畢業(yè)論文配合件三部分加工工藝編制及數(shù)控加工

1、無錫工藝職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）題目：配合件三部分加工工藝編制及數(shù)控加工系 部： 機電工程系 專 業(yè)： 數(shù)控 班 級： 數(shù)控 122 學 號： 學生姓名： 指導教師： 職 稱： 高級工程師   二O一五年 五 月 九 日摘 要 數(shù)控銑床是在普通銑床上集成了數(shù)字控制系統(tǒng)，可以在程序代碼的控制下較精確地進行銑削加工的機床。木工加工中心。 此設計主要是通過對凸臺類零件的加工工藝、夾具設計和自動編寫程序進行分析。在設計中，通過對零件的圖形分析，材料分析選好了毛胚尺寸，另外還對加工的程序，工藝分析，從而根據(jù)加工零件的全部工藝過程、工藝參數(shù)等使用適合銑床進行編程。本課題的意義在于：

2、產(chǎn)學結合，在學校指導老師和生產(chǎn)人員共同輔助下，在零件實體設計、機械加工工藝編制、數(shù)控加工程序編制、收集資料、查閱手冊等專業(yè)知識與技能方面得到全面的訓練與提高，生產(chǎn)人員擁有較高的生產(chǎn)經(jīng)驗，對我們的實踐也有很大的幫助，對我們的知識有較大的開拓，訓練了我們多所學知識的運用，實踐能使我們對生產(chǎn)有了進一步的認知。同時課題具有一定的綜合性，這樣有利于我們確定以后從事行業(yè)的方向。 關鍵詞：凸臺塊、自動編程、工藝編制、實體造型、控制系統(tǒng) AbstractAbstract: CNC milling machine is in the common milling machine used digital con

3、trol system, can be under the control of the program code accurately for milling machine. Woodworking machining centers.This design is mainly based on the convex parts processing, fixture design and automatic program for analysis. In the design, through to the parts of the graphics analysis, materia

4、l analysis chosen the wool embryo size and also the processing procedures, process analysis, and according to the processing parts of all process, such as process parameters used for milling programming.The significance of this topic is: the combination of industry and school, teachers and the schoo

5、l guidance under the auxiliary production personnel, the physical design, mechanical parts processing, nc machining programming, collect data, refer to the manual and other professional knowledge and skills to get a comprehensive training and improve, production personnel with high production experi

6、ence, it is a great help to our practice, to our knowledge have larger development, the use of training we learned much knowledge, practice can make us have a further cognition on production. Subject has a certain comprehensive at the same time, it helps us determine engaged in the direction of the

7、industry in the future.Keywords: convex platform block, automatic programming, process preparation, solid modeling, control system 目錄摘要1序言4第一章 概述51.1 認識數(shù)控機床51.1.1 數(shù)控機床發(fā)展趨勢61.2 CAXA制造工程師簡介71.2.1 功能特點71.2.2 高效的數(shù)控加工8第二章 八凸臺塊的實體造型及工藝編制132.1 實體設計132.2 工藝分析172.3 確定零件的生產(chǎn)類型182.4 毛坯的選擇192.5 裝夾方案的確定202.6 制定八凸

8、臺塊的工藝路線21第三章 數(shù)控加工程序的編制263.1 數(shù)控加工概述263.2 加工參數(shù)設置273.2.1 起始點273.2.2 刀具參數(shù)273.2.3 切削用量283.3 生成G代碼29設計小結57參考文獻59致 謝60序 言數(shù)控技術和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎。這個基礎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)控技術及其產(chǎn)業(yè)。數(shù)控技術也叫計算機數(shù)控技術，它是采用計算機實現(xiàn)程序控制的技術。大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。隨著我

9、國制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控加工的需求也在增加，它的總的發(fā)展趨勢是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并注重工藝適用性和經(jīng)濟性。這種技術用計算機按事先存貯的數(shù)控程序來執(zhí)行對設備的運動軌跡和外設的操作時邏輯控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入操作指令的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制技能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成處理生成的微觀指令傳送給伺服驅動裝置驅動電機或液壓執(zhí)行元件帶動設備運行。目前我國的數(shù)控加工技術已廣泛應用于機械加工制造業(yè)中，如數(shù)控銑削、鏜削、車削、線切割、電火花加工等，其中數(shù)控銑削是復雜多變零件的主要加工方法。本課題來源于生產(chǎn)，是對所學知

10、識的應用，它包括了三年所學的全部知識，在數(shù)控專業(yè)上具有代表性，而且提高了綜合運用各方面知識的能力。程序的編制到程序的調試，零件的加工運用到了所學的CAXA制造工程師軟件、Pro/ENGINEER Wildfire、AutoCAD、機床操作、子程序、刀具的選擇、零件的工藝分析、數(shù)學處理、工藝路線等一系列的內容。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，進一步鍛煉分析問題的能力，并且為后續(xù)的工作和學習打好基礎。最后，限于我的水平，在設計過程中難免有缺點和錯誤，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 第一章 概述1.1

11、 認識數(shù)控機床數(shù)控銑床主要是以銑削方式來加工零件的數(shù)控機床，它能夠進行內、外輪廓銑削，平面或三維復雜曲面銑削，如凸輪、模具、葉片加工等。數(shù)控銑床還具有孔加工動能，可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔和螺紋加工。加工中心具有與數(shù)控銑床類似的結構特點，是具有刀庫和自動換刀機構，能對工件進行一次性裝夾數(shù)控銑/加工中心一般由輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、檢測及其輔助裝置和機床本體組成。目前國內應用較多的3類主流數(shù)控系統(tǒng)是Fanuc數(shù)控系統(tǒng)、西門子數(shù)控系統(tǒng)和國產(chǎn)系統(tǒng)。1.1.1 數(shù)控機床發(fā)展趨勢在我國，數(shù)控技術與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數(shù)控領域，以PC平臺為基礎的

12、國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。但是，我國在數(shù)控技術研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問題，特別是在技術創(chuàng)新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數(shù)控領域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數(shù)控研究開發(fā)部門和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務。隨著計算機、微電子、信息、自動控制、精密檢測及機械制造技術的高速發(fā)展，機床的數(shù)控技術有了長足的發(fā)展。近幾年一些相關技術的發(fā)展，如刀具及新材料的發(fā)展，主軸伺服和進給速度、超高速切削等技術的發(fā)展。目前數(shù)控機床正朝著高速度、高精度、高工序集中度、高復合化和高可靠性等

13、方向發(fā)展。世界數(shù)控技術及其裝備的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下的方面。1）高速高效高精度高生產(chǎn)率。通過數(shù)控裝置及伺服系統(tǒng)功能的改進，主軸的速度和進給速度大大提高，減小了切削的時間和非切削時間。2）柔性化柔性化包括兩個方面的柔性：一是數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化的設計，功能覆蓋面光，便于不同用戶的要求；二是DNC系統(tǒng)的柔性，同一DNC系統(tǒng)能夠依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調整，從而最大限度的發(fā)揮DNC系統(tǒng)的效能。3）工藝復合化和多軸化數(shù)控機床的工藝復合化，是指工件在一臺機床上裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭、旋轉工作臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。此外，數(shù)控技

14、術的進步也提供了多軸控制和多軸聯(lián)動控制功能。4）實時智能化在數(shù)控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著幾個主要的分支發(fā)展，如自適應控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。5）結構新型化采用新型結構，實現(xiàn)多坐標聯(lián)動加工，其控制系統(tǒng)結構復雜，加工精度、加工效率較普通機床高2-10倍。6）程序技術自動化為了彌補手工編程和NC語言編程的不足，近年來開發(fā)出多種自動編程系統(tǒng)，如圖形交互式系統(tǒng)、數(shù)字化自動編程系統(tǒng)、會話式自動編程系統(tǒng)、語言數(shù)控編程系統(tǒng)等。其中圖形交互式系統(tǒng)應用的最為廣泛，圖形交互式編程系統(tǒng)是以計算機輔助設計（CAD）軟件為基礎。1.2 CAXA制造工程師簡介CAXA制

15、造工程師不僅是一款高效易學，具有很好工藝性的數(shù)控加工編程軟件，而且還是一套Windows原創(chuàng)風格，全中文三維造型與曲面實體完美結合的CAD/CAM一體化系統(tǒng)。CAXA制造工程師為數(shù)控加工行業(yè)提供了從造型設計到加工代碼生成、校核一體化的全面解決方案。1.2.1 功能特點曲面完美結合1.方便的特征實體造型采用精確的特征實體造型技術，可將設計信息用特征術語描述。通常的特征包括孔、槽、型腔、凸臺、圓柱體、圓錐體、球體和管子等，CAXA制造工程師可以方便地建立和管理這些特征信息。實體模型的生成可以用增料方式，通過拉伸、旋轉、導動、放樣或加厚曲面來實現(xiàn)，也可以通過減料方式，從實體中減掉實體或用曲面裁剪來實

16、現(xiàn)，還可以用等半徑過渡、變半徑過渡、倒角、打孔、增加拔模斜度和抽殼等高級特征功能來實現(xiàn)。2.強大的NURBS自由曲面造型CAXA制造工程師從線框到曲面，提供了豐富的建模手段。可通過列表數(shù)據(jù)、數(shù)學模型、字體文件及各種測量數(shù)據(jù)生成樣條曲線，通過掃描、放樣、拉伸、等距、異動、邊界網(wǎng)格等多種形式生成復雜曲面，并可對曲面進行任意裁剪、過渡、拉伸、縫合、拼接、相交和變形等，建立任意復雜的零件模型。通過曲面生成的真實感圖，可直觀顯示設計結果。3.靈活的曲面實體復合造型基于實體的“精確特征造型”技術，使曲面融合進實體中，形成統(tǒng)一的曲面實體復合造型模式。利用這一模式，可實現(xiàn)曲面裁剪實體、曲面生成實體、曲面約束實

17、體等混合操作，是用戶設計產(chǎn)品和模具的有力工具。1.2.2 高效的數(shù)控加工1.多種粗、半精、精、補加工方式提供7種粗加工方式：平面區(qū)域粗加工、區(qū)域式粗加工、高等線粗加工、掃描線粗加工、擺線式粗加工、插銑式粗加工、導動線粗加工提供14種精加工方式：平面輪廓精加工、輪廓導動精加工、曲面輪廓精加工、導動線精加工、曲面區(qū)域精加工、參數(shù)線精加工、投影線精加工、輪廓線精加工、等高線精加工、掃描線精加工、淺平面精加工、限制線精加工、三維偏置精加工、深腔側壁精加工提供三種補加工：等高線補加工、筆式清根加工、區(qū)域式補加工提供兩種槽加工：曲線式銑槽、掃描式銑槽2.兩軸到三軸的數(shù)控加工功能，支持4-5軸加工兩軸到兩軸

18、半加工方式：可直接利用零件的輪廓曲線生成加工軌跡指令，而無需建立其三維模型；三軸加工方式：多樣化的加工方式可以安排從粗加工、半精加工到精加工的加工工藝路線。3.支持高速加工本系統(tǒng)支持高速切削工藝，以提高產(chǎn)品精度，降低代碼數(shù)量，使加工質量和效率大大提高。4.參數(shù)化軌跡編輯和軌跡批處理5.獨具特色的加工仿真與代碼驗證可直觀、精確地對加工過程進行模擬仿真、對代碼進行反讀校驗。仿真過程中可以隨意放大、縮小、旋轉，便于觀察細節(jié)，可以調節(jié)仿真速度；能夠顯示多道加工軌跡的加工結果。6.加工工藝控制CAXA制造工程師提供了豐富的工藝控制參數(shù)，可以方便地控制加工過程。7.通用后置處理 系統(tǒng)描述1.1 主軸箱包括

19、主軸箱體和主軸傳動系統(tǒng)，用于裝夾刀具并帶動刀具旋轉，主軸轉速范圍和輸出扭矩對加工有直接的影響。 進給伺服由進給電機和進給執(zhí)行機構組成，按照程序設定的進給速度實現(xiàn)刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉運動。 控制系統(tǒng)組裝中的數(shù)控龍門銑床數(shù)控銑床運動控制的中心，執(zhí)行數(shù)控加工程序控制機床進行加工。 輔助裝置如液壓、氣動、潤滑、冷卻系統(tǒng)、排屑和防護等裝置。 機床基礎件通常是指底座、立柱、橫梁等，它是整個機床的基礎和框架 特點數(shù)控銑削加工除了具有普通銑床加工的特點外，還有如下特點：1、零件加工的適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復雜或難以控制尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等。2、能加

20、工普通機床無法加工或很難加工的零件，如用數(shù)學模型描述的復雜曲線零件以及三維空間曲面類零件。3、能加工一次裝夾定位后，需進行多道工序加工的零件。4、加工精度高、加工質量穩(wěn)定可靠。5、生產(chǎn)自動化程度高，可以減輕操作者的勞動強度。有利于生產(chǎn)管理自動化。6、生產(chǎn)效率高。7、從切削原理上講，無論是端銑或是周銑都屬于斷續(xù)切削方式，而不像車削那樣連續(xù)切削，因此對刀具的要求較高，具有良好的抗沖擊性、韌性和耐磨性。在干式切削狀況下，還要求有良好的紅硬性。 結構組成數(shù)控銑床形式多樣，不同類型的數(shù)控銑床在組成上雖有所差別，但卻有許多相似之處。下面以沃斯型數(shù)控立式升降臺銑床為例介紹其組成情況。沃斯型數(shù)控立式升降臺銑床

21、配有四3MA數(shù)控系統(tǒng)，采用全數(shù)字交流伺服驅動。該機床由6個主要部分組成即床身部分，銑頭部分，工作臺部分，橫進給部分，升降臺部分，冷卻、潤滑部分。 床身床身內部布局合理，具有良好的剛性，底座上設有4個調節(jié)螺栓，便于機床進行水平調整，切削液儲液襤設在機床座內部。 銑頭部分銑頭部分由有級(或無級)變速箱和銑頭兩個部件組成。銑頭主軸支承在高精度軸承上保證主軸具有高回轉精度和良好的剛性；主軸裝有快速換刀螺母，前端錐采用1$0505錐度；主軸采用機械無級變速，其調節(jié)范圍寬，傳動平穩(wěn)，操作方便。剎車機構能使主軸迅速制動，可節(jié)省輔助時間，剎車時通過制動手柄撐開止動環(huán)使主軸立即制動。啟動主電動機時，應注意松開主

22、軸制動手柄。銑頭部件還裝伺服系統(tǒng)、內齒帶輪、滾珠紅杠、副及主軸套簡，它們形成垂直方向(z方向)進給傳動鏈，使主軸作垂向直線運動。 工作臺工作臺與床鞍支承在升降臺較寬的水平導軌上，工作臺的縱向進給是由安裝在工作臺右端的伺服電機驅動的。通過內齒帶輪帶動精密滾珠絲杠剮，從而使工作臺獲得縱向進給。工作臺左端裝有手輪和刻度盤，以便進行手動操作。床鞍的縱橫向導軌面均采用了TuRcllE B貼塑面，從而提高了導軌的耐磨性、運動的平穩(wěn)性和精度的保持性，消除了低速爬行現(xiàn)象。 升降臺(橫向進路部分)升降臺前方裝有交流伺服系統(tǒng)驅動床鞍作橫向進給運動，其傳動原理與工作臺的縱向進給相同。此外在橫向滾珠絲杠前端還裝有進給

23、手輪，可實現(xiàn)手動進給。升降臺左側裝有鎖緊手柄，軸的前端裝有長手柄，可帶動錐齒輪及升降臺絲桿旋轉，從而獲得升降臺的升降運動。 冷卻與潤滑裝置冷卻系統(tǒng)：機床的冷卻系統(tǒng)是由冷卻泵、出水管、回水管、開關及噴嘴等組成，冷卻泵安裝在機床底座的內腔里，冷卻泵將切削液從底座內儲液池打至出水管，然后經(jīng)噴嘴噴出，對切削區(qū)進行冷卻。潤滑系統(tǒng)及方式：潤滑系統(tǒng)是由手動潤捐油泵、分油器、節(jié)流閥、油管等組成。機床采用周期潤滑方式，用手動潤滑油泵，通過分油器對主軸套筒、縱橫向導軌及三向滾珠絲桿進行潤滑，以提高機床的使用壽命。 選用原則 根據(jù)被加工零件的尺寸選用規(guī)格較小的升降臺式數(shù)控銑床，其工作臺寬度多在400mm以下，它最適

24、宜中小零件的加工和復雜形面的輪廓銑削任務。規(guī)格較大的如龍門式銑床，工作臺在500600mm以上，用來解決大尺寸復雜零件的加工需要。 根據(jù)加工零件的精度要求選用我國已制定了數(shù)控銑床的精度標準，其中數(shù)控立式銑床升降臺銑床已有專業(yè)標準。標準規(guī)定其直線運動坐標的定位精度為0.04/300mm，重復定位精度為0.025mm，銑圓精0.035mm。實際上，機床出廠精度均有相當?shù)膬淞?，比國家標準的允差值大約壓縮20%左右。因此，從精度選擇來看，一般的數(shù)控銑床即可滿足大多數(shù)零件的加工需要。對于精度要求比較高的零件，則應考慮選用精密型的數(shù)控銑床。 根據(jù)加工零件的加工特點來選擇對于加工部位是框形平面或不等高的各

25、級臺階，那么選用點位-直線系統(tǒng)的數(shù)控銑床即可如果加工部位是曲面輪廓，應根據(jù)曲面的幾何形狀決定選擇兩坐標聯(lián)動和三坐標聯(lián)動的系統(tǒng)。也可根據(jù)零件加工要求，在一般的數(shù)控銑床的基礎上，增加數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉工作臺，這時機床的系統(tǒng)為四坐標的數(shù)控系統(tǒng)，可以加工螺旋槽、葉片零件等。 根據(jù)零件的批量或其他要求選擇對于大批量的，用戶可采用專用銑床。如果是中小批量而又是經(jīng)常周期性重復投產(chǎn)的話，那么采用數(shù)控銑床是非常合適的，因為第一批量中準備好多工夾具、程序等可以存儲起來重復使用。從長遠考慮，自動化程度高的銑床代替普通銑床，減輕勞動者的勞動量提高生產(chǎn)率的趨勢是不可避免的。 第二章 配合件的實體造型及工藝編制2.1

26、實體設計零件實體的繪制可選的軟件有：Pro/E、UG、AutoCAD、XACA實體造型及CAXA制造工程師等。CAXA實體設計是唯一具有創(chuàng)新模式和工程模式兩種幾何建模方式的三維CAD軟件，既可以幫助用戶快速構建3D模型，又能方便用戶進行基于歷史特征的全參數(shù)化設計，實現(xiàn)零件設計中的任何變化，都可以反映到裝配建模和工程圖文件中，確保數(shù)據(jù)的一致性和準確性。表2-1零件實體設計操作步驟序號操作內容實體圖1在XOY平面上創(chuàng)建草圖，然后使用拉伸增料生成。2在上平面創(chuàng)建草圖，繪制要生成配合件中件1的形狀，然后使用拉伸增料生成。3在YZ平面作為基準面，創(chuàng)建草圖，繪制一個到凸臺面斜度為82°的直線并構

27、成三角形去除材料，在空間模式下畫一條Z軸的選擇軸，然后使用旋轉除料，生成如右圖所示的形狀。4在上環(huán)形平面上建立草圖，畫兩個以坐標原點分別為50和74的圓，相交并角度為42°的直線，各角倒R4，然后平面旋轉（拷貝）四個，皆為通孔，然后使用拉伸除料貫穿。5 在最上層平面創(chuàng)建草圖，并以坐標點中心繪制一個直徑為26和以X軸為對稱的圓心距為70，直徑為10的圓，然后使用拉伸除料貫穿。6 非平面的曲面部分用實體表面將曲面實體表面化，并將此實體曲面的邊緣用實體邊界圍繞。7結合上述六點可以歸納出零件是復合型，正反兩面。2.2 工藝分析一、結構工藝性分析。 零件的結構工藝性是指設計的零件在滿足使用要求

28、的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟性。二、輪廓幾何要素分析。對被加工零件的精度及技術進行分析，是零件工藝分析的重要內容。三、精度及技術要求分析。一是分析精度及各項技術要求是否安全，是否合理；二是本工序的數(shù)控銑削加工精度能否達到圖樣要求，若達不到，需要采取其它措施彌補的話則應給后續(xù)工作留有余量；三是找出圖紙上有位置精度要求的表面，這些表面應在一次安裝中完成；四是對表面粗糙要求；較高的表面，應確定用恒線速切削。從圖樣上分析，工件形狀為四方形，適用采用平口鉗裝夾。為保證四邊相互垂直，在實際加工前，必須對固定鉗口進行調整。為保證工件上表面的平行度要求，必須對平口鉗導軌以及墊圈進行調整。零件材料為45#鋼；具

29、有表面硬，耐磨，中心韌性好，精度要求高的特點，零件毛坯規(guī)格為10010035。針對零件圖樣要求給出加工工序：（1）選料，裝夾，上露20mm（2）銑外輪廓。保證尺寸80，上偏差為0.05、下偏差為-0.05，兩個垂直邊關于中心對稱，距離為70；（3）銑橢扇形橢圓槽。保證扇形橢圓槽兩邊夾角為42°，兩圓邊距離為14，小圓邊上偏差為0、下偏差為-0.05，大圓邊上偏差為0.05、下偏差為0；（4）鉆此工件中心的通孔，孔的尺寸為26，上偏差為+0.03、下偏差為0；（5）銑上表面的階梯面，；（6）鉆通孔。孔的尺寸為10；（7）銑四個關于原點均布的類扇形的通槽;（8）拆卸工件，換面裝夾;（9）

30、銑反面八邊形凸臺，八邊形凸臺尺寸為4-55.5，上偏差為0，下偏差為-0.05；（10）銑兩個對稱的半圓扇形凹臺；（10）倒工件中心大圓的倒角，尺寸為2X45°（11）去毛刺，保證工件平整光滑。其它技術要求：毛坯基準面不被完全加工，應保留它；未注公差按IT14標準執(zhí)行；45#調質處理HB180-220；銳角倒鈍，表面不得磕碰劃劃。2.3 確定零件的生產(chǎn)類型根據(jù)生產(chǎn)綱領的大小及產(chǎn)品品種的多少，企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）的生產(chǎn)專業(yè)化程度可分為三種生產(chǎn)類型。（1）單件生產(chǎn)。每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少，生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多，而且很少重復生產(chǎn)。例如重型機械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制等都屬于單件生產(chǎn)。（

31、2）成批生產(chǎn)。分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復。如機床制造、電機制造等屬于成批生產(chǎn)。成批生產(chǎn)按其批量大小又可分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、大批生產(chǎn)三種類型。其中，小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點分別與單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點類似。（3）大量生產(chǎn)。產(chǎn)量大、品種少，大多數(shù)工作地長期重復的進行某個零件的某一道工序的加工。例如汽車、拖拉機、軸承等的制造都屬于大量生產(chǎn)。生產(chǎn)類型的劃分除了與生產(chǎn)綱領有關外，還應考慮產(chǎn)品的大小及復雜程度。表2-1生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型的關系生產(chǎn)類型零件的年生產(chǎn)綱領 （件）重型零件中型零件輕型零件單件生產(chǎn)小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批生產(chǎn)大量生產(chǎn)5510010030030010001000

32、101020020050050050005000100100500500500050050000500002.4 毛坯的選擇毛坯種類的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費用，而且也與零件的機械加工工藝和加工質量秘密相關。1、 常見的毛坯種類常見的毛坯種類有以下幾種：鑄件。對形狀較復雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。鍛件。鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學性能好，常用于受力復雜的重要鋼制零件。型材。型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。焊接件。焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機試制。其他毛坯。其他毛坯包括沖壓件、粉末冶金件、

33、冷擠件、塑料壓制件等。2、毛坯選擇的原則選擇毛坯時應該考慮如下幾個方面的因素：零件的生產(chǎn)綱領。大量生產(chǎn)的零件應選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機械加工費用的降低來補償。零件材料的工藝性。例如，材料為鑄鐵或青銅等的零件應選擇鑄造毛坯；鋼質零件當形狀不復雜、力學性能要求又不太高時，可選用型材；重要的鋼質零件，為保證其力學性能，應選擇鍛造件毛坯。零件的結構形狀和尺寸。形狀復雜的毛坯一般采用鑄造方法制造，薄壁零件不宜用砂型鑄造。現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。選擇毛坯時，還要考慮現(xiàn)有的毛坯制造水平，設備條件以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟性等。2.5 裝夾方案的確定一、定位基準的選擇

34、選擇工件上的哪些表面作為定位基準，是制訂工藝規(guī)程的一個十分重要的問題。在最初的工序中，只能用工件上未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準，這種定位基準稱為粗基準。在以后的工序中，則采用已經(jīng)加工過的表面作為定位基準，稱為精基準。1、粗基準的選擇原則（1）余量均勻原則。在很多的工件上有一些重要的表面，加工這些表面時希望它們被切去均勻的余量。余量均勻則加工時的切削力和工藝系統(tǒng)的彈性變形也就比較均勻，不易發(fā)生振動，同時能保留毛坯制造時獲得較好的表面力學性能，有利于獲得規(guī)定的形狀精度和表面粗糙度。（2）保證不加工面位置正確的原則。工件上若有一些不加工的表面，它們與加工面之間也要求有一個正確的位置關系，這些位置關

35、系有時并不直接標注在圖樣上，但是經(jīng)過分析從圖畫上可以看出來，如果再會影響到零件的美觀甚至零件的使用性能。（3）粗基準只能有效使用一次的原則。因為粗基準本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯表面，其精度和表面粗糙度都較差，如果在某一個（或幾個）自由度上重復使用粗基準，則不能保證兩次裝夾下工件與機床、刀具的相對位置一致，因而使得兩次裝夾下加工出來的表面之間位置精度降低。（4）粗基準平整光潔，定位可靠的原則。粗基準雖然是毛坯表面，但應當盡量平整、光潔、無飛邊，不應當選毛坯分型面或分模面所在的表面為粗基準。2、精基準的選擇原則（1）“基準重合”原則。為了較容易地獲得加工表面對其設計基準的相對位置精度要求，應選擇加

36、工表面的設計基準為其定位基準，這一原則稱為“基準重合”原則。（2）“基準統(tǒng)一”原則。當工件以某一組精基準定位可以比較方便地加工其他表面時，應盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準定位，這就是“基準統(tǒng)一”原則。（3）“自為基準”原則。當工件精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時，應選擇加工表面本身作為定位基準，這就是“自為基準”原則。（4）“互為基準”原則。為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可采用互為基準反復加工的原則。二、夾具的選擇在選擇夾具的時候有兩個基本的要求。一是：要保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對的固定；二是：要協(xié)調零件和機床坐標系的尺寸關系。當零件加工批量不大時，應盡量采

37、用組合夾具、可調試夾具及其它通用夾具，來縮短生產(chǎn)準備時間、節(jié)省生產(chǎn)費用。在成批量生產(chǎn)時，采用專用夾具，來提高效率。在選擇夾具時還要保證零件的裝卸要快速、方便、可靠。夾具上各部件應不妨礙機床對零件各表面的加工。2.6 制定配合件各個部分零件的工藝路線1、確定各表面的加工方法擬定工藝路線是指擬定零件各工序加工內容和工序的先后順序。其中主要任務是首先確定各個加工表面的加工方案，然后確定加工順序，最后根據(jù)工序集中或分散原則，確定工序數(shù)目和加工內容。表2-2配合件各個部分的加工工藝路線工序號工序名稱工序內容定位基準10鍛造1020熱處理人工時效30劃線劃線40銑削粗銑削外輪廓，至尺寸90*90下表面50

38、粗銑削粗銑削圓柱毛坯為正方形，保證正方形邊長為90下表面60精銑削精銑，保證與中心軸線的對稱度公差為0.05下表面70粗銑削銑削下表面保證總厚度為30mm上表面80精銑削銑削下表面保證與上表面的平行度要求與零件總厚度上表面90銑削銑削凹臺，保證尺寸為13mm上表面100銑削粗精銑削最上層，保證尺寸形狀要求上表面110銑削粗精銑削最上層，保證凹臺尺寸形狀要求上表面120銑削粗精銑削凹臺，保證凹臺上表面82°斜度尺寸形狀要求上表面130鉆削鉆削10的通孔上表面140鉆削鉆削26的鏜孔上表面150鉆削鉆削四個扇形通槽凹臺上表面160銑削粗精銑削最下層，保證尺寸形狀要求下表面170銑削粗精銑

39、削最下層，保證兩個對稱的扇形凹臺尺寸形狀要求下表面180鉆削鉆削最下層的倒角，保證2x45°尺寸形狀要求下表面190終檢按圖樣技術要求全部檢驗200入庫二、工藝階段的劃分工藝過程的四個加工階段（1）粗加工階段。主要切除各表面上的大部分加工余量，使毛坯形狀和尺寸接近于成品。（2）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做準備，（3）精加工階段。保證主要表面達到圖樣要求。（4）光整加工階段。對表面粗糙度及加工精度要求高的表面，還需要進行光整加工。3、加工順序的安排（1）先粗后精。零件的加工一般應劃分加工階段，先進行粗加工，然后進行半精加工，最后是精加工和光整加工，應將粗、精

40、加工分開進行。（2）先主后次。先考慮主要表面的加工，后考慮次要表面的加工。因為主要表面加工容易出廢品，應放在前階段進行，以減少工時的浪費。（3）先面后孔。先加工平面，后加工孔。因為平面一般面積較大，輪廓平整，先加工好平面，便于加工孔時的定位安裝，利于保證孔與平面的位置精度，同時也給孔的加工帶來了方便。（4）基準先行。用做精基準的表面，要首先加工出來。三、熱處理工序的安排熱處理的目的是提高材料的力學性能，消除殘余應力和改善金屬的切削加工性。按照熱處理不同的目的，熱處理工藝可分為兩大類：預備熱處理和最終熱處理。（1）預備熱處理。預備熱處理的目的是改善加工性能，消除內應力和為最終熱處理準備良好的金相

41、組織。其熱處理工藝有退火、正火、時效、調制等。1）退火和正火。退火和正火用于經(jīng)過熱加工的毛坯。含碳質量分數(shù)大于0.5的碳鋼和合金鋼，為降低其硬度易于切削，常采用退火處理；含碳質量分數(shù)低于0.5的碳鋼和合金鋼，為避免其硬度過低切削時粘刀，而采用正火處理。退火和正火尚能細化晶粒、均勻組織，為以后的熱處理做準備。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前進行。2）時效處理。時效處理主要用于消除毛坯制造和機械加工中產(chǎn)生的內應力。為避免過多運輸工作量，對于一般精度的零件，在精加工之前安排一次時效處理即可。但精度要求較高的零件（如坐標鏜床的箱體等），應安排兩次或數(shù)次時效處理工序。簡單零件一般可不進行時效處

42、理。除鑄件外，對于一些剛性較差的精密零件（如精密絲杠），為消除加工中產(chǎn)生的內應力，穩(wěn)定零件的加工精度，常在粗加工、半精加工之間安排多次時效處理。3）調制。調質即是在淬火后進行高溫回火處理，它能獲得均勻細致的回火索氏體組織，為以后的表面淬火和滲碳處理時減少變形做準備，因此調制也可作為預備熱處理。由于調制后零件的綜合力學性能較好，對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理工序。（2）最終熱處理。最終熱處理的目的是提高硬度，耐磨性和強度等力學性能。1）淬火。淬火有表面淬火和整體淬火。其中表面淬火因為變形、氧化及脫碳較小而應用較廣，而且表面淬火還具有外部強度高、耐磨性好，而內部保持良好的韌性

43、、抗沖壓力強的優(yōu)點。為提高表面淬火零件的機械性能，常需要進行調質或正火等熱處理作為預備熱處理。其一般工藝路線為：下料鍛造正火（退火）粗加工調質半精加工表面淬火精加工。2）滲碳淬火。滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼，先提高零件表層的含碳量，經(jīng)淬火后使表層獲得高的硬度，而心部仍保持一定強度和較高的韌性和脆性。由于滲碳淬火變形大，且滲碳深度一般在0.52mm之間，所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間。其工藝路線一般為：下料鍛造正火粗、半精加工滲碳淬火精加工。3）滲氮處理。滲氮是使氮原子滲入金屬表層獲得一層含氮化合物的處理方法，滲氮工序應盡量靠后安排。第三章 數(shù)控加工程序的編制3.1 數(shù)控加工概述

44、數(shù)控加工就是將加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)輸入到機床，機床的控制系統(tǒng)對輸入信息進行運算與控制，并不斷地向直接指揮機床運動的機電功能轉換部件機床的伺服機構發(fā)送脈沖信號，伺服機構對脈沖信號進行轉換與放大處理，然后由傳動機構驅動機床，從而加工零件。所以，數(shù)控加工的關鍵就是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。數(shù)控加工一般包括以下幾個內容：（1）對圖紙進行分析，確定需要數(shù)控加工的部分。（2）利用CAXA軟件對零件進行造型。（3）根據(jù)加工條件，選擇合適的加工參數(shù)，生成加工軌跡。（4）生成G代碼。（5）傳給機床加工。3.2 加工參數(shù)設置3.2.1 起始點1.坐標通過輸入或者單擊“拾取點”按鈕來確定刀具起始坐標。2

45、注意事項計算軌跡時默認地以全局刀具起始點作為刀具起始點，計算完畢后，可以對該軌跡的刀具起始點進行修改。3.2.2 刀具參數(shù)刀具庫中存放定義的不同的刀具，包括鉆頭、銑刀等，使用的時候可以很方便地從刀具庫中取出所需的刀具。3.2.3 切削用量根據(jù)加工工藝設置的切削用量，以實現(xiàn)預定的工藝要求及加工軌跡。（1）主軸轉速，設定主軸轉速的大小。（2）慢速下刀速度，設定慢速下刀軌跡段的進給速度的大小。（3）切入切出連接速度，設定切入軌跡段，切出軌跡段，連接軌跡段，接近軌跡段，返回軌跡段的進給速度的大小。（4）切削速度，設定切削軌跡段的進給速度的大小。（5）退刀速度，設定退刀軌跡段的進給速度的大3.3 生成G

46、代碼O1200N10 G90 G54 G0 X0.377 Y49.224 S500 M03 N14 Z10. N16 G1 Z0. F300 N18 X0.268 Y49.165 Z-0.02 N20 X0.215 Y49.053 Z-0.04 N22 X0.238 Y48.932 Z-0.06 N24 X0.327 Y48.847 Z-0.08 N26 X0.45 Y48.83 Z-0.1 N28 X0.558 Y48.889 Z-0.12 N30 X0.612 Y49.001 Z-0.14 N32 X0.589 Y49.123 Z-0.16 N34 X0.499 Y49.208 Z-0.1

47、8 N36 X0.377 Y49.224 Z-0.2 N38 X0.268 Y49.165 Z-0.22 N40 X0.215 Y49.053 Z-0.24 N42 X0.238 Y48.932 Z-0.26 N44 X0.327 Y48.847 Z-0.28 N46 X0.45 Y48.83 Z-0.3 N48 X0.558 Y48.889 Z-0.32 N50 X0.612 Y49.001 Z-0.34 N52 X0.589 Y49.123 Z-0.36 N54 X0.499 Y49.208 Z-0.38 N56 X0.377 Y49.224 Z-0.4 N58 X0.268 Y49.16

48、5 Z-0.42 N60 X0.215 Y49.053 Z-0.44 N62 X0.238 Y48.932 Z-0.46 N64 X0.327 Y48.847 Z-0.48 N66 X0.45 Y48.83 Z-0.5 N68 X0.558 Y48.889 Z-0.52 N70 X0.612 Y49.001 Z-0.54 N72 X0.589 Y49.123 Z-0.56 N74 X0.499 Y49.208 Z-0.58 N76 X0.377 Y49.224 Z-0.6 N78 X0.268 Y49.165 Z-0.62 N80 X0.215 Y49.053 Z-0.64 N82 X0.23

49、8 Y48.932 Z-0.66 N84 X0.327 Y48.847 Z-0.68 N86 X0.45 Y48.83 Z-0.7 N88 X0.558 Y48.889 Z-0.72 N90 X0.612 Y49.001 Z-0.74 N92 X0.589 Y49.123 Z-0.76 N94 X0.499 Y49.208 Z-0.78 N96 X0.377 Y49.224 Z-0.8 N98 X0.268 Y49.165 Z-0.82 N100 X0.215 Y49.053 Z-0.84 N102 X0.238 Y48.932 Z-0.86 N104 X0.327 Y48.847 Z-0.8

50、8 N106 X0.45 Y48.83 Z-0.9 N108 X0.558 Y48.889 Z-0.92 N110 X0.612 Y49.001 Z-0.94 N112 X0.589 Y49.123 Z-0.96 N114 X0.499 Y49.208 Z-0.98 N116 X0.377 Y49.224 Z-1. N118 X0.268 Y49.165 Z-1.02 N120 X0.215 Y49.053 Z-1.04 N122 X0.238 Y48.932 Z-1.06 N124 X0.327 Y48.847 Z-1.08 N126 X0.45 Y48.83 Z-1.1 N128 X0.5

51、58 Y48.889 Z-1.12 N130 X0.612 Y49.001 Z-1.14 N132 X0.589 Y49.123 Z-1.16 N134 X0.499 Y49.208 Z-1.18 N136 X0.377 Y49.224 Z-1.2 N138 X0.268 Y49.165 Z-1.22 N140 X0.215 Y49.053 Z-1.24 N142 X0.238 Y48.932 Z-1.26 N144 X0.327 Y48.847 Z-1.28 N146 X0.45 Y48.83 Z-1.3 N148 X0.558 Y48.889 Z-1.32 N150 X0.612 Y49.

52、001 Z-1.34 N152 X0.589 Y49.123 Z-1.36 N154 X0.499 Y49.208 Z-1.38 N156 X0.377 Y49.224 Z-1.4 N158 X0.268 Y49.165 Z-1.42 N160 X0.215 Y49.053 Z-1.44 N162 X0.238 Y48.932 Z-1.46 N164 X0.327 Y48.847 Z-1.48 N166 X0.45 Y48.83 Z-1.5 N168 X0.558 Y48.889 Z-1.52 N170 X0.612 Y49.001 Z-1.54 N172 X0.589 Y49.123 Z-1

53、.56 N174 X0.499 Y49.208 Z-1.58 N880 X0.215 Y49.053 Z-8.24 N882 X0.238 Y48.932 Z-8.26 N884 X0.327 Y48.847 Z-8.28 N886 X0.45 Y48.83 Z-8.3 N888 X0.558 Y48.889 Z-8.32 N890 X0.612 Y49.001 Z-8.34 N892 X0.589 Y49.123 Z-8.36 N894 X0.499 Y49.208 Z-8.38 N896 X0.377 Y49.224 Z-8.4 N898 X0.268 Y49.165 Z-8.42 N90

54、0 X0.215 Y49.053 Z-8.44 N902 X0.238 Y48.932 Z-8.46 N904 X0.327 Y48.847 Z-8.48 N906 X0.45 Y48.83 Z-8.5 N908 X0.558 Y48.889 Z-8.52 N910 X0.612 Y49.001 Z-8.54 N912 X0.589 Y49.123 Z-8.56 N914 X0.499 Y49.208 Z-8.58 N916 X0.377 Y49.224 Z-8.6 N918 X0.268 Y49.165 Z-8.62 N920 X0.215 Y49.053 Z-8.64 N922 X0.23

55、8 Y48.932 Z-8.66 N924 X0.327 Y48.847 Z-8.68 N926 X0.45 Y48.83 Z-8.7 N928 X0.558 Y48.889 Z-8.72 N930 X0.612 Y49.001 Z-8.74 N932 X0.589 Y49.123 Z-8.76 N934 X0.499 Y49.208 Z-8.78 N936 X0.377 Y49.224 Z-8.8 N938 X0.268 Y49.165 Z-8.82 N940 X0.215 Y49.053 Z-8.84 N942 X0.238 Y48.932 Z-8.86 N944 X0.327 Y48.847 Z-8.88 N946 X0.4