中心線、假想平面等難以測量的基準(zhǔn) 標(biāo)注尺寸。零件圖上的尺寸不應(yīng)標(biāo)注成封閉式，以免產(chǎn)生矛盾。零件上非配合的自由尺寸，應(yīng)按加工順序盡量從工藝基準(zhǔn)注出。零件上各非加工表面的位置尺寸應(yīng)直接標(biāo)注，而非加工面與加工面之間只能有一個聯(lián)系尺寸。根據(jù)生產(chǎn)、技術(shù)條件和對產(chǎn)品的使用要求，從工藝的角度出發(fā)，審查零

35、件圖樣的視圖、尺寸、公差和技術(shù) 要求的完整性與正確性;加工要求的合理性；零件結(jié)構(gòu)的工藝性等畢業(yè)設(shè)計該零件為軸類零件，需通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的加工方法進(jìn)行切削加工，所以使用車床進(jìn)行加工。零件視圖完整清晰，尺寸標(biāo)注與公差要求合理，工藝正確，加工要求合理，加工精度要求一般，其他技術(shù)要求有表面粗糙度，要求Ra最大值為6.3，并只對軸的右端由此要求，以方便與其他零件進(jìn)行配合。零件輪廓曲線形狀比較復(fù)雜，左端部還要求要攻M361.5要求的螺紋，輪廓上要求要加工一段球形SR200.05，四段圓弧，從右到左分別為一段R10圓弧、一段R5圓弧，兩段R1圓弧。此外還要求加工兩個2的倒角。第四章 毛坯的確定在制訂機(jī)械加工工藝

36、規(guī)程時，正確選擇合適的毛坯，對零件的加工質(zhì)量、材料消耗和加工工時都有很大的影響。顯然毛坯的尺寸和形狀越接近成品零件，機(jī)械加工的勞動量就越少，但是毛坯的制造成本就越高，所以應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，綜合考慮毛坯制造和機(jī)械加工的費(fèi)用來確定毛坯，以求得最好的經(jīng)濟(jì)效益1.冷沖壓件冷沖壓件毛坯可以非常接近成品要求，在小型機(jī)械、儀表、輕工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。但因沖壓模具昂貴而僅用于大批大量生產(chǎn)。2.焊接件焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件，它簡單方便，生產(chǎn)周期短，但需經(jīng)時效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。3.型材型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。 4

37、.鍛件鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡單的零件毛坯。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)以及大型零件毛坯。模鍛毛坯精度高、加工余量小、生產(chǎn)率高，但成本也高，適用于中小型零件毛坯的大批大量生產(chǎn)。5.鑄件鑄件適用于形狀較復(fù)雜的零件毛坯。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。較常用的是砂型鑄造，當(dāng)毛坯精度要求低、生產(chǎn)批量較小時，采用木模手工造型法；當(dāng)毛坯精度要求高、生產(chǎn)批量很大時，采用金屬型機(jī)器造型法。鑄件材料有鑄鐵、鑄鋼及銅、鋁等有色金屬。毛坯尺寸與零件圖樣上的尺寸之差稱為毛坯余量。鑄件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為

38、鑄件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關(guān)。對于單件小批生產(chǎn)，鑄件上直徑小 30mm 和鑄鋼件上直徑小于 60mm 的孔可以不鑄出。而對于鍛件，若用自由鍛，當(dāng)孔徑小于 30mm 或長徑比大于 3 的孔可以不鍛出。對于鍛件應(yīng)考慮鍛造圓角和模鍛斜度。毛坯的形狀和尺寸的確定，除了將毛坯余量附在零件相應(yīng)的加工表面上之外，有時還要考慮到毛坯的制造、機(jī)械加工及熱處理等工藝因素的影響。 毛坯題目中已給出，要求用尺寸為60150材質(zhì)為45號調(diào)制鋼，進(jìn)行零件的成型加工，并生成軌跡，輔助工序和后續(xù)工序要求為正火處理。毛坯種類的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且也與零件的機(jī)械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關(guān)。

39、為此需要毛坯制造和機(jī)械加工兩方面的工藝人員密切配合，合理地確定毛坯的種類、結(jié)構(gòu)形狀，并繪出毛坯圖。第五章 選擇機(jī)床設(shè)備1.在滿足加工工藝要求的前提下設(shè)備越簡單風(fēng)險越小，車削加工中心和數(shù)控車床都可以加工軸類零件，但一臺滿足同樣加工規(guī)格的車削中心價格要比數(shù)控車床貴幾倍，如果沒有進(jìn)一步工藝要求，肯定選擇數(shù)控車床風(fēng)險較小。同樣在經(jīng)濟(jì)型和普通型數(shù)控車床中要盡量選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。在加工箱體、型腔、模具零件中，同規(guī)格的數(shù)控銑床和加工中心都能滿足基本加工要求，但兩種機(jī)床價格相差約一半（不包括氣源、刀庫等配套費(fèi)用），所以模具加工中只有非常頻繁地?fù)Q刀具的工藝才選用加工中心，固定一把刀具長時間銑削的，選用數(shù)控銑床

40、。目前很多加工中心都在作數(shù)控銑床使用。數(shù)控車床能加工的零件普通車床往往也能加工，但數(shù)控銑床能加工的零件普通銑床大多不能加工，故在既有軸類零件又有箱體、型腔類零件的綜合機(jī)加工企業(yè)中應(yīng)優(yōu)先選擇數(shù)控銑床。2. 機(jī)床結(jié)構(gòu)取決于機(jī)床規(guī)格尺寸、加工工件的重量等因素的影響。下表列出了數(shù)控設(shè)備最常見的重要規(guī)格和性能指標(biāo)。a.主軸轉(zhuǎn)速18,000rpm b.工作行程X：600mm、Y：450mm、Z：450mm c.工作臺規(guī)格850530mm d.快移速度22mpm e.工作進(jìn)給15mpm f.刀庫容量24把 g.定位精度A=0.008mm h.重復(fù)精度R=0.006mm i.控制系統(tǒng)FUNCK3.數(shù)控機(jī)床主要

41、規(guī)格的尺寸應(yīng)與工件的輪廓尺寸相適應(yīng)。即小的工件應(yīng)當(dāng)選擇小規(guī)格的機(jī)床加工，而大的工件則選擇大規(guī)格的機(jī)床加工，做到設(shè)備的合理使用。4.機(jī)床結(jié)構(gòu)取決于機(jī)床規(guī)格尺寸、加工工件的重量等因素的影響。5.機(jī)床的工作精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)。根據(jù)零件的加工精度要求選擇機(jī)床，如精度要求低的粗加工工序，應(yīng)選擇精度低的機(jī)床，精度要求高的精加工工序，應(yīng)選用精度高的機(jī)床。6.機(jī)床的功率與剛度以及機(jī)動范圍應(yīng)與工序的性質(zhì)和最合適的切削用量相適應(yīng)。如粗加工工序去除的毛坯余量大，切削余量選得大，就要求機(jī)床有大的功率和較好的剛度。7.裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡單也是選擇數(shù)控設(shè)備是需要考慮的一個因素。選擇采用臥式數(shù)控機(jī)床，還是選擇

42、立式數(shù)控機(jī)床，將直接影響所選擇的夾具的結(jié)構(gòu)和加工坐標(biāo)系，直接關(guān)系到數(shù)控編程的難易程度和數(shù)控加工的可靠性。8.此畢業(yè)設(shè)計要求加工圖所示的零件必須實(shí)用車床類數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，在加工過程中不需要更換機(jī)床和工作地點(diǎn)。零件可以在車床上通過兩次裝夾即可完成加工。題目要求使用數(shù)控機(jī)床，用數(shù)控編程的方式進(jìn)行零件的加工，針對零件結(jié)構(gòu)與加工要求進(jìn)行分析，該零件可以使用通用數(shù)控車床進(jìn)行加工，機(jī)床所安裝的數(shù)控系統(tǒng)的選擇，由于我比較熟悉日本FANUC-0i系統(tǒng)操作，使用熟練，并且該系統(tǒng)性能高，價格比高，能完成高速、高效率、高精度加工，適應(yīng)性強(qiáng)。畢業(yè)設(shè)計題目要求加工的零件復(fù)雜程度一般，屬于大多數(shù)數(shù)控車床都能夠完成的加工零

43、件，結(jié)合我們學(xué)?，F(xiàn)在擁有的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，我選用操作系統(tǒng)為FANUC-0i型號為CK6140數(shù)控車床。第六章 裝夾方法與量具的選擇在數(shù)控加工中，既要保證加工質(zhì)量，又要減少輔助時間，提高加工效率。因此要注意選用能準(zhǔn)確和迅速定位并夾緊工件的裝夾方法和夾具。零件的定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計基準(zhǔn)及測量基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。在數(shù)控銑床上的工件裝夾方法與普通銑床一樣，所使用的夾具往往并不很復(fù)雜，只要有簡單的定位、夾緊機(jī)構(gòu)就行。為了不影響進(jìn)給和切削加工，在裝夾工件時一定要將加工部位敞開。選擇夾具時應(yīng)盡量做到在一次裝夾中將零件要求加工表面都加工出來。用于軸類工件的夾具有自動夾緊撥動卡盤、撥齒頂尖、三爪撥動卡盤和快

44、速可調(diào)萬能卡盤等。數(shù)控車床加工軸類零件時，坯件裝夾在主軸頂尖和尾座頂尖之間，由主軸上的撥盤或撥齒頂尖帶動旋轉(zhuǎn)。這類夾具在粗車時可以傳遞足夠大的轉(zhuǎn)距，以適應(yīng)于主軸的高速旋轉(zhuǎn)車削。（一）毛胚及裝夾方法給出毛坯棒料長150mm.直徑60mm，最后成型零件全長92mm。a當(dāng)僅使用三爪自定心卡盤加緊時，毛坯大部分會伸出，刀具切削時，切削力會沿著徑向作用于毛坯棒料，這樣會導(dǎo)致毛坯在加工時的不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響加工精度，甚至還會導(dǎo)致棒料彎曲，從而撞刀或使棒料在外力作用下從卡盤處飛出危害加工人員人身安全，此裝夾方法不行。 b針對上面棒料毛坯少部分被夾持，大部分伸出無外力固定的情況，應(yīng)當(dāng)在毛坯的另一端增加裝夾輔助工

45、具使，使用頂尖進(jìn)行裝夾，以固定毛坯,。有零件圖所示可得知該零件外形規(guī)則,被加工部分的各尺寸,形位,表面粗糙度值都達(dá)到了較高的要求,因此選用機(jī)用采用三爪自定心卡盤夾持工件為該工件的夾具. 軸類工件還可采用尾座頂尖支持工件。（二）量具的選擇量具的選擇主要根據(jù)工序中檢驗要求的精度和生產(chǎn)批量的大小決定，在單件小批量生產(chǎn)中，廣泛采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分表等。大批量生產(chǎn)中，主要采用各種界限量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用量具與測量儀等。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)，以提高工件的測量精度。本次畢業(yè)設(shè)計為了能充分利用學(xué)校的設(shè)備，所以在大量的量具中我經(jīng)過考慮選擇使用通用量具，以便于檢測與使用。第七章 刀具選擇和

46、對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的確定（一）選擇刀具切削常用的刀具材料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金、立方氮化硼(CBN)、陶瓷等。重型切削深度一般可達(dá)3050mm，余量不均，工件表面有硬化層，粗加工階段的刀具磨損以磨粒磨損形式為主：切削速度一般為1520m/min，盡管速度值處于積屑瘤發(fā)生區(qū)，但切削的高溫足使切屑與前刀面的接觸點(diǎn)處于液態(tài)，減小了摩擦力，抑制了積屑瘤生成。刀具材料的選擇要耐磨損、抗沖擊。陶瓷類刀具硬度高，但抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，不適于余量不均的重型車削，CBN存在同樣的問題。硬質(zhì)合金卻有較低的摩擦系數(shù)，可降低切削時的切削力及切削溫度，大大提高刀具耐用度，適于高硬度材料和重載車削粗加工。硬質(zhì)合金分為鎢鈷

47、類(YG)、鎢鈷鈦類(YT)和碳化鎢類(YW)。加工鋼料時，YG類硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和韌性好，但高溫硬度和高溫韌性較差：重型車削時工件塑性變形大，摩擦劇烈，切削溫度高，因此在重型車削中很少用YG類硬質(zhì)合金。YT類硬質(zhì)合金有高硬度和耐磨性、高耐熱性、抗粘結(jié)擴(kuò)散能力和抗氧化能力，是重型車削常用的刀具材料，適于加工鋼料。然而在低速車削時，切削過程不平穩(wěn)會造成YT類合金的韌性差，產(chǎn)生崩刃：尤其是加工一些高強(qiáng)度合金材料時，YT類硬質(zhì)合金耐用度下降快，無法滿足使用要求。在這種情況下應(yīng)選用YW類刀具或細(xì)晶粒、超細(xì)晶粒合金刀具(如643等)。細(xì)晶粒合金的耐磨性好，更適用于加工冷硬鑄鐵類產(chǎn)品，效率較YW類刀具可提高

48、1倍以上。 用硬質(zhì)合金刀具提高重型加工的車削速度，是提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵之一，也是縮短生產(chǎn)循環(huán)期的有利因素。工序中分幾個行程切除大余量，每次的切削深度很小，而利用硬質(zhì)合金刀具的切削性能，切削速度就會大大提高。 刀具必須具有足夠的強(qiáng)度，較高的精度，很好的可靠性，較強(qiáng)的適應(yīng)性，較佳的切削性能和較長的使用壽命等，以適應(yīng)高強(qiáng)度、高速和保證精度加工的要求應(yīng)盡可能先用通用的標(biāo)準(zhǔn)刀具、不重磨式刀具及可調(diào)式刀具等根據(jù)零件圖要求，要車削的部位有：車圓弧、車端面、車倒角、車螺紋。因此要先用的車刀為 1 號車刀 外圓車刀 2號刀60度螺紋車刀 3 號車刀 切斷刀（二）對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的確定 a 保證加工精度 ，減少誤差b

49、 使機(jī)床或夾具容易找正和便于檢查c 設(shè)在被加工零件外，防止換刀時刀具碰撞d 方便程序編制 對刀點(diǎn) 對刀點(diǎn)的確定是為了定位整個零件在工件編程坐標(biāo)系中的位置。因此對刀點(diǎn)的確定直接影響到零件加工的精度，本零件的對刀點(diǎn)確定在零件毛坯右端的做大直徑上。換刀點(diǎn) 換刀點(diǎn)是為了方便換刀，避免與工件發(fā)生碰撞損壞工件，換刀點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)當(dāng)在不影響零件加工的原則下設(shè)置，本零件的換刀點(diǎn)設(shè)置在起始點(diǎn)位置。第八章 工藝過程與工藝路線的確定（一）工藝過程的確定1、工藝過程和工藝路線在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、

50、裝配等工藝過程，機(jī)械制造工藝過程一般是指零件的機(jī)械加工工藝過程和機(jī)器的裝配工藝過程的總和。其它過程則稱為輔助過程。工藝路線：制訂機(jī)械加工工藝過程，必須確定該工件要經(jīng)過幾道工序以及工序進(jìn)行的先后順序。僅列出主要工序名稱及其加工順序的簡略工藝過程，稱為工藝路線。 2 、加工定位基準(zhǔn)的選擇由于此零件通過一次裝夾實(shí)現(xiàn)加工，選擇有端面作為加工過程中的基準(zhǔn)。3、加工階段的劃分粗加工階段 主要切除各表面上的加工余量，使毛坯形狀和尺寸接近于成品。該階段的特點(diǎn)是使用大功率機(jī)床，選用較大的切削用量及盡可能提高生產(chǎn)率和降低刀具磨損等。半精加工階段 完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。精加工階段 保證主要

51、表面達(dá)到圖樣要求。4、加工方法的選擇 a 先進(jìn)行粗加工，后進(jìn)行精加工b 先近后遠(yuǎn)加工，減少空行程 c 基面先行原則5 、工藝路線 （ 零件圖如下）1) 將毛坯伸出卡盤105mm，右端用頂尖固定，輔助裝夾。2) 用1號刀，將毛坯直徑由60mm車削至直徑48mm，每次車削3mm。3) 用1號刀，從右端開始加工，將距離基準(zhǔn)面48mm開始進(jìn)行球形圓弧加工至40mm。4) 用1號刀向左加工，車削圓弧R10。 5) 用1號刀，用循環(huán)指令分6次，前5次車削量為5mm，第六次為1mm，向左車削成22的圓柱面6) 用1號刀，車削R5的圓弧面。7) 用1號刀，車圓角R1。 8) 用1號刀，車48的圓柱面9) 用1

52、號刀，車圓角R1。10) 用1號刀，車32的圓柱面11) 用1號刀，車36的圓柱面12) 用2號刀，車螺距為1.5的螺紋13) 用3號刀， 切下工件。(三)零件圖（ 零件圖如下）第九章 尺寸計算與零件輪廓節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計算有公差要求的一律取其平均值節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計算從右到左開始 ，1. A點(diǎn) (0,0)2. B點(diǎn) (32,-30)3. C點(diǎn) (22,-40)4. D點(diǎn) (22,-55)5. E點(diǎn) (27,-60)6. F點(diǎn) (46,-60)7. G點(diǎn) (48,-61)8. H點(diǎn) (48,-65)9. I點(diǎn) (46,-66)10. J點(diǎn) (32,-66)11. K點(diǎn) (32,-72)12. L點(diǎn) (36.

53、-74)13. M點(diǎn) (36,-90)14. N點(diǎn) (32,-92)第十章 程序的編制 刀具設(shè)置：1號刀 外圓車刀 T01 2號刀 60度螺紋車刀 T02 3號刀 4mm切斷刀 T03數(shù)控系統(tǒng)：日本FANUC系統(tǒng)O0001N001 G54 G90N002 M03 S900N003 T0101 M08N004 G00 X60 Z10N005 G77 X48 Z0 F100N006 G42N007 G71 P8 Q22 U5 W2.5 D2 F100 S500N008 G00 X40 Z2 S900N009 G01 XO Z0 F50N010 G03 X32 Z-30 R20N011 G02 X22 Z-40 R10N012 G01 X22 Z-55N013 G02