畢業(yè)論文典型零件的加工工藝

1、三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 數(shù)控零件加工工藝分析及精度檢測 指導(dǎo)教師 系部 專 業(yè) 姓 名 學(xué)號 2013年月日目錄第一章 數(shù)控加工的概念1.1、高速、高效、高精度、高可靠性 11）高速、高效 12）高精度 23）高可靠性2第二章 數(shù)控機床2.1數(shù)控車床的組成322數(shù)控車床的特點423、數(shù)控車床的適用范圍及工作原理5第三章 典型零件的工藝分析3.1裝配圖 CB-03-0073.1.1裝配圖 CB-03-00的工藝分析（圖3-1-1）73.2零件一 CB-03-0193.2.1零件CB-03-01工藝分析(圖3-2-1) 93.2.2零件CB-03-01的加工難點和解決措施93

2、.2.3零件一CB-03-01工藝卡片113.3零件一CB-03-02133.3.1零件CB-0 3-02工藝分析（圖3-3-1）133.3.2零件二CB-03-02工藝卡卡片34零件CB-03-03163.4.1零件CB-03-03的工藝分析（圖3-4-1）173.4.2零件三CB-03-03工藝卡卡片193.5數(shù)控加工刀具及附件卡片213.6量具清單22第四章 數(shù)控加工程序4.1零件一 CB-03-01的加工程序244.1.1零件一 CB-03-01的加工程序第一工序264.1.2零件一 CB-03-01的加工程序第二工序284.3零件三CB-03-03加工程序304.3.1零件三CB-0

3、3-03加工程序第一工序324.3.2零件三CB-03-03加工程序第二工序33摘 要隨著社會的進步，制造業(yè)的發(fā)展越來越迅速，數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個國家的經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進步。生產(chǎn)實際中，零件的結(jié)構(gòu)千差萬別，但其基本幾何構(gòu)成不外是外圓、內(nèi)孔、平面、螺紋、齒面、曲面等。很少有零件是由單一典型表面所構(gòu)成，往往是由一些典型表面復(fù)合而成，其加工方法較單一典型表面加工復(fù)雜，是典型表面加工

4、方法的綜合應(yīng)用。我設(shè)計的是典型零件的加工其中涉及了刀具、量具、毛坯、定位基準(zhǔn)等的選擇。配合件裝配圖1張，各個配合的零件圖各1張。關(guān)鍵詞：數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程、定位基準(zhǔn)、工藝編程。36第一章 數(shù)控加工的概念數(shù)控加工就是泛指在數(shù)控機床上進行零件加工的工藝過程。數(shù)控機床是一種用計算機來控制的機床，用來控制機床的計算機不管是專用計算機，還是通用計算機都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機床的運動和輔助動作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。在數(shù)控機床上加工零件與在普通機床上加工零件，其加工方法并無多大差異，但是在機床的運動控制上卻有很大的區(qū)別。在普通機床加工時，機床的運動受控于操作工人。如機床的開啟、主軸轉(zhuǎn)速的變換、走刀

5、路徑、運動部件的位移量，以及機床的停止等都是依靠操作工人來控制的。在數(shù)控機床上加工零件時，機床的運動和輔助動作的實現(xiàn)均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由程序員根據(jù)工件的材質(zhì)、加工要求、機床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式編制的。編寫加工指令的過程就稱為編程。所謂編程，就是把加工零件的工藝過程、工參數(shù)、運動要求用數(shù)字指令形式記錄在介質(zhì)上，并輸入數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運動或終斷信息來控制機床的各種運動。當(dāng)零件的加工程序結(jié)束時，機床便會自動停止。任何一種數(shù)控機床，在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒有輸入程序指令，數(shù)控機床不能工作。1.1、高速、高效、高精度、高可靠性要提高

6、加工效率，首先必須提高切削和進給速度，同時，還要縮短加工時間；要確保加工質(zhì)量，必須提高機床部件運動軌跡的精度，而可靠性則是上述目標(biāo)的基本保證。為此，必須要有高性能的數(shù)控裝置作保證。 1）高速、高效 機床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。超高速加工技術(shù)對制造業(yè)實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。 新一代數(shù)控機床（含加工中心）只有通過高速化大幅度縮短切削工時才可能進一步提高其生產(chǎn)率。超高速加工特別是超高速銑削與新一代高速數(shù)控機床特別是高速加工中心的開發(fā)應(yīng)用緊密相關(guān)。90年代以來，歐、美、日各國爭相開發(fā)

7、應(yīng)用新一代高速數(shù)控機床，加快機床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元（電主軸，轉(zhuǎn)/min）、高速且高加/減速度的進給運動部件（快移速度60120m/min，切削進給速度高達60m/min）、高性能數(shù)控和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破，達到了新的技術(shù)水平。隨著超高速切削機理、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具，大功率高速電主軸、高加/減速度直線電機驅(qū)動進給部件以及高性能控制系統(tǒng)（含監(jiān)控系統(tǒng)）和防護裝置等一系列技術(shù)領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的解決，應(yīng)不失時機地開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機床。 依靠快速、準(zhǔn)確的數(shù)字量傳遞技術(shù)對高性能的機床執(zhí)行部件進行高精密度、高響應(yīng)速度的實時處理，由于采用

8、了新型刀具，車削和銑削的切削速度已達到5000米8000米/分以上；主軸轉(zhuǎn)數(shù)在30000轉(zhuǎn)/分(有的高達10萬轉(zhuǎn)/分)以上；工作臺的移動速度：（進給速度），在分辨率為1微米時，在100米/分（有的到200米/分）以上，在分辨率為0.1微米時，在24米/分以上；自動換刀速度在1秒以內(nèi)；小線段插補進給速度達到12米/分。根據(jù)高效率、大批量生產(chǎn)需求和電子驅(qū)動技術(shù)的飛速發(fā)展，高速直線電機的推廣應(yīng)用，開發(fā)出一批高速、高效的高速響應(yīng)的數(shù)控機床以滿足汽車、農(nóng)機等行業(yè)的需求。還由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期加快，模具、航空、軍事等工業(yè)的加工零件不但復(fù)雜而且品種增多。我們學(xué)校的數(shù)控加工中心引進的先進數(shù)控加工中心設(shè)備就是

9、高速的切削，在我國這樣轉(zhuǎn)速的加工中心很少，因此，大力發(fā)展高速的數(shù)控機床是未來的發(fā)展方向。2）高精度 從精密加工發(fā)展到超精密加工（特高精度加工），是世界各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。其精度從微米級到亞微米級，乃至納米級（10nm），其應(yīng)用范圍日趨廣泛。超精密加工主要包括超精密切削（車、銑）、超精密磨削、超精密研磨拋光以及超精密特種加工（三束加工及微細電火花加工、微細電解加工和各種復(fù)合加工等）。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對超精密加工技術(shù)不斷提出了新的要求.003微米等。 精密化是為了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要，也是為了提高普通機電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，減少其裝配時的工作量從而提高裝配效率的需要。隨著高新

10、技術(shù)的發(fā)展。新材料及新零件的出現(xiàn)，更高精度要求的提出等都需要超精密加工工藝，發(fā)展新型超精密加工機床，完善現(xiàn)代超精密加工技術(shù)，以適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展。 當(dāng)前，機械加工高精度的要求如下：普通的加工精度提高了一倍，達到5微米；精密加工精度提高了兩個數(shù)量級，超精密加工精度進入納米級（0.001微米），主軸回轉(zhuǎn)精度要求達到0.01-0.05微米，加工圓度為0.1微米，加工表面粗糙度Ra=0和對機電產(chǎn)品性能與質(zhì)量要求的提高，機床用戶對機床加工精度的要求也越來越高。為了滿足用戶的需要，近10多年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由10m提高到5m，精密級加工中心的加工精度則從3-5m，提高到1-1.5m。3）高可

11、靠性 是指數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于被控設(shè)備的可靠性在一個數(shù)量級以上，但也不是可靠性越高越好，仍然是適度可靠，因為是商品，受性能價格比的約束。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16小時內(nèi)連續(xù)正常工作，無故障率P(t)99%以上的話，則數(shù)控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時。MTBF大于3000小時，對于由不同數(shù)量的數(shù)控機床構(gòu)成的無人化工廠差別就大多了，我們只對一臺數(shù)控機床而言，如主機與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10：1的話（數(shù)控的可靠比主機高一個數(shù)量級）。此時數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動等的MTBF就必須大于10萬小時。 當(dāng)前國

12、外數(shù)控裝置的MTBF值已達6000小時以上，驅(qū)動裝置達30000小時以上。第二章 數(shù)控機床2.1數(shù)控車床的組成數(shù)控車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)動及位置檢測裝置、輔助控制裝置、車床本體等幾部分組成。1、程序編制及程序載體 數(shù)控程序是數(shù)控車床自動加工零件的工作指令。在對加工零件進行工藝分析的基礎(chǔ)上，確定零件坐標(biāo)系在車床坐標(biāo)系上的相對位置，即零件在車床上的安裝位置，刀具與零件相對運動的尺寸參數(shù)，零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數(shù)以及輔助裝置的動作等。得到零件的所有運動、尺寸、工藝參數(shù)等加工信息后，用由文字、數(shù)字和符號組成的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼，按規(guī)定的方法和格式，編制零

13、件加工的數(shù)據(jù)程序單。編制程序的工作可由人工進行；對于形狀復(fù)雜的零件，則要在專用的編程機或通用計算機上進行自動編程（APT）或利用CAD/CAM系統(tǒng)產(chǎn)生程序。編好的數(shù)控程序，存放在便于輸入到數(shù)控裝置的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶、磁盤、閃存卡等。閃存卡由于存儲容量大、數(shù)據(jù)交流迅速和記錄可靠，在開放式數(shù)控系統(tǒng)的新型數(shù)控機床上開始使用。2、輸入裝置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)。根據(jù)存儲介質(zhì)的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅(qū)動器等。數(shù)控車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算機用RS232C或采用網(wǎng)

14、絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。零件加工程序輸入過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存較小時）；另一種是一次將零件加工程序全部讀入數(shù)控裝置內(nèi)部的存儲器，加工時再從內(nèi)部存儲器中逐段調(diào)出進行加工。3、數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控車床的核心。數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng)過數(shù)控裝置的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，控制車床各部分的工作，使其進行規(guī)定的有序運動和動作。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行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序只能是各線

15、段軌跡的起點和終點坐標(biāo)值等數(shù)據(jù)，不能滿足要求，因此要進行軌跡插補，也就是在線段的起點和終點坐標(biāo)值之間進行“數(shù)據(jù)點的密化”，求出一系列中間點的坐標(biāo)值，并向相應(yīng)坐標(biāo)輸出脈沖信號，控制各坐標(biāo)軸（即進給運動的個執(zhí)行元件）的進給速度、進給方向和進給位移量等。4、驅(qū)動裝置及位置檢測裝置驅(qū)動裝置接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴格按照指令信息的要求驅(qū)動車床移動部件，以加工出符合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動態(tài)響應(yīng)性能是影響數(shù)控車床加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。驅(qū)動裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機構(gòu)兩大部件。目前大都采用直流或交流伺服電動機作為執(zhí)行機構(gòu)。位置檢測裝置將數(shù)控車

16、床個坐標(biāo)軸的實際位移檢測出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到車床的數(shù)控裝置之后，數(shù)控裝置將反饋回來的實際位移量值與設(shè)定值進行比較，控制驅(qū)動裝置按照指令設(shè)定值運動。5、輔助控制裝置 輔助控制裝置的主要作用是接受數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號，經(jīng)過編譯、邏輯判別和運算，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動相應(yīng)的電器，帶動車床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動作。這些控制包括主軸運動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和機床部件的松開、夾緊等輔助動作。由于可編程控制器（PLC）具有響應(yīng)快、性能可靠、使用方便、編程和調(diào)試程序容易等特點，并可直接驅(qū)動部件機床電器，因此，被廣泛用

17、作數(shù)控車床的輔助控制裝置。目前，大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)都帶有內(nèi)部PLC，用于處理數(shù)控機床的輔助指令，從而簡化了機床的輔助控制裝置。6、車床本體 車床本體與傳統(tǒng)車床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作臺以及運動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。但數(shù)控車床特別是車削中心在整體布局、外觀造型、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機構(gòu)等方面都已發(fā)生了較大的變化。這種變化的目的是為了滿足數(shù)控車床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控車床的特點。歸納起來包括以下幾個方面的變化。（1）采用高性能主傳動及主軸部件、具有傳遞功率大、剛度高、抗振性好及熱變形小等優(yōu)點。（2）進給傳動采用高效傳動件、具有傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單、

18、傳動精度高等特點，一般采用滾珠絲杠副、直線滾動導(dǎo)軌副等。（3）具有完善的刀具自動變換和管理系統(tǒng)。（4）車床本身具有很高的動、靜剛度。（5）采用全封閉罩殼。由于數(shù)控車床是自動完成加工，為了操作安全等，一般采用移動門結(jié)構(gòu)的全封閉罩殼，對車床的加工部件進行全封閉。22數(shù)控車床的特點1、數(shù)控車床的優(yōu)點（1）加工對象改型的適應(yīng)性強 由于在數(shù)控車床上改革加工零件時，只需要重新編制程序就能實現(xiàn)對零件的加工，它不同于傳統(tǒng)的車床，不需要改造、更新許多工夾具和檢具，更不需要重新新調(diào)整車床。因此，數(shù)控車床可以快速地從加工一種零件轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸ち硪环N零件，這就為單件、小批以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利。它不僅縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)

19、備周期，而且節(jié)省了大量工藝裝備費用。（2）加工精度高 數(shù)控車床是以數(shù)字形式給出的指令進行加工的，由于目前數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量（即每輸出一個脈沖后數(shù)控機床移動部件相應(yīng)的移動量）一般達到了0.001mm，而且進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進行補償，因此，數(shù)控車床能達到比較高的加工精度和質(zhì)量穩(wěn)定性。這是由數(shù)控車床結(jié)構(gòu)設(shè)計采用了必要的措施，以及機電結(jié)合的特點決定的，首先是結(jié)構(gòu)上引入了滾珠絲杠螺母機構(gòu)、各種消除間隙結(jié)構(gòu)等，使機械傳動的誤差盡可能?。黄浯问遣捎昧塑浖妊a償技術(shù)，使機械誤差進一步減少；第三是用程序控制加工，減少了人為因素對加工精度的影響。這些措施不僅保證了較高的加工精度，

20、同時還保證了較高的質(zhì)量穩(wěn)定性。（3）生產(chǎn)效率高 零件加工所需要的時間包括機動時間與輔助時間兩部分。數(shù)控車床能夠有效地減少這兩部分時間，因而加工生產(chǎn)率比一般車床高得多。數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速和進給量的范圍比普通車床的范圍大，每一道工序都能選用最有利的切削用量，良好的結(jié)構(gòu)剛性允許數(shù)控車床進行大切削用量的強力切削，有效地節(jié)省了機動時間。數(shù)控車床移動部件的快速移動和定位采用了加速與減速措施，因而選用了很高的空行程運動速度，消耗在快進、快退和定位的時間要比一般車床少的多。數(shù)控車床的加工精度比較穩(wěn)定，一般只做首件檢驗或工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗，因而可以減少停機檢驗的時間。在使用帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控車削中

21、心機床時，在一臺機床上實現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，減少了半成品的周轉(zhuǎn)時間，生產(chǎn)效率的提高就更為明顯。（4）自動化程度高 數(shù)控車床對零件的加工是按事先編好的程序自動完成的，操作者除了操作面板、裝卸零件、關(guān)鍵工序的中間測量以及觀察機床的運行之外，其他的機床動作直至加工完畢，都是自動連續(xù)完成，不需要進行繁重的重復(fù)性手工操作，勞動強度與緊張程度均大為減少，勞動條件也得到相應(yīng)的改善。（5）良好的經(jīng)濟效益 使用失控車床加工零件時，分攤在每個零件上的設(shè)備費用是比較昂貴的。但在單件、小批量生產(chǎn)情況下，可以節(jié)省工藝裝備費用、輔助生產(chǎn)工時、生產(chǎn)管理費用及降低廢品率等，因此能夠獲得良好的經(jīng)濟效益。（6）有利于生產(chǎn)管理

22、的現(xiàn)代化 用數(shù)控車床加工零件，能準(zhǔn)確地計算零件的加工工時，并有效地簡化了檢驗和工夾具、半成品的管理工作。這些特點都有利于使生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。數(shù)控車床在應(yīng)用中也有不利的一面，如提高了起始階段的投資，對設(shè)置維護的要求較高，對操作人員的技術(shù)水平要求較高等。23、數(shù)控車床的適用范圍及工作原理1、數(shù)控車床的適用范圍數(shù)控車床與臥式車床一樣，也是用來加工軸類或盤類的回轉(zhuǎn)體零件。但是由于數(shù)控車床是自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，所以數(shù)控車床特別適合加工形式復(fù)雜的軸類或盤類零件。數(shù)控車床具有加工靈活、通用性強、能適應(yīng)產(chǎn)品的品種和規(guī)格頻繁變化的特點，能夠滿足新產(chǎn)品的開發(fā)和多品種、小批

23、量、生產(chǎn)自動化的要求，因此被廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)。數(shù)控車床確實存在一般車床所不具備的許多優(yōu)點，但是這些優(yōu)點都是以一定條件為前提的。數(shù)控車床的應(yīng)用范圍正在不斷擴大，但它并不能完全代替其他類型的機床，也還不能以最經(jīng)濟的方式解決機械加工中的所有問題。數(shù)控車床通常最適合加工具有以下特點的零件。1）多品種小批量生產(chǎn)的零件 從通用車床、專用車床、數(shù)控車床的零件加工批量數(shù)與綜合費用的關(guān)系來看，零件加工批量增大對于選用數(shù)控車床是不利的。原因在于數(shù)控車床設(shè)備費用昂貴，以及與大批量生產(chǎn)采用的專用機床相比其效率還不夠高。通常，采用數(shù)控車床加工的合理生產(chǎn)批量在10200件之間。目前有向中批量發(fā)展的趨勢。2）結(jié)構(gòu)比較復(fù)

24、雜的零件 從通用車床、專用車床、數(shù)控車床的被加工零件復(fù)雜程度與批量數(shù)的關(guān)系來看。通常數(shù)控車床適宜于加工結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在非數(shù)控車床上加工時需要有昂貴的工藝裝備的零件。3）需要頻繁改型的零件 它節(jié)省了大量的工藝裝備費用，使綜合費用下降。4）價格昂貴、不允許報廢的關(guān)鍵零件。5）需要最短生產(chǎn)周期的急需零件。數(shù)控車床的初始投資相對較大，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，又增加了維修費用。如果缺少完善的售后服務(wù)，往往不能及時排除設(shè)備故障，將會在一定程度上影響機床的利用率，這些都會增加綜合生產(chǎn)費用?？紤]到以上所述的種種原因，在決定選用數(shù)控車床加工時，需要進行反復(fù)對比和仔細的經(jīng)濟分析，使數(shù)控車床發(fā)揮它的最佳經(jīng)濟效益。2、數(shù)控

25、車床的工作原理在傳統(tǒng)的金屬切削機床上，加工零件是操作者根據(jù)圖樣的要求，通過不斷改變刀具的運動軌跡、運動速度等參數(shù)，使刀具對工件進行切削加工，最終加工出合格零件。數(shù)控車床的加工，其實質(zhì)是應(yīng)用了“微分”原理。其工作原理與過程可簡述如下。1）數(shù)控裝置根據(jù)加工程序要求的刀具軌跡，將軌跡按車床對應(yīng)的坐標(biāo)軸，以最小移動量（脈沖當(dāng)量）進行微分，并計算出各軸需要移動的脈沖數(shù)。2）通過數(shù)控裝置的插補軟件或插補運算器，把要求的軌跡用量小移動單位的等效折線進行擬合，并找出最接近理論軌跡的擬合折線。3）數(shù)控裝置根據(jù)擬合折線的軌跡，給相應(yīng)的坐標(biāo)軸連續(xù)不斷地分配進給脈沖，并通過伺服驅(qū)動使車床坐標(biāo)軸按分配的脈沖運動。由上可

26、見：1、只要數(shù)控車床的最小移動量（脈沖當(dāng)量）足夠小，所用的擬合折線就完全可以等效代替理論曲線；2、只要改變坐標(biāo)軸的脈沖分配方式，即可以改變擬合折線的形狀，從而達到改變加工軌跡的目的；3、只要改變分配脈沖的頻率，即可改變坐標(biāo)軸（刀具）的運動速度。這樣就實現(xiàn)了數(shù)控車床控制刀具移動軌跡的根本目的。以上根據(jù)給定的數(shù)學(xué)函數(shù)，在理想軌跡（輪廓）的已知點之間，通過數(shù)據(jù)點的密化，確定一些中間點的方法，稱為補插。能同時參與插補的坐標(biāo)軸數(shù)。顯然，當(dāng)數(shù)控機床的聯(lián)動軸越多，機床加工輪廓的性能就越強。因此，聯(lián)動軸的數(shù)量是衡量數(shù)控機床性能的重要技術(shù)指標(biāo)之一。第三章 典型零件的工藝分析3.1裝配圖 CB-03-003.1.

27、1裝配圖 CB-03-00的工藝分析（圖3-1-1）圖3-1-1在裝配圖中共有4項技術(shù)要求，這些技術(shù)要求反應(yīng)了零件與零件之間的尺寸關(guān)系。同時也說明每一種零件在加工中的尺寸精度，形為精度零件的輪廓精度對裝配技術(shù)要求的影響。零件-01與-03裝配尺寸要求（，影響這一技術(shù)要求的因素有圖CB-03-01圖中尺寸（910.02），和圖CB-03-03尺寸（），（），。對于如何保證上述這些主要尺寸，將在單加工中論述。 三種零件裝配后要求CB-03-02圖E處，CB-03-01的F處，CB-03-03的H處，對基準(zhǔn)A-B的跳動不大于0.08。這些技術(shù)要求主要注意在加工中對零件的找正精度應(yīng)滿足條件的同軸度的要

28、求。同時也在檢驗3個零件的形為公差精度（同軸、垂直、跳動0，另一方面也指定了最終檢測時所用的基準(zhǔn)， 說明中心孔和60倒角的重要性。CB-03-02圖中E曲線輪廓與CB-03-01在曲線輪廓相拼后，間隙0.04。影響這些技術(shù)要求的因素主要有刀尖圓弧半徑補償值的設(shè)定，對刀的精度，對球體的測量方法，兩個零件的圓弧的公差方向，圓弧的中心位置尺寸。如CB-03-01圖中尺寸（910.02），（160.02），（93.480.02），（460.02）,（），61.48等。對CB-03-02圖中影響的尺寸有（230.02），（390.02），（），48，（760.02）。雖然影響的尺寸較多，它們中間有許多是

29、連貫尺寸，同時又是一把刀加工形成的，只要在加工過程中合理選擇對刀基準(zhǔn)，提高對刀精度，掌握測量方法，許多加工尺寸可以直接保證。CB-03-02零件的外形輪廓與CB-03-02和CB-03-01零件拼裝后形成的外行輪廓的配合間隙不大于0.06。影響這一技術(shù)要求的因素主要在加工3個零件時的刀尖半徑補償值，對刀精度，對球體的測量方法、圓弧中心位置、錐體的制造誤差，以及在加工每個零件曲線時對基準(zhǔn)的選擇。3.2零件一 CB-03-013.2.1零件CB-03-01工藝分析(圖3-2-1) 圖3-2-1該零件屬于軸類零件，在結(jié)構(gòu)上主要有圓柱體，錐體，橢圓形，內(nèi)孔，內(nèi)螺紋組成，零件的加工工藝性較好。零件的尺寸

30、精度要求高，多處尺寸精度為IT7，行為精度要求比較高，一般在0.010.03之間，多處加工面精度為Ra1.6。加工現(xiàn)場提供的機床精度，控制系統(tǒng)功能，刀具的品種數(shù)量、夾盤、輔具都能滿足零件加工的要求。零件在加工需要兩次裝夾找正，特別是在第二次找正時，找正的精度為0.01以內(nèi)，這樣才能保證零件的形為精度的要求。如同軸度0.02，圓跳動0.015，垂直度0.01。在第一工序的加工零件左端的尺寸同時也為下一道工序加工出找正的基準(zhǔn)如圖3-14是CB-03-01第一工序的加工簡圖。在圖中為下一道工序加工出了找正的外圓98，找正的端面H面因為用四爪找正時不但要找正圓拄的跳動、而且還要找正端面的跳動。在加工時

31、（4.5）槽不能先加工出來，如果在第一道工序加工出來，第二道工序加工另異端時，尺寸（160.02），（460.02），（910.02）就很難保證。如（圖1-2-2）：3.2.2零件CB-03-01的加工難點和解決措施當(dāng)調(diào)頭夾持84外圓加工另一端的尺寸時，確定對刀基準(zhǔn)面，保證高精度尺寸的加工是該零件的難點，比較難加工的尺寸有91040.02），（460.02），（910.02）以及圓弧中心距（460.02）。下面圖3-15來說明如何確定時對刀基準(zhǔn)面。在加工外形前，用30的外徑車刀（用手動方式）將總長（150）尺寸加工好，用千分尺測量（150）實際尺寸。這時30外徑車刀的長度方向的刀補絕對值要減去

32、一個Z值，才是真正要設(shè)定的刀補值。外徑切槽刀同樣在A面對刀（對刀時用在側(cè)刃）而長度方向的刀補絕對值要減去一個Z值，才是真正的刀補值，Z值是實測值（實測值小于理論值）與理論值的差值。在編制加工程序時所用的尺寸都是理論尺寸，所以在對刀時也采用理想基準(zhǔn)面，這樣在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換后，不需要提高（150）尺寸的加工精度，用這種修正刀補值方法有利于保證秒個度年個精度。對于直徑方向的刀補的設(shè)定，可預(yù)車一個圓經(jīng)過實測后，確定刀補值。CB-03-01零件的尺寸精度要求精度高，所使用的數(shù)控車床的定位精度為0。008，重復(fù)定位精度為0.004，正反方向間隙為0.00150.002之間，因此當(dāng)?shù)毒叩难a償值設(shè)定后，一般情況下對

33、加工精度影響不大，能滿足加工需要。對圖紙中要求的同軸度、圓跳動、垂直度等要求，在加工中由工藝保證，因此二次找正精度小于0.01夾緊方法是一夾一頂可靠合理。對于輪廓曲線和502的加工精度也可以保證，因為所使用的刀具刀尖圓弧半徑的制造精度為0.005，對加工外形輪廓精度影響很小。由于對刀具徑向和軸向的補償值采用了試切對刀法，所以設(shè)置的刀具補償值是比較精確的。另外，關(guān)于加工效率的高低，影響的因素很多以此題而論，提高效率的幾種方法。在裝夾可靠的情況下切削量和走刀速度可以大一些；因為是四爪夾盤，盡量提高找正速度；在單件加工時，用試切法比較多，對簡單形狀，可利用機床的手動方式試切，在用程序加工時在使用自動

34、運轉(zhuǎn)方式。對簡單的臺階軸直徑相差較大，孔的預(yù)制、粗鏜和車端面可用MDI-B方式和手動方式來完成。這樣可以簡化程序的編制如CB-03-02圖在加工右端時，粗鉆孔和粗車直徑時都可以手動操作，注意要留適當(dāng)?shù)挠嗔吭诰庸r完成。CB-03-01圖、CB-03-03圖中都有類似的情況。另外槽槽也可以用手動操作加工。 合理的安排刀位，減少對刀次數(shù)，減少裝刀次數(shù)；加工時簡單程序和復(fù)合2加工程序結(jié)合；合理安排加工工步；盡量采用組合加工，減少裝夾次數(shù)，減少編制程序，減少對刀、減少測量次數(shù)、減少輔助時間。(a) 3.2.3零件一CB-03-01工藝卡片單位名稱零件名稱零件圖號零件材料產(chǎn)品名稱材料45#工序號工序名

35、稱夾具刀具主軸轉(zhuǎn)速Mm/min 進給量Mm/r切削速度Mm/min1加工右端面工步號1車端面和臺階外圓四爪+頂尖90外圓車刀8000.151002車橢圓四爪+頂尖30外圓車刀7000.151003鉆中心孔四爪+頂尖中心鉆6000.15804鉆18的孔四爪+頂尖麻花鉆500 0.2605擴25孔四爪+頂尖麻花鉆5000.2606鏜孔四爪+頂尖內(nèi)孔鏜刀6000.151507車內(nèi)孔槽四爪+頂尖內(nèi)孔切槽刀6000.151008車內(nèi)螺紋四爪+頂尖內(nèi)螺紋車刀4001.560工序號工序名稱夾具刀具主軸轉(zhuǎn)速Mm/min 進給量Mm/r切削速度Mm/min2左端面工步號1鉆中心孔四爪+頂尖中心鉆800802車外

36、圓四爪+頂尖90外圓車刀600 0.2603切槽四爪+頂尖外徑切刀5000.15150(b) 3.3零件一CB-03-023.3.1零件CB-0 3-02工藝分析（圖3-3-1）圖3-3-1第一加工零件右端部分尺寸，要加工的尺寸見圖3-18，第二加工零件左端部分尺寸，見圖3-18。此件結(jié)構(gòu)有面體、圓柱體、內(nèi)孔外螺紋組成，加工的工藝性比較好，測量的工藝性較差，加工時分兩次裝夾，當(dāng)先加工零件右端時，需要基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換；圖中左端的外形輪廓尺寸R16，R14，（230.02），（390.02），（4.5），與其他兩個件有配合技術(shù)要求（見CB-03-00圖技術(shù)要求第3、4條）。所以R16，R14加工時不能按自

37、由公差加工，它的大小要根據(jù)加工CB-03-01零件圓弧時所用的尖圓弧半徑補償值作適當(dāng)?shù)男薷暮髞泶_定此件的形位公差精度直接影響裝配圖技術(shù)要求第2條。影響形位公差的兩種：一種是調(diào)頭加工對零件的找正精度，另一種是因夾持部件部位可靠性差，因為夾持52的外圓，M561.5螺紋端面較小，不能靠的太緊，在車削外形輪廓時，吃刀量比較大時回使零件松動，影響形位公差的精度。最好的方法是在加工前復(fù)查一次30孔的跳動。對于（4.5）尺寸在實際加工中是間接形成的，加工時先加工零件的右端，再加工零件的左端，間接保證（4.5），這樣就需要用計算尺寸鏈來確定第一共組的加工赤忱3.5的公差。計算尺寸；鏈見圖3-19，計算過程如

38、下：封閉環(huán)上、下偏差計算公式如下： ES封閉環(huán)的上偏差，EI封閉環(huán)的下偏差；各增環(huán)的上偏差，各增環(huán)的下偏差；各減環(huán)的上偏差，各減環(huán)的下偏差；解得： 0（-0.02）（+0.04） -0.02 -0.1（+0.02）（-0.2） +0.08 （23.5）裝夾方式：在加工零件的右端時，夾持毛坯要外伸3540。在調(diào)頭加工零件的左端面時夾持（52）外圓，長度只有12，夾持較短，所以盡量使用四爪端面貼緊M561.5-6g螺紋的端面，提高加緊的可靠性。找正（30）孔的跳動在0.01之內(nèi)。(c) 3.3.2零件二CB-03-02工藝卡卡片單位名稱零件名稱零件圖號零件材料產(chǎn)品名稱工序號工序名稱夾具刀具主軸轉(zhuǎn)速

39、Mm/min 進給量Mm/r切削速度Mm/min1左斷面工步號1車端面和臺階外圓四爪90外圓車刀8000.151002切退刀槽四爪外圓切槽刀5003車外螺紋四爪外徑螺紋刀4001.34鏜孔四爪內(nèi)孔鏜刀5000.2150單位名稱零件名稱零件圖號零件材料產(chǎn)品名稱工序號工序名稱夾具刀具主軸轉(zhuǎn)速Mm/min 進給量Mm/r切削速度Mm/min2右端面工步號1車斷面車外形四爪和頂尖30外圓車刀80021002鏜內(nèi)孔內(nèi)空鏜刀60026034零件CB-03-033.4.1零件CB-03-03的工藝分析（圖3-4-1） 圖3-4-1此零件同樣為兩工序加工，第一零件右端部分尺寸，需要加工尺寸見圖3-20（a），

40、第二工序加工零件的左端的部分尺寸見圖3-20（B）。零件由曲面、錐面、圓拄面，組成零件圖右端尺寸（72），孔（46），（51）都是為加工零件左端時準(zhǔn)備的裝夾和找正基礎(chǔ)。零件左端的尺寸是次件的加工核心，如尺寸（15.50.02），（60），502，（4.5），R（140.02），這些尺寸是否合格，都影響裝配圖地1、2、4條的技術(shù)要求。此件在加工時要注意兩個難點。一是因加工（51）尺寸是四爪端面靠緊，臺階端面無法測量。這就要在加工右尺寸15時（66-51=15）就要進行尺寸鏈計算，確定15的偏差(已計算（15）)。這樣在加工左端面時，保證尺寸（66）；二是502的加工和測量問題。下面對502的加工

41、錐度粗略討論一下。如果將502的角度偏差換成線性尺寸偏差時，在徑相的偏差為0.015，在軸向的偏差為0.03。鏜（60）孔和車錐度502時要用一把刀。另外在沒有專用量具的情況下，零件要求精度又高，只能一次裝夾完成?？山柚鷻C床和千分表間接測量錐度，見圖3-21，具體方法是用表接觸a1點，將顯示屏X軸，Z軸坐標(biāo)值清零，移動機床到a2點，看一下a2點的X、Z軸坐標(biāo)值，用正函數(shù)計算一下角度值（注意測量時表接觸頭不能動，表針在a1和a2點都要在零位）。對于槽的加工，待切刀的寬度與千分尺測量好后，記住測量值，在端面上（基準(zhǔn)面）把刀對好后，設(shè)定刀補值，對（180.02）的尺寸靠機床的精度來保證。確定裝夾方式

42、：兩次裝夾加工與前邊CB-03-02零件的裝夾方式一樣這里就不在重復(fù)了。下面主要是講述加工180對稱偏心圓的裝夾和找正方法，如何作輔助線，加工兩個偏心的裝夾方法見圖3-22。當(dāng)?shù)谝粋€偏心圓找正好，用表找到偏心圓的最高點，用72外圓來確定（機床主軸在低速檔的位置）這是用外徑車刀刀尖輕輕在圓端面劃一條直線，就可以加工第一個偏心圓。當(dāng)加工第二個偏心圓時，首先用大頭針找水平輔助線，再找1偏心，這樣通過一條輔助線就確定了兩個偏心圓的方向。通過著兩種簡單作輔助線的方法，說明在沒專用夾具時，用四爪夾持零件，通過做輔助線的方法，可以加工許多不同的零件。(d) 3.4.2零件三CB-03-03工藝卡卡片單位名稱

43、零件名稱零件圖號零件材料產(chǎn)品名稱材料45#工序號工序名稱夾具刀具主軸轉(zhuǎn)速Mm/min 進給量Mm/r切削速度Mm/min1左端面工步號1鉆中心孔四爪+頂尖中心鉆600802鉆18的孔四爪+頂尖麻花鉆500 0.2603擴25孔四爪+頂尖麻花鉆5000.2604車外圓四爪+頂尖90外圓車刀8000.151005鏜孔四爪+頂尖內(nèi)孔鏜刀6000.15150工序2右斷面工步號1車斷面車外形四爪和頂尖30外圓車刀80021002車錐度鏜內(nèi)孔四爪和頂尖內(nèi)孔車刀7002803切內(nèi)槽四爪和頂尖內(nèi)徑車刀5002604切內(nèi)槽四爪和頂尖外徑車刀500260(e) 3.5數(shù)控加工刀具及附件卡片刀具序號刀具/刀體刀體刃

44、口刀尖植/mm備注1外徑車刀PCLNR2525M16CNMG160612-PR 40254刃口R1.22外徑車刀PDJNR2525M15DNMG150608-PR 4025DNMG150604-PR 40154刃口4刃口R0.8,R0.43外徑車刀SVJBR2525M16VBMT160408-PR 4025VBMT160404-PR 40152刃口2刃口R0.8,R0.44外徑切槽刀RF123G20-2525BN123G2-6300-0003-GM41252刃口R0.25外徑螺紋刀R166.4FG-2525-16R166.0G-16MM01-150 1020.3刃口6內(nèi)徑車刀S32UPCLNR

45、12CNMG120408-PR 4025CNMG120404-PR 40154刃口4刃口R0.8,R0.47內(nèi)徑車刀S16R-SCLCR09-MCCMT09T304-PM 40252刃口R0.48內(nèi)螺紋刀R166.KF-25-16R166.0G-16MM01-150 10203刃口9內(nèi)徑切槽刀RAG151.52-25R-25N151,3-300-25-7G 4125單刃口R0.2附件序號名稱規(guī)格說明數(shù)量實收01中心鉆A3102麻花鉆18mm103麻花鉆25mm104鉆夾頭帶扁尾莫氏柄105變徑套5/2106變徑套5/3107變徑套5/413.6量具清單序號量具名稱規(guī)格數(shù)量實收01杠桿百分表0.

46、01mm102游標(biāo)卡尺200mm103外徑千分尺0-25mm104外徑千分尺25-50mm105外徑千分尺50-75mm106外徑千分尺75-100mm107外徑千分尺100-125mm108外徑千分尺125-150mm109深度千分尺0-100mm112螺紋環(huán)規(guī)M56*1.56g113M56*1.56H114塊規(guī)42級115塊規(guī)62級116塊規(guī)82級117塊規(guī)102級118塊規(guī)122級119鋼板尺300mm1第四章 數(shù)控加工程序4.1零件一 CB-03-01的加工程序4.1.1零件一 CB-03-01的加工程序第一工序程序注釋O0001N1 G50 X200.0 Z350.0;N2 T010

47、1 S700 M03;N3 G00 X102.0 Z5.0 M08;N4 G71 U2.0 R1.0;N5 G71 P6 Q13 U1.0 W0.5 F0.12;N6 G00 X24.0;N7 G01 Z0 F0.1;N8 X84.0;N9 Z-58.0;N10 X97.0;N11 X80.0;N12 X102.0;N13 G00 Z5.0;N14 G70 P6 Q13;N15 G50 G00 X200.0 Z350.0 M09;N16 M05;N17 T0303;N18 S600 M03;N19 G00 X24.0 Z5.0 M08;N20 G71 U2.0R1.0;N21 G71 P22

48、Q28 U-1.0W0.5 F0.12;N22 G01 X54.5 F0.1;N23 Z-15.0;N24 X52.0;N25 Z-30.0;N26 X52.0;N27 X24.0;N28 Z5.0;N29 G70 P22 Q28;N30 G00 X100.0 M09;N31 G50 X200.0 Z35 .0 M05;N32 T0404；N33 S600 M03；N34 G00 X40.0 Z5.0 M08；N35 G01 Z-15.0 F0.1；N36 X60.0；N37 X50.0；N38 Z-14.5；N39 X60.0；N40 X50.0；N41 G00 Z5.0 M09；N42 G

49、50 X200.0 Z350.0 M05；N43 T0505；N44 S500 M03；N45 X53.0 Z5.0 M08；N46 G92 X55.5 Z17.5 F1.5；N47 X55.75；N48 X56.0；N49 G00 Z10.0 M09；N50 G50 Z200.0 Z350.0 M05；N51 M30；N52 T0202 S700 M03；N53 X88.0 Z5.0；N54 G01 X84.05 F0.1；N55 #1=15.5；N56 #2=SQRT100-（X+24）2/4-44.63；N57 G01 X2+#2Z#1F0.1；N58 #1=#1-0.3；N59 IF#

50、1LE33 GOTO 57N60 G01 X120.0；N61 G00 X200.0 Z350.0 M05；N62 M30；（程序代號）（建立工件坐標(biāo)系）（凋1號刀，并進行刀補，主軸為700r/min,正轉(zhuǎn)）（快速接近工件，冷卻開）（外圓粗加工循環(huán)G71，參數(shù)設(shè)定U2背吃刀量，R1退刀量，P6、Q13為粗加工，路線順序號N6-N13，U1精加工余量，W0.5端面余量，F(xiàn)0.12走刀速度）（N6-N13為加工循環(huán)路線）（車端面 車97mm外圓長80mm）（退回起始入刀點X102.0Z5.0）（G70精加工循環(huán)，路線是N6-N13）（快速退回工件座標(biāo)，關(guān)閉冷卻）主軸轉(zhuǎn)速停止（調(diào)3號刀，并進行刀補）（主軸轉(zhuǎn)速600r/min,正轉(zhuǎn)）（快速接近2件，冷卻開啟）（外圓加工循環(huán)G71：U2背吃刀量，R1退刀量）（粗加工路線順序號N22-N28，U-1為精加工余量W0.5端面余量，F(xiàn)0.12走刀速度）（X54.5為螺紋底孔直徑54.5mm）(深1