數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文.doc

南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院2010級(jí)數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文前 言數(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(duì)國計(jì)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?yàn)檫@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。而且隨著世界制造業(yè)的轉(zhuǎn)移，中國正逐步成為世界加工廠，美國，韓國，英國等國家已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化發(fā)展的高科技密集時(shí)代與微電子時(shí)代，鋼鐵，機(jī)械，化工等重工業(yè)正逐步向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，我國正處于重工業(yè)發(fā)展中期，所以數(shù)控技術(shù)的發(fā)展對(duì)發(fā)展中國家的發(fā)展尤為重要。.我國從1958年起，由一批科研院所，高等學(xué)校和少數(shù)機(jī)床廠起步進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的研制和開發(fā)。由于受到當(dāng)時(shí)國產(chǎn)電子元器件水平低，部門經(jīng)濟(jì)等的制約，未能取得較大的發(fā)展。 在改革開放后，我國數(shù)控技術(shù)才逐步取得實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。經(jīng)過“六五(81-85年)的引進(jìn)國外技術(shù)，“七五”(86-90年)的消化吸收和“八五”(91一-95年)國家組織的科技攻關(guān)，才使得我國的數(shù)控技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，當(dāng)時(shí)通過國家攻關(guān)驗(yàn)收和鑒定的產(chǎn)品包括北京珠峰公司的中華I型，華中數(shù)控公司的華中I型和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心的藍(lán)天I型，以及其他通過“國家機(jī)床質(zhì)量監(jiān)督測試中心”測試合格的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)如南京四開公司的產(chǎn)品。 我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90年代初期面臨國家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到50%，庫存超過4個(gè)月。從1 9 9 5年“九五”以后國家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在1 9 9 9年以后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。 目錄前言第一張 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展.3第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生.3第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢.3第二章 數(shù)控車的加工工藝分析與工裝夾.5第一節(jié) 零件圖的工藝分析.5第二節(jié) 加工設(shè)備的選用.6第三節(jié) 合理選擇切削用量.7第四節(jié) 合理選擇刀具和夾具.8第五節(jié) 夾具安裝要點(diǎn).11第六節(jié) 加工路線的擬定.11第三章 零件程序編制.16第一節(jié) 編程概述.16第二節(jié) 零件程序編制.17結(jié)束語.22參考文獻(xiàn).23附錄第一章 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 在機(jī)械制造工業(yè)中并不是所以的產(chǎn)品零件都具有很大的批量，單件與小批量生產(chǎn)的零件約占機(jī)械加工總量的80%以上。尤其是在造船，航天，航空，機(jī)床，重型機(jī)械及國防工業(yè)更是如此。為了滿足多品種，小批量的自動(dòng)化生產(chǎn)，迫切需要一種靈活的，通用的，能夠適用產(chǎn)品頻繁化的柔性自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床就是在這樣的背景下誕生發(fā)張起來的。它為單件，小批量生產(chǎn)的精密復(fù)雜零件提供了自動(dòng)化的加工手段。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8129-1997,對(duì)機(jī)床數(shù)字控制的定義：用數(shù)字控制的裝置（簡稱數(shù)控裝置），在運(yùn)行的過程中，不斷的引入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，從而對(duì)某一生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，叫數(shù)字控制，簡稱數(shù)控。用計(jì)算機(jī)控制加工功能，稱計(jì)算機(jī)數(shù)控簡稱CNC。數(shù)控機(jī)床即是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢從1952年第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世后，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)先后經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展，其六代是電子管，晶體管，集成電路，小型計(jì)算機(jī)，微處理器和基于工控PC機(jī)的通用CNC系統(tǒng)。其中三代為第一階段，稱作為硬件連接數(shù)控，簡稱NC系統(tǒng)。后三代為第二階段，稱作計(jì)算機(jī)軟件數(shù)控，簡稱CNC系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床總的發(fā)展趨勢是工序集中，高速，高效，高精度以及方便使用，提高可靠性等。（1） 工序集中 20世紀(jì)50年代末期，在一般數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上開發(fā)了數(shù)控加工中心，即具備刀具自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床。在加工中心機(jī)床上，工件一次裝夾后，機(jī)床的機(jī)械手可以自動(dòng)更換刀具，連續(xù)的對(duì)工件進(jìn)行多種工序加工。目前，加工中心的機(jī)床的刀具庫容量可達(dá)到100多把刀，自動(dòng)換刀裝的換刀時(shí)間僅需0.5-2秒。加工中心機(jī)床使工序集中在一臺(tái)機(jī)床上完成，減少了由于工序分散，工件多次安裝引起的定位誤差，提高了加工精度，同時(shí)也減少了機(jī)床的臺(tái)數(shù)與占地面積，壓縮了半成品的庫存量，減少了工序間的輔助時(shí)間有效地提高了數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率和數(shù)控加工的經(jīng)濟(jì)效益。 (2) 高速，高效，高精度是機(jī)械加工的目標(biāo)，數(shù)控機(jī)床因其價(jià)格昂貴，在上述三個(gè)方面的發(fā)展也更為突出。(3) 數(shù)控機(jī)床制造產(chǎn)把建立有好的人機(jī)界面，提高數(shù)控機(jī)床的可靠性作為提高競爭能力的主要方面。(4) 手工編程和自動(dòng)編程已經(jīng)使用了幾十年，有了長足的發(fā)展，在手工編程方面，開發(fā)了多種加工循環(huán)，參數(shù)編程和除直線，圓弧意外的各種插補(bǔ)功能，CAD/CAM的研究發(fā)展，從技術(shù)上來講可以替代手工編程，但是一套適用的CAD/CAM軟件加上計(jì)算機(jī)硬件，投資較大，學(xué)習(xí)，掌握的時(shí)間較長，對(duì)大多數(shù)的簡單工件很不經(jīng)濟(jì)。 今年來，發(fā)展起來的圖形交互式編程系統(tǒng)，很受用戶歡迎。這種編程方式不使用G,M代碼，而是借助圖形菜單，輸入整個(gè)圖形塊以及相應(yīng)參數(shù)作為加工指令，形成加工程序，與傳統(tǒng)加工時(shí)的思維方式類似。圖形交互編程方法在制定標(biāo)準(zhǔn)后，有可能成為各種型號(hào)的數(shù)控機(jī)床統(tǒng)一的編程方法。 第二章 數(shù)控車的加工工藝分析與工裝夾第一節(jié) 零件圖的工藝分析在設(shè)計(jì)零件的加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行深入分析，對(duì)于數(shù)控車削加工應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面1 構(gòu)成兩件輪廓的幾何條件在車削加工手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，在自動(dòng)編程時(shí)，要對(duì)零件輪廓所以的幾何元素進(jìn)行定義，因此在分析零件圖時(shí)要注意（1） 零件圖上是否漏掉某尺寸，使其幾何條件不充分，影響到零件輪廓的構(gòu)成。（2） 零件圖上的圖線位置是否模糊或標(biāo)注不清，使編程無法下手（3） 零件圖上給定的幾何條件是否不合理，造成數(shù)學(xué)處理困難（4） 零件圖上的尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床加工的特點(diǎn)，應(yīng)以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸2 尺寸精度要求 分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否用車削工藝達(dá)到，并確定控制尺寸精度的工藝方法，在該項(xiàng)分析過程中，還可以同時(shí)進(jìn)行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對(duì)尺寸及尺寸鏈計(jì)算等等，在利用數(shù)控車床車削零件時(shí)，常常對(duì)零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的尺寸依據(jù)。3 形狀和位置的精度的要求 零件圖樣上給定飛形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據(jù)，加工時(shí)要按照其要求確定零件的定位基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)，還可以根據(jù)數(shù)控車床的特殊需要進(jìn)行一些技術(shù)性的處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度。4 表面粗糙度要求表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇數(shù)控車床，刀具及確定切削用量的依據(jù)。5 材料與熱處理要求零件圖樣上給定的材料與熱處理要求，是選擇刀具，數(shù)控車床型號(hào)，確定切削用量的依據(jù)第二節(jié) 加工設(shè)備的選用在這里我們選擇的是南通VMC1100B數(shù)控加工中心機(jī)床，技術(shù)參數(shù)如下表2.1VMC1100B行程Unit 參數(shù)X軸行程mm1100Y軸行程mm560Z軸行程mm575主軸端面至工作臺(tái)面距離mm200-775工作臺(tái)中心至立柱導(dǎo)軌面距離mm590工作臺(tái)面積mm5501200工作臺(tái)最大承重 kg 800T型槽槽寬 mm 418H8主軸轉(zhuǎn)速 rpm 8000主軸孔錐度 - BT-40(7:24)x、y軸快速位移 m/min 24z軸快速位移 m/min 18進(jìn)給速度范圍 m/min 115刀具數(shù) pcs 24刀具最大外徑/相鄰無刀 mm 100/180刀具最大長度 mm 300換刀時(shí)間(刀-刀) sec 1.8主軸電機(jī) kw 11/15X/Y/Z電機(jī) kw 3/3/4定位精度x mm 0.032定位精度y、z mm 0.025重復(fù)定位精度x mm 0.018重復(fù)定位精度y、z mm 0.015機(jī)床總高 mm 3162機(jī)床重量(毛重) kg 8200第三節(jié) 合理選擇切削用量加工過程中切削用量的確定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，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(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。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。具體要考慮以下幾個(gè)因素：切削深度ap。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，一般L的取值范圍為：L=(0.60.9)d。切削速度V。提高V也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但v與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著v的增大，刀具耐用度急劇下降，故v的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)，v可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，V可選200m/min以上。主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v來選定。計(jì)算公式為：V=pnd/1000。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開關(guān)，可在加工過程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。進(jìn)給速度Vf。vF應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。Vf的增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，Vf可選擇得大些。在加工過程中，Vf也可通過機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。V=pnd/1000。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開關(guān)，可在加工過程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。進(jìn)給速度Vf。vF應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。Vf的增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，Vf可選擇得大些。在加工過程中，Vf也可通過機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，量化生產(chǎn)線的形成，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一。在數(shù)控程序的編制過程中，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量。因此，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。第四節(jié) 合理選擇刀具和夾具1 刀具選用的原則刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交換狀態(tài)下進(jìn)行的，應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力，工件材料的性能，加工工序，切削用量已經(jīng)其他相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性，刀體一般均用普通碳鋼或者合金鋼制作，如焊接車刀，鏜刀，鉆頭，鉸刀的刀柄。尺寸較小的刀具或切削負(fù)荷較大的刀具宜選用合金工具鋼或整體高速鋼制作，如螺紋刀具，形成銑刀，拉刀等。機(jī)夾，可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具，鑲硬質(zhì)合金鉆頭，可轉(zhuǎn)位銑刀等的刀體可用合金工具鋼制作。對(duì)于一些尺寸較小，剛度較差的精密孔的加工刀具，如小直徑鏜刀，鉸刀，為保證刀體有足夠的剛度，宜選用整體硬質(zhì)合金制作，以提高刀具壽命和加工精度。選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。2 刀具材料的選擇方法材料我們選用硬質(zhì)合金鋼硬質(zhì)合金由作為主要組元的難熔金屬碳化物和起黏結(jié)相作用的金屬組成的燒結(jié)材料，具有高強(qiáng)度和高耐磨性。它是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500的溫度下也基本保持不變，在1000時(shí)仍有很高的硬度。硬質(zhì)合金廣泛用作刀具材料，如車刀，銑刀，刨刀，鉆頭，鏜刀等用于切削鑄鐵，有色金屬，塑料，化纖，石墨，玻璃，石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼，不銹鋼，高錳鋼，工具鋼等難加工的材料。現(xiàn)在新型硬質(zhì)合金刀具的切削速度等于碳素鋼的幾百倍。性能特點(diǎn)硬度高（86-93HRA，相當(dāng)于69-81HRC）;熱硬性好（可達(dá)900-1000）耐磨性好硬質(zhì)合金刀具比高速鋼切削速度提高4-7倍，刀具壽命高5-80倍。制造模具，量具，壽命比合金工具鋼高20-150倍?？汕邢?0HRC左右的硬質(zhì)合金材料。但硬質(zhì)合金脆性打，不能進(jìn)行切削加工，難以制成形狀復(fù)雜的整體刀具，因而常制成不同形狀的刀片，采用焊接，粘接，機(jī)械夾持等方法。分類與牌號(hào) 鎢鈷類硬質(zhì)合金主要成分是碳化鎢（WC）和粘結(jié)劑鈷（CO）其牌號(hào)是由“YG”（硬，鈷兩字漢語拼音字首）和平均含鈷量的百分?jǐn)?shù)組成。例如，“YG”，表示平均WCO=8%，其余為碳化鎢的鎢鈷類硬質(zhì)合金。TIC刀具鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金其主要成分是碳化鎢，碳化鈦（Tic）及鈷其牌號(hào)由“YT”（硬，鈦兩字的漢語拼音首字）和碳化鈦平均含量組成例如，YT15，表示平均WTi=15%，其余為碳化鎢和鈷含量的鎢鈦。鎢鈦鉭刀具鎢鈦鉭類硬質(zhì)合金主要成分是碳化鎢，碳化鈦，及鈷其牌號(hào)由“YW”（硬，萬兩字的漢語拼音首字）加順序號(hào)組成，如YW1 WC刀具3 刀具的分類及特點(diǎn)（1）刀具的特點(diǎn)數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速，高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般應(yīng)包括通用刀具，通用聯(lián)接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸便準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)，1 剛性好，精度高，抗振及熱變形小2 互換性好，便于快速換刀3 壽命高，切削性能穩(wěn)定，可靠4 刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間5 刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇?，以利于切屑的排? 系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理（2）刀具的分類數(shù)控刀具根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為整體式鑲嵌式特殊型式，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：高速鋼刀硬質(zhì)合金刀具金剛石刀具其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為：車削刀具，分外圓，內(nèi)孔，螺紋，切割刀具等多種鉆削刀具，包括鉆頭，鉸刀，絲錐等鏜削刀具銑削刀具等。以下是刀具卡片序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱加工表面刀尖半徑備注1T145外圓車刀平端面0.15mm右偏刀2T235菱形車刀粗精車外圓輪廓0.2mm左偏刀3T33mm寬外割槽刀外割槽加工3mm4T4外螺紋刀外圓螺紋加工0.15mm5T5鏜刀鏜刀鏜孔0.15mm左偏刀6T63mm寬內(nèi)割槽刀內(nèi)槽的加工3mm7T7內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋加工0.1mm8T8鉆頭進(jìn)行鉆孔的加工45mm第五節(jié) 夾具安裝要點(diǎn)目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實(shí)現(xiàn)的，液壓卡盤夾緊要點(diǎn)如下：首先用扳手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用扳手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。第六節(jié) 加工路線的擬定零件機(jī)械加工的工藝路線是指零件生產(chǎn)過程中，由毛坯到成品所經(jīng)過的工序先后順序。在擬定工藝路線時(shí)，首先除考慮定位基準(zhǔn)的選擇外，還應(yīng)當(dāng)考慮個(gè)表面加工方法的選擇，工序集中與分散的程度，加工階段的劃分和工序先后順序的安排等問題。一 表面加工方法的選擇（一）加工經(jīng)濟(jì)精度由實(shí)踐可知，各種加工方法（如車，銑，刨，磨，鉆）所能達(dá)到的加工精度和表面粗糙度是有一定的范圍的。任何一種加工方法，如果由技術(shù)水平高的熟練工人在精密完好的設(shè)備上仔細(xì)的慢慢操作，必然使加工誤差減小，可以得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，但卻使成本增加。反之技術(shù)水平較低的工人在精度較差的設(shè)備上快速操作，雖然成本下降，但是得到的加工誤差不然較大，使加工精度降低。統(tǒng)計(jì)質(zhì)料表面加工精度要求越高，即允許的加工誤差越小，零件成本越高。（二） 選擇表面加工方法應(yīng)考慮的因素選擇表面加工方法時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)零件的加工要求，查表或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定哪些加工方法能達(dá)到所要求的加工精度。（1） 工件材料的性質(zhì) 如有色金屬的精加工不宜采用磨削，因?yàn)橛猩饘僖资股拜喍氯?，因此常采用高速精車削或金剛鏜等切削加工方法。（2） 工件的形狀和尺寸 如形狀比較復(fù)雜，尺寸較大的零件，其上的孔一般不宜采用拉削或磨削，直徑大于60mm的孔不宜采用鉆，擴(kuò)，鉸等。（3） 選擇加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng) 一般來說，大批大量生產(chǎn)應(yīng)選用高生產(chǎn)率的和質(zhì)量穩(wěn)定的價(jià)格方法。而單件小批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選擇通用設(shè)備和避免采用非標(biāo)準(zhǔn)的專用刀具來加工。如平面加工一般采用銑削或刨削，但刨削由于生產(chǎn)率低，除特殊場合外，在成批以上的生產(chǎn)中以逐步被銑削所代替，而大批大量生產(chǎn)時(shí)，常常要考慮拉削平面的可能性，對(duì)于孔加工來說，鏜削由于刀具簡單，在單間小批量生產(chǎn)中得到及其廣泛的應(yīng)用。（4） 具體的生產(chǎn)條件 工藝人員必須熟悉工廠現(xiàn)有的價(jià)格設(shè)備和他們的工藝能力，工人的技術(shù)水平，以充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段，同時(shí)也要注意不斷引進(jìn)新技術(shù)，對(duì)老設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，挖掘企業(yè)的潛力，不斷提高工藝水平。三 各種表面的典型加工路線根據(jù)上述因素確定了某個(gè)平面的最終加工方法后，還必須同時(shí)確定前面的預(yù)加工方法，形成一個(gè)表面加工路線，才能付諸實(shí)施。例1 外圓表面的加工路線（1）粗車 半精車 精車 如果加工精度要求較低時(shí)，也可以只取精車或粗車然后半精車（2）粗車 半精車 粗磨 精磨 對(duì)于黑色金屬材料，加工精度等于或低于IT16，表面粗糙度等于或大于Ra0.4um的外圓表面，特別是有淬火要求的表面，通常采用這種加工路線，有時(shí)也采取粗車 半精車 磨的方法（3） 粗車 半精車 精車 金剛石車 這種加工路線主要適用于有色金屬材料及其他不宜采用磨削加工的外圓表面（4） 粗車 半精車 粗磨 精磨 精密加工 當(dāng)外圓表面的精度要求特別高或表面粗糙度的要求特別小時(shí)，在方案2的基礎(chǔ)上，還要增加精密加工或光整加工方法。常采用的外圓表面的精密加工方法有研磨，超精加工，精密磨等；拋光，砂帶磨等光整加工方法則是以減小表面粗糙度為主要目的的。2 孔的加工路線（1） 鉆 擴(kuò) 粗鉸 此方案廣泛應(yīng)用于加工直徑小于40mm的中小孔。其中擴(kuò)孔有糾正正確位置誤差的能力，而鉸刀又是定尺寸刀具，容易保證孔的尺寸精度。對(duì)于直徑較小的孔，有時(shí)只需要一次便能達(dá)到要求的加工精度。（2） 粗鏜 半精鏜 精鏜僅適用于直徑較大的孔，位置精度要求較高的孔， 有色金屬材料制成的孔，在上述情況下如果毛坯上已有鑄出或鍛出的孔，則第一道工序先安排鏜，若毛坯上沒有孔，第一道工序便安排鉆或兩次鉆。當(dāng)孔的加工要求更高時(shí)，可在精鏜后再安排浮動(dòng)或金剛鏜或其他精密加工方法。（3）鉆一位 多用于大批量生產(chǎn)中加工盤套類零件的圓孔，單鍵孔，及花鍵孔。拉刀為定尺寸刀具，其加工質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。加工要求較高時(shí)，拉削可分為粗拉和精拉。（4）粗鏜 半精鏜 粗磨 精磨 該方案主要用于中小型淬硬零件的孔加工。當(dāng)孔的精度要求更高時(shí)，可在增加研磨或其他精加工工序 3 平面加工路線（1） 磨削 磨削可得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，且以磨淬硬表面，因此廣泛應(yīng)用于中小型零件的平面精加工。要求更高的零件可以在粗磨 精磨 后在安排研磨或精密磨等加工。（2）刮研 刮研是獲得精密平面的傳統(tǒng)加工方法 由于這種方法勞動(dòng)量大，生產(chǎn)效率低，在大批量生產(chǎn)下已逐步被磨削所取代，但在單件小批量生產(chǎn)修配工作中仍用廣泛的應(yīng)用。（3）高速精銑或?qū)挼毒?高速精銑不僅能獲得較高的精度和小的表面粗糙度，而且生產(chǎn)率高，應(yīng)用于不淬硬的中小型零件平面的加工，寬刀精刨多用于大型零件特別是狹長平面的精加工。二 加工階段的劃分工件上每一個(gè)表面的加工，總是先粗后精。粗加工去掉大部分余量，要求生產(chǎn)率高；精加工保證工件精度的要求。對(duì)于加工精度要求較高的零件，應(yīng)當(dāng)將整個(gè)工藝過程劃分成粗加工，半精加工，精加工等幾個(gè)階段，在各個(gè)階段之間安排熱處理工序，加工劃分階段有如下優(yōu)點(diǎn)；（1） 有利于保證加工質(zhì)量 粗加工時(shí)，由于切去的余量較大，切削力和所需的夾緊力也較大，因而工藝系統(tǒng)受力變形和熱變形都比較嚴(yán)重而且毛坯制造過程因冷卻速度不均勻使工件內(nèi)部存在著內(nèi)應(yīng)力，粗加工從表面切去一層金屬，致使內(nèi)應(yīng)力重新分布也會(huì)引起變形，這就使得粗加工不僅不能得到較高的精度和較小的表面粗糙度，還可能影響其他已經(jīng)精加工過的表面。粗加工分階段進(jìn)行，就可以避免上述因素對(duì)精加工表面的影響，有利于保證加工質(zhì)量。（2） 合理地使用設(shè)備 粗加工采用功率較大，剛度大，精度不太高的機(jī)床，精加工應(yīng)在精加工高的機(jī)床上進(jìn)行，有利于長期保持機(jī)床的精度。（3） 有利于及早的發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，粗加工安排在前，若發(fā)現(xiàn)了毛坯的缺陷，及時(shí)予以報(bào)廢，以免繼續(xù)加工造成工時(shí)的浪費(fèi)。綜上所述，工藝過程應(yīng)當(dāng)盡量劃分階段進(jìn)行。至于究竟應(yīng)當(dāng)劃分為兩個(gè)階段，三個(gè)階段，還是更多的階段，必須根據(jù)工件的加工精度要求和工件的剛性來決定。一般來說，工件精度要求越高，剛性越差，劃分階段應(yīng)越細(xì)。另一方面，粗精加工分開，使機(jī)床臺(tái)數(shù)和工序數(shù)增加，當(dāng)生產(chǎn)批量較小時(shí)，機(jī)床負(fù)荷利率低，不經(jīng)濟(jì)。所以，當(dāng)工件批量小，精度要求不太高，工件剛性較好時(shí)也可以不分或少分階段。重型零件由于輸送及裝夾困難，一般在一次裝夾完成粗精加工，為了彌補(bǔ)不分階段帶來的弊端，常常在粗加工工步后松開工件，然后以較小的夾緊力重新夾緊，在繼續(xù)進(jìn)行精加工工步。結(jié)合圖形及以上內(nèi)容進(jìn)行工藝卡片的制作如下表圖形一的工藝卡片工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度背吃刀量備注10夾住工件一頭平端面145端面車刀3006%1mm手動(dòng)20粗車輪廓235菱形車刀80030%2mm自動(dòng)30精車輪廓235菱形車刀80010%1mm自動(dòng)40外割槽3外割槽刀25010%1mm自動(dòng)50夾住工件另一頭平端面235菱形車刀3006%1mm手動(dòng)60粗車輪廓235菱形車刀80010%2mm自動(dòng)70精車輪廓235菱形車刀80030%1mm自動(dòng)80鉆頭鉆孔鉆頭33030%手動(dòng)90鏜刀鏜孔5鏜刀50020%1mm自動(dòng)100內(nèi)割槽6內(nèi)割槽刀25010%1mm自動(dòng)110內(nèi)螺紋刀切削內(nèi)螺紋7內(nèi)螺紋刀50030%1mm自動(dòng)圖形二的工藝卡片工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度背吃刀量備注10夾住工件一頭平端面145端面車刀3006%1mm手動(dòng)20粗車輪廓235菱形車刀80030%2mm自動(dòng)30精車輪廓235菱形車刀80010%1mm自動(dòng)40外割槽3外割槽刀25010%1mm自動(dòng)50切削外螺紋4外螺紋刀50030%1mm自動(dòng)60夾住工件另一頭平端面245端面車刀3006%手動(dòng)70粗車輪廓235菱形車刀80030%2mm自動(dòng)80精車輪廓235菱形車刀80010%1mm自動(dòng)90鉆頭鉆孔鉆頭330手動(dòng)100鏜刀鏜孔5鏜刀50020%1mm自動(dòng)110件二與件一組合夾住件一的另一頭手動(dòng)120粗車輪廓235菱形車刀80030%2mm自動(dòng)130精車輪廓235菱形車刀80010%1mm自動(dòng)第三章 零件程序編制第一節(jié) 編程概述工藝過程，計(jì)算走刀量，得出刀位數(shù)據(jù)，編寫數(shù)控加工程序，制作控制介質(zhì)，校對(duì)程序及首件試切。數(shù)控編程有手工編程和自動(dòng)編程兩種方法。總之，它是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過程。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)不僅向用戶編程提供了一半的準(zhǔn)備功能和輔助功能，而且為編程提供了擴(kuò)展數(shù)控功能的手段。FANUC6M數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)編程，應(yīng)用靈活，形式自由，具備計(jì)算機(jī)高級(jí)語言的表達(dá)式，邏輯運(yùn)算及類似的程序流程，使加工程序簡單易懂，實(shí)現(xiàn)普通程序難以實(shí)現(xiàn)的功能。數(shù)控編程的基本步驟1 分析零件圖確定工藝過程對(duì)零件圖樣要求的形狀，尺寸，精度，材料及毛坯進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)衣與要求；確定加工方案，走刀路線。切削參數(shù)以及選擇刀具及夾具等。2 數(shù)值計(jì)算根據(jù)零件的幾何尺寸，加工路線，計(jì)算出零件輪廓上的幾何要素的起點(diǎn)，終點(diǎn)及圓弧的圓心坐標(biāo)等。 3 編寫加工程序在完成上述兩個(gè)步驟后，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的功能指令代碼和程序段格式，編寫加工程序單 4 將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)程序的輸入可以通過鍵盤直接輸入數(shù)控系統(tǒng)，也可以通過計(jì)算機(jī)通信接口輸入數(shù)控系統(tǒng) 5 檢驗(yàn)程序與首件試切利用數(shù)控系統(tǒng)提供的圖形顯示功能，檢查刀具軌跡的正確性。對(duì)工件進(jìn)行首件試切，分析誤差產(chǎn)生的原因，及時(shí)修正，直到試切出合格零件雖然給個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的變成語言和指令各不相同，但其中有很多相通之處。第二節(jié) 零件程序編制件一XX.SPF(鏜孔子程序)G0 X49.226 Z0G3 X44.189 Z-2822 CR=21G2 X38 Z-9 CR=10G1 X30 G1 X28.5 Z-10.5G1 Z-30G1 X24G1 Z-50G1 X21M17XX.MPF(鏜孔主程序)M43 M03 S500 F0.3 T1D1M08G0 X21 Z5LCYC95(AAA,1,0,0.5,0,0.3,0.2,0.1,11,0,0,0.25)G0 Z100G0 X100M09M30XX1.MPF(內(nèi)割槽)M43 M03 S400 F0.1T2D1M08G0X21G1Z-30G1X32.5G1X21G1Z-29G1X32.5G1X21G0Z100G0X100M30XX2.MPF(內(nèi)螺紋)M43 M03 S500 F0.3 T3D1M08G0 X21 Z5LCYC97(1.5,0,-9,-26,28.5,28.5,3,0.5,0.975,0.050,0,8,2,2,1)G0 Z100G0 X100M09M30XX3.SPF(外圓加工子程序)G1 X52 Z0G1 Z-6G1 X58G1 Z-16G2 X46 Z-31.1 CR=22G1 Z-39.026G1 X58 Z-42.323G1 Z-70.445G1 X60M17XX3.MPF(外圓加工主程序)M43 M03 S1200 F0.3 T1D1M08G0 X60 Z2LCYC95(BBB,0.5,0,0.5,0,0.3,0.2,0.1,9,0,0,0.5)G0 X100 Z100M09M30XX4.MPF(割梯形槽)M43 M03 S400 F0.1 T2D1M08G0 Z-52.34G0 X58G1 X44G0 X59G1 Z-54.885G1 X58G1 X44 Z-52.34G0 X59G1 Z-50.87G1 X44G0 X59G1 Z-48.325G1 X58G1 X44 Z-50.87G0 X59G0 Z-64.9G1 X44G0 X59G1 Z-67.445G1 X58G1 X44 Z-64.9G0 X59G1 Z-63.43G1 X44G0 X59G1 Z-60.885G1 X58G1 X44 Z-63.43G0 X100G0 Z100M30XX5.SPF（車外圓子程序）G1 X21 Z0G1 X24 Z-1.5G1 Z-15.633G2 X38 Z-24 CR=8.5G1 X41.321R1=20R2=10R3=17.725MAI:R4=R2*SQRT(1-R3*R3/R1/R1)G1 X=2*R4 Z=R3-17.725R3=R3-1IF R3=-17.725 GOTOB MAIG1 X58 Z-44.555G0 X60M17XX5.MPF(外圓主程序)M43 M03 S1200 F0.3 T1D1M08G0 X60 Z2LCYC95(AABB,1,0,0.5,0,0.3,0.2,0.1,9,0,0,0.5)G0 X100 Z100M09M30件二LL.SPF(外圓加工子程序)G1 X27 Z0G1 X29.85 Z-1.5G1 Z-15G1 X38G2 X44.198 Z-21.188 CR=10G3 X57.477 Z-36.5 CR=21G0 X60M17LL.MPF(外圓加工主程序)M43 M03 S1200 F0.3 T1D1M08G0 X62 Z2LCYC95(ZXC,1,0,0.5,0.3,0.2,0.1,9,0,0,0.5)G0 X100 Z100M09M30LL1.MPF(割槽)M43 M03 S400 F0.1 T2D1M08G0 Z-15G0 X30G1 X24G0 X30G1 Z-13G1 X24G0 X100G0 Z100M09M30LL2.SPF(鏜孔子程序，與件1配合裝夾加工另一頭)M43 M03 S500 F0.3 T3D1M08G0 X60 Z2LCYC97(1.5,0,0,-10,30,30,3,0.5,0.975,0.05,0,0,8,2,2,1)G0 X100 Z100M09M30LL2.SPF(鏜孔子程序，與件1配合裝夾加工另一頭)G1 X38 Z0G2 X24 Z-8.5 CR=8.5G1 Z-32G1 X21M17LL2.MPF(鏜孔加工主程序)M43 M03 S500 F0.3 T1D1M08G0 X21 Z5LCYC95(ZZZ,1,0,0.5,0,0.3,0.2,0.1,9,0,0,0.5)G0 Z100G0 X100M09M30LL3.SPF