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　　數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)是工業(yè)一大不斷進(jìn)步的表現(xiàn),它能良好的化解復(fù)雜、精密、小批、明快的零件加工問題,是一種靈巧的、高工作效率的手動(dòng)化機(jī)床。程序編制人員在利用數(shù)控機(jī)床加工時(shí),首先得進(jìn)行工藝分析。依照被加工鉆孔的材料、線條花紋、加工精度等換用最合適的機(jī)床,制定加工方案,確認(rèn)零件的加工順序,各成品所用,夾具和切削用量等。

　　一、機(jī)床的合理換用

　　在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，一般有兩種情形。

　　第一種情形：有零件雙色和呂普縣，要優(yōu)先選擇適宜加工該零件的數(shù)控機(jī)床。

　　第二種情形：已經(jīng)有了數(shù)控機(jī)床，要優(yōu)先選擇適宜在該機(jī)床上加工的零件。

無論哪種情形，考量的因素主要有，呂普縣的材料和類、零件線條花紋復(fù)雜程度、體積大小、加工精度、零件數(shù)量、退火明確要求等。概括起來有三點(diǎn)：

　?、?要確保加工零件的技術(shù)明確要求，加工出合格的產(chǎn)品。

　?、?有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

　?、?盡可能降低生產(chǎn)成本(加工費(fèi)用)。

　　二、數(shù)控加工零件工藝性分析

　　數(shù)控加工工藝性分析涉及面很廣，在短萼從數(shù)控加工的可能性和方便快捷性兩各方面加以分析。

　　(一) 零件雙色上體積數(shù)據(jù)的得出應(yīng)合乎程式設(shè)計(jì)方便快捷的原則

1．零件圖上體積標(biāo)示方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)在數(shù)控加工零件圖上，應(yīng)以同一個(gè)計(jì)算方法里韋縣體積或直接得出座標(biāo)體積。這種標(biāo)示方法既易于程式設(shè)計(jì)，也易于體積之間的相互協(xié)同，在保持設(shè)計(jì)計(jì)算方法、工藝計(jì)算方法、檢測計(jì)算方法與程式設(shè)計(jì)原點(diǎn)設(shè)置的一致性各方面帶來很大方便快捷。雖然零件設(shè)計(jì)人員一般在體積標(biāo)示中較多地考量裝配等使用優(yōu)點(diǎn)各方面，而不得不換用局部零散的標(biāo)示方法，這樣就會(huì)給成品安排與數(shù)控加工帶來許多不便。雖然數(shù)控加工精度和重復(fù)功能定位精度都很高，不常因造成較大的積累數(shù)值而破壞使用優(yōu)點(diǎn)，因而可將局部的零散標(biāo)示法改為同一個(gè)計(jì)算方法里韋縣體積或直接得出座標(biāo)體積的標(biāo)示法。

　　2．形成零件線條的歐幾里得原素的前提應(yīng)充份

　　在手工程式設(shè)計(jì)時(shí)要計(jì)算基點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)座標(biāo)。在手動(dòng)程式設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)形成零件線條的所有歐幾里得原素進(jìn)行定義。因而在分析零件圖時(shí)，要分析歐幾里得原素的給定前提是否充份。如梯形與直線，梯形與梯形在雙色上單位向量，但依照?qǐng)D上得出的體積，在計(jì)算單位向量前提時(shí)，變成了相交或相離狀態(tài)。雖然形成零件歐幾里得原素前提的不充份，使程式設(shè)計(jì)時(shí)無法下手。遇到這種情形時(shí)，應(yīng)與零件設(shè)計(jì)者協(xié)商化解。

(二) 零件各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)

　　1) 零件的內(nèi)腔和外形最好換用標(biāo)準(zhǔn)化的歐幾里得類型和體積。這樣可以減少規(guī)格和換刀次數(shù)，使程式設(shè)計(jì)方便快捷，生產(chǎn)效益提高。

　　2) 第一層梯形的大小決定著直徑的大小，因而第一層梯形直徑不該過小。零件工藝性的好壞與被加工線條的高低、轉(zhuǎn)接梯形直徑的大小等有關(guān)。

　　3) 零件銑床底平面時(shí)，槽底梯形直徑r不該過大。

　　4) 應(yīng)換用標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算方法功能定位。在數(shù)控加工中，若沒有標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算方法功能定位，常因鉆孔的拆下而導(dǎo)致加工后的兩個(gè)面上線條位置及體積不協(xié)同現(xiàn)象。因而要避免上述問題的造成，確保三次裝夾加工后其相對(duì)位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)換用標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算方法功能定位。

零件上最好有最合適的孔做為功能定位計(jì)算方法孔，若沒有，要設(shè)置工藝孔做為功能定位計(jì)算方法孔(如在呂普縣上增加工藝凸耳或在后續(xù)成品要銑去的余量上設(shè)置工藝孔)。若無法制出工藝孔時(shí)，最起碼也要用經(jīng)過精加工的表層做為標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算方法，以減少三次裝夾造成的數(shù)值。此外，還應(yīng)分析零件所明確要求的加工精度、體積公差等是否可以得到確保、有無引起矛盾的多余體積或影響成品安排的封閉體積等。

　　三、加工方法的優(yōu)先選擇與加工方案的確認(rèn)

　　(一)加工方法的優(yōu)先選擇

加工方法的優(yōu)先選擇原則是確保加工表層的加工精度和表層溫度梯度的明確要求。雖然獲得同一個(gè)級(jí)精度及表層溫度梯度的加工方法一般有許多，因而在實(shí)際優(yōu)先選擇時(shí)，要結(jié)合零件的花紋、體積大小和退火明確要求等全面考量。例如，對(duì)于IT7級(jí)精度的孔換用鏜削、鉸削、切削等加工方法均可達(dá)至精度明確要求，但箱體上的孔一般換用鏜削或鉸削，而不宜換用切削。一般小體積的箱體孔優(yōu)先選擇鉸孔，當(dāng)截面積較大時(shí)則應(yīng)優(yōu)先選擇鏜孔。此外，還應(yīng)考量勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的明確要求，以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情形。常用加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度及表層溫度梯度可查閱有關(guān)工藝手冊(cè)。

　　(二)加工方案確認(rèn)的原則

　　零件上比較精密表層的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)至的。對(duì)這些表層僅僅依照質(zhì)量明確要求優(yōu)先選擇相應(yīng)的最后加工方法是不夠的，還應(yīng)正確地確認(rèn)從呂普縣到最后成形的加工方案。確認(rèn)加工方案時(shí)，首先應(yīng)依照主要表層的精度和表層溫度梯度的明確要求，初步確認(rèn)為達(dá)至這些明確要求所需要的加工方法。例如，對(duì)于截面積不大的IT7級(jí)精度的孔，最后加工方法取精鉸時(shí)，則精鉸孔前通常要經(jīng)過鉆孔、擴(kuò)孔和粗鉸孔等加工。

四、成品與工步的劃分

　　(一) 成品的劃分

　　在數(shù)控機(jī)床上加工零件，成品可以比較集中，在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部成品。首先應(yīng)依照零件雙色，考量被加工零件是否可以在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成整個(gè)零件的加工工作，若不能則應(yīng)決定其中哪一部分在數(shù)控機(jī)床上加工，哪一部分在其他機(jī)床上加工，即對(duì)零件的加工成品進(jìn)行劃分。

　?。ǘ?工步的劃分

　　工步的劃分主要從加工精度和工作效率兩各方面考量。在一個(gè)成品內(nèi)往往需要換用不同的和切削用量，對(duì)不同的表層進(jìn)行加工。為了易于分析和描述較復(fù)雜的成品，在成品內(nèi)又細(xì)分為工步。下面以加工中心為例來說明工步劃分的原則：

　　1) 同一個(gè)表層按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表層按先粗后精加工分開進(jìn)行。

2) 對(duì)于既有銑面又有鏜孔的零件，可先銑面后鏜孔。按此方法劃分工步，可以提高孔的精度。因?yàn)殂姶矔r(shí)切削力較大，鉆孔易發(fā)生變形。先銑面后鏜孔，使其有一段時(shí)間恢復(fù)，減少由變形引起的對(duì)孔的精度的影響。

　　3) 按劃分工步。某些機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)時(shí)間比換刀時(shí)間短，可換用按劃分工步，以減少換刀次數(shù)，提高加工工作效率。

　　總之，成品與工步的劃分要依照具體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)明確要求等情形綜合考量。

　　五、零件的安裝與夾具的優(yōu)先選擇

　　(一) 功能定位安裝的基本原則

　　1) 力求設(shè)計(jì)、工藝與程式設(shè)計(jì)計(jì)算的計(jì)算方法標(biāo)準(zhǔn)化。

　　2) 盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次功能定位裝夾后，加工出全部待加工表層。

3) 避免換用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充份發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。

　　(二) 優(yōu)先選擇夾具的基本原則

　　數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本明確要求：一是要確保夾具的座標(biāo)方向與機(jī)床的座標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要協(xié)同零件和機(jī)床座標(biāo)系的體積關(guān)系。除此之外，還要考量以下四點(diǎn)：

　　1) 當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量換用組合夾具、可調(diào)式夾具及其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。

　　2) 在成批生產(chǎn)時(shí)才考量換用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。

　　3) 零件的裝卸要快速、方便快捷、可靠，以縮短機(jī)床的停頓時(shí)間。

　　4) 夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各表層的加工，即夾具要開敞其功能定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀(如造成碰撞等)。

　　六、的優(yōu)先選擇與切削用量的確認(rèn)

　　(一) 的優(yōu)先選擇

的優(yōu)先選擇是數(shù)控加工工藝中重要內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工工作效率，而且直接影響加工質(zhì)量。程式設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)先選擇通常要考量機(jī)床的加工能力、成品內(nèi)容、鉆孔材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)的明確要求更高。不僅明確要求精度高、剛度好、耐用度高，而且明確要求體積穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便快捷。這就明確要求換用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工，并優(yōu)選參數(shù)。

選取時(shí)，要使的體積與被加工鉆孔的表層體積和花紋相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊線條的加工，常換用立銑刀。銑床平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工呂普縣表層或粗加工孔時(shí)，可選鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀。優(yōu)先選擇立銑刀加工時(shí)，的有關(guān)參數(shù)，推薦按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。曲面加工常換用球頭銑刀，但加工曲面較平坦部位時(shí)，以球頭頂端刃切削，切削前提較差，因而應(yīng)換用環(huán)形刀。在單件或小批量生產(chǎn)中，為取代多座標(biāo)聯(lián)動(dòng)機(jī)床，常換用鼓形刀或錐形刀來加工飛機(jī)上一些變斜角零件加鑲齒盤銑刀，適用于在五座標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床上加工一些球面，其工作效率比用球頭銑刀高近十倍，并可獲得好的加工精度。

在加工中心上，各種分別裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀工作。因而必須有一套連接普通的接桿，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、鉸、銑床等成品用的標(biāo)準(zhǔn)，迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。做為程式設(shè)計(jì)人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀桿的結(jié)構(gòu)體積以及調(diào)整方法，調(diào)整范圍，以便在程式設(shè)計(jì)時(shí)確認(rèn)的徑向和軸向體積。目前我國的加工中心換用TSG工具系統(tǒng)，其柄部有直柄(三種規(guī)格)和錐柄(四種規(guī)格)兩種，共包括16種不同用途的刀。

　　(二) 切削用量的確認(rèn)

　　切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)、背吃刀量、進(jìn)給量。對(duì)于不同的加工方法，需要優(yōu)先選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。合理優(yōu)先選擇切削用量的原則是，粗加工時(shí)，一般以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考量經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在確保加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削工作效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)依照機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。

　　七、對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確認(rèn)

在程式設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)正確地優(yōu)先選擇“對(duì)刀點(diǎn)”和“換刀點(diǎn)”的位置。“對(duì)刀點(diǎn)”就是在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，相對(duì)于鉆孔運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。雖然程序段從該點(diǎn)開始執(zhí)行，所以對(duì)刀點(diǎn)又稱為“程序起點(diǎn)”或“起刀點(diǎn)”。

　　對(duì)刀點(diǎn)的優(yōu)先選擇原則是：

　　1. 易于用數(shù)字處理和簡化程序編制；

　　2. 在機(jī)床上找正容易，加工中易于檢查；

　　3. 引起的加工數(shù)值小。

對(duì)刀點(diǎn)可選在鉆孔上，也可選在鉆孔外面(如選在夾具上或機(jī)床上)但必須與零件的功能定位計(jì)算方法有一定的體積關(guān)系。為了提高加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法或工藝計(jì)算方法上，如以孔功能定位的鉆孔，可選孔的中心做為對(duì)刀點(diǎn)。的位置則以此孔來找正，使“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”重合。工廠常用的找正方法是將千分表裝在機(jī)床主軸上，然后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床主軸，以使“刀位點(diǎn)”與對(duì)刀點(diǎn)一致。一致性越好，對(duì)刀精度越高。所謂“刀位點(diǎn)”是指車刀、鏜刀的刀尖；鉆頭的鉆尖；立銑刀、端銑刀刀頭底面的中心，球頭銑刀的球頭中心。

　　零件安裝后鉆孔座標(biāo)系與機(jī)床座標(biāo)系就有了確認(rèn)的體積關(guān)系。在鉆孔座標(biāo)系設(shè)定后，從對(duì)刀點(diǎn)開始的第一個(gè)程序段的座標(biāo)值；為對(duì)刀點(diǎn)在機(jī)床座標(biāo)系中的座標(biāo)值為(X0，Y0)。當(dāng)按絕對(duì)值程式設(shè)計(jì)時(shí)，不管對(duì)刀點(diǎn)和鉆孔原點(diǎn)是否重合，都是X2、Y2；當(dāng)按增量值程式設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)刀點(diǎn)與鉆孔原點(diǎn)重合時(shí)，第一個(gè)程序段的座標(biāo)值是X2、Y2，不重合時(shí)，則為(X1十X2)、Y1+ Y2)。對(duì)刀點(diǎn)既是程序的起點(diǎn)，也是程序的終點(diǎn)。因而在成批生產(chǎn)中要考量對(duì)刀點(diǎn)的重復(fù)精度，該精度可用對(duì)刀點(diǎn)相距機(jī)床原點(diǎn)的座標(biāo)值(X0，Y0)來校核。

所謂“機(jī)床原點(diǎn)”是指機(jī)床上一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)。例如，對(duì)車床而言，是指車床主軸回轉(zhuǎn)中心與車頭卡盤端面的交點(diǎn)。加工過程中需要換刀時(shí)，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。所謂“換刀點(diǎn)”是佰刀架轉(zhuǎn)位換刀時(shí)的位置。該點(diǎn)可以是某一固定點(diǎn)(如加工中心機(jī)床，其換刀機(jī)械手的位置是固定的)，也可以是任意的一點(diǎn)(如車床)。換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在鉆孔或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位時(shí)不碰鉆孔及其它部件為準(zhǔn)。其設(shè)定值可用實(shí)際測量方法或計(jì)算確認(rèn)。

　　八、加工路線的確認(rèn)

　　在數(shù)控加工中，刀位點(diǎn)相對(duì)于鉆孔運(yùn)動(dòng)的軌跡稱為加工路線。程式設(shè)計(jì)時(shí)，加工路線的確認(rèn)原則主要有以下幾點(diǎn)：

　　1) 加工路線應(yīng)確保被加工零件的精度和表層溫度梯度，且工作效率較高。

　　2) 使數(shù)值計(jì)算簡單，以減少程式設(shè)計(jì)工作量。

3) 應(yīng)使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空刀時(shí)間。 度等情形，確認(rèn)是一次走刀，還是多次走刀來完成加工以及在銑床加工中是換用順銑還是換用逆銑等。

　　對(duì)點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床，只明確要求功能定位精度較高，功能定位過程盡可能快，而相對(duì)鉆孔的運(yùn)動(dòng)路線是無關(guān)緊要的，因而這類機(jī)床應(yīng)按空程最短來安排走刀路線。除此之外還要確認(rèn)軸向的運(yùn)動(dòng)體積，其大小主要由被加工零件的孔深來決定，但也應(yīng)考量一些輔助體積，如的引入距離和超越量。