畢業(yè)論文--數(shù)控零件加工工藝分析及精度檢測

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題 目 數(shù)控零件加工工藝分析及精度檢測 　　　　　　　　　 </p><p>　　指導(dǎo)教師　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　系　　部 　　　　　　　　　 </p><p>　　專 業(yè)　 　 　　　　

2、　 </p><p>　　姓 名　　　　　　　　　　　</p><p>　　學(xué)　　號(hào)　　　　　　　　　　　</p><p>　　2013年　　月　　　日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 數(shù)控加工的概念</p><p>　　

3、1.1、高速、高效、高精度、高可靠性 ……………………………1</p><p>　　1）高速、高效 …………………………………………………………1</p><p>　　2）高精度 ………………………………………………………………2</p><p>　　3）高可靠性……………………………………………………………2</p><p><b&g

4、t;　　第二章 數(shù)控機(jī)床</b></p><p>　　2.1數(shù)控車床的組成…………………………………………………3</p><p>　　2．2數(shù)控車床的特點(diǎn)…………………………………………………4</p><p>　　2．3、數(shù)控車床的適用范圍及工作原理……………………………5</p><p>　　第三章 典型零件的工藝分析&

5、lt;/p><p>　　3.1裝配圖 CB-03-00……………………………………………7</p><p>　　3.1.1裝配圖 CB-03-00的工藝分析（圖3-1-1）………7</p><p>　　3.2零件一 CB-03-01……………………………………………9</p><p>　　3.2.1零件CB-03-01工藝分析(圖3-2-1) …

6、……………9</p><p>　　3.2.2零件CB-03-01的加工難點(diǎn)和解決措施………………9</p><p>　　3.2.3零件一CB-03-01工藝卡片………………………………11</p><p>　　3.3零件一CB-03-02……………………………………………13</p><p>　　3.3.1零件CB-0 3-02工藝分析（圖3

7、-3-1）………………13</p><p>　　3.3.2零件二CB-03-02工藝卡卡片</p><p>　　3．4零件CB-03-03…………………………………………………16</p><p>　　3.4.1零件CB-03-03的工藝分析（圖3-4-1）……………17</p><p>　　3.4.2零件三CB-03-03工藝卡卡片…………

8、………………19</p><p>　　3.5數(shù)控加工刀具及附件卡片………………………………21</p><p>　　3.6量具清單………………………………………………………22</p><p>　　第四章 數(shù)控加工程序</p><p>　　4.1零件一 CB-03-01的加工程序………………………………24</p><p

9、>　　4.1.1零件一 CB-03-01的加工程序第一工序…………………26</p><p>　　4.1.2零件一 CB-03-01的加工程序第二工序…………………28</p><p>　　4.3零件三CB-03-03加工程序…………………………………30</p><p>　　4.3.1零件三CB-03-03加工程序第一工序……………………32</p&g

10、t;<p>　　4.3.2零件三CB-03-03加工程序第二工序……………………33</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著社會(huì)的進(jìn)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(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個(gè)國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大

11、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(jìn)步。生產(chǎn)實(shí)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，是典型表面加工方法的綜合應(yīng)用。我設(shè)計(jì)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(gè)配合的零件圖各1張。&

12、lt;/p><p>　　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。</p><p>　　第一章 數(shù)控加工的概念</p><p>　　數(shù)控加工就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過程。數(shù)控機(jī)床是一種用計(jì)算機(jī)來控制的機(jī)床，用來控制機(jī)床的計(jì)算機(jī)不管是專用計(jì)算機(jī)，還是通用計(jì)算機(jī)都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。在數(shù)控機(jī)床上加工零

13、件與在普通機(jī)床上加工零件，其加工方法并無多大差異，但是在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制上卻有很大的區(qū)別。在普通機(jī)床加工時(shí)，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)受控于操作工人。如機(jī)床的開啟、主軸轉(zhuǎn)速的變換、走刀路徑、運(yùn)動(dòng)部件的位移量，以及機(jī)床的停止等都是依靠操作工人來控制的。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作的實(shí)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(jī)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

14、，就是把加工零件的工藝過程、工參數(shù)、運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)或終斷信息來控制機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)。當(dāng)零件的加工程序結(jié)束時(shí)，機(jī)床便會(huì)自動(dòng)停止。任何一種數(shù)控機(jī)床，在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒有輸入程序指令，數(shù)控機(jī)床不能工作。</p><p>　　1.1、高速、高效、高精度、高可靠性</p><p>　　要提高加工效率，首先必須提高

15、切削和進(jìn)給速度，同時(shí)，還要縮短加工時(shí)間；要確保加工質(zhì)量，必須提高機(jī)床部件運(yùn)動(dòng)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(jī)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(shí)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(jī)床（含加工中心）只有通過高速化大幅度縮

16、短切削工時(shí)才可能進(jìn)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(jī)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)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床，加快機(jī)床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元（電主軸，轉(zhuǎn)速15000－100000r/min）、高速且高加/減速度的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件（快移速度60~120m/min，切削進(jìn)給速度高達(dá)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(dá)到了新的技術(shù)水平

17、。隨著超高速切削機(jī)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</p><p>　　我們學(xué)校的數(shù)控加工中心引進(jìn)的先進(jìn)數(shù)控加工中心設(shè)備就是高速的切削，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(jī)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(qiáng)國致力發(fā)展的方向。其精度從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)（<10nm），其應(yīng)用

18、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(xì)電火花加工、微細(xì)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(jī)電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，減少其裝配時(shí)的工作量從而提高裝配效率的需要。隨著高新技術(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

19、密加工工藝，發(fā)展新型超精密加工機(jī)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(jī)械加工高精度的要求如下：普通的加工精度提高了一倍，達(dá)到5微米；精密加工精度提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，超精密加工精度進(jìn)入納米級(jí)（0.001微米），主軸回轉(zhuǎn)精度要求達(dá)到0.01</p><p><b>　　第二章 數(shù)控機(jī)床</b></p><p>　　2.1數(shù)控車床的組成<

20、/p><p>　　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(dòng)及位置檢測裝置、輔助控制裝置、車床本體等幾部分組成。</p><p>　　1、程序編制及程序載體 數(shù)控程序是數(shù)控車床自動(dòng)加工零件的工作指令。在對加工零件進(jìn)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(yùn)動(dòng)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)

21、以及輔助裝置的動(dòng)作等。得到零件的所有運(yùn)動(dòng)、尺寸、工藝參數(shù)等加工信息后，用由文字、數(shù)字和符號(hào)組成的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼，按規(guī)定的方法和格式，編制零件加工的數(shù)據(jù)程序單。編制程序的工作可由人工進(jìn)行；對于形狀復(fù)雜的零件，則要在專用的編程機(jī)或通用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)編程（APT）或利用CAD/CAM系統(tǒng)產(chǎn)生程序。</p><p>　　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(chǔ)載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶、磁盤、閃存卡等。閃存

22、卡由于存儲(chǔ)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(jī)床上開始使用。</p><p>　　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(chǔ)介質(zhì)的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)或軟盤驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)用RS232C或采用網(wǎng)絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。</p>

23、<p>　　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(shí)）；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(chǔ)器，加工時(shí)再從內(nèi)部存儲(chǔ)器中逐段調(diào)出進(jìn)行加工。</p><p>　　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(chǔ)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(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指

24、令，控制車床各部分的工作，使其進(jìn)行規(guī)定的有序運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。</p><p>　　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(jìn)行運(yùn)動(dòng)，即按圖形軌跡移動(dòng)。但輸入的零件加工程序只能是各線段軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值等數(shù)據(jù)，不能滿足要求，因此要進(jìn)行軌跡插補(bǔ)，也就是在線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”，求出一系列中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，并向相應(yīng)坐標(biāo)輸出脈沖信號(hào)，控制各坐標(biāo)軸

25、（即進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的個(gè)執(zhí)行元件）的進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和進(jìn)給位移量等。</p><p>　　4、驅(qū)動(dòng)裝置及位置檢測裝置　　驅(qū)動(dòng)裝置接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴(yán)格按照指令信息的要求驅(qū)動(dòng)車床移動(dòng)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(dòng)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(dòng)裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部件。目前大都采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)

26、構(gòu)。</p><p>　　位置檢測裝置將數(shù)控車床個(gè)坐標(biāo)軸的實(shí)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(shí)際位移量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動(dòng)裝置按照指令設(shè)定值運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　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(hào)，經(jīng)過編譯、邏輯判別和運(yùn)算，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器，帶動(dòng)車床的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等輔助裝置完成指

27、令規(guī)定的開關(guān)量動(dòng)作。這些控制包括主軸運(yùn)動(dòng)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(dòng)停止，工件和機(jī)床部件的松開、夾緊等輔助動(dòng)作。</p><p>　　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(diǎn)，并可直接驅(qū)動(dòng)部件機(jī)床電器，因此，被廣泛用作數(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(jī)床的輔助指令，從而簡化了機(jī)床的輔助控制

28、裝置。</p><p>　　6、車床本體 車床本體與傳統(tǒng)車床相似，由主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、床身、工作臺(tái)以及運(yùn)動(dòng)裝置、液壓氣動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)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(diǎn)。歸納起來包括以下幾個(gè)方面的變化。</p><p>　　

29、（1）采用高性能主傳動(dòng)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(diǎn)。</p><p>　?。?）進(jìn)給傳動(dòng)采用高效傳動(dòng)件、具有傳動(dòng)鏈短、結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)精度高等特點(diǎn)，一般采用滾珠絲杠副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副等。</p><p>　?。?）具有完善的刀具自動(dòng)變換和管理系統(tǒng)。</p><p>　?。?）車床本身具有很高的動(dòng)、靜剛度。</p><

30、p>　　（5）采用全封閉罩殼。由于數(shù)控車床是自動(dòng)完成加工，為了操作安全等，一般采用移動(dòng)門結(jié)構(gòu)的全封閉罩殼，對車床的加工部件進(jìn)行全封閉。</p><p>　　2．2數(shù)控車床的特點(diǎn)</p><p><b>　　1、數(shù)控車床的優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　?。?）加工對象改型的適應(yīng)性強(qiáng) 由于在數(shù)控車床上改革加工零件時(shí)，只需要重新編制程序就能

31、實(shí)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)備周期，而且節(jié)省了大量工藝裝備費(fèi)用。</p><p>　?。?）加工精度高 數(shù)控車床是以數(shù)字形式給出的指令進(jìn)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(gè)脈沖后數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件相應(yīng)的移動(dòng)量

32、）一般達(dá)到了0.001mm，而且進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控車床能達(dá)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(jì)采用了必要的措施，以及機(jī)電結(jié)合的特點(diǎn)決定的，首先是結(jié)構(gòu)上引入了滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)、各種消除間隙結(jié)構(gòu)等，使機(jī)械傳動(dòng)的誤差盡可能??；其次是采用了軟件精度補(bǔ)償技術(shù)，使機(jī)械誤差進(jìn)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，同時(shí)還保證

33、了較高的質(zhì)量穩(wěn)定性。</p><p>　?。?）生產(chǎn)效率高 零件加工所需要的時(shí)間包括機(jī)動(dòng)時(shí)間與輔助時(shí)間兩部分。數(shù)控車床能夠有效地減少這兩部分時(shí)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(jìn)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(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削，有效地節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。數(shù)控車床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位采用了加速與減速措施，因而選用了很高的空行程

34、運(yùn)動(dòng)速度，消耗在快進(jìn)、快退和定位的時(shí)間要比一般車床少的多。</p><p>　　數(shù)控車床的加工精度比較穩(wěn)定，一般只做首件檢驗(yàn)或工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗(yàn)，因而可以減少停機(jī)檢驗(yàn)的時(shí)間。在使用帶有刀庫和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控車削中心機(jī)床時(shí)，在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，減少了半成品的周轉(zhuǎn)時(shí)間，生產(chǎn)效率的提高就更為明顯。</p><p>　?。?）自動(dòng)化程度高 數(shù)控車床對零件的加工是按事先編

35、好的程序自動(dòng)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(jī)床的運(yùn)行之外，其他的機(jī)床動(dòng)作直至加工完畢，都是自動(dòng)連續(xù)完成，不需要進(jìn)行繁重的重復(fù)性手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度與緊張程度均大為減少，勞動(dòng)條件也得到相應(yīng)的改善。</p><p>　　（5）良好的經(jīng)濟(jì)效益 使用失控車床加工零件時(shí)，分?jǐn)傇诿總€(gè)零件上的設(shè)備費(fèi)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(fèi)用、輔助生產(chǎn)工時(shí)、生產(chǎn)管理費(fèi)用及降

36、低廢品率等，因此能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　?。?）有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化 用數(shù)控車床加工零件，能準(zhǔn)確地計(jì)算零件的加工工時(shí)，并有效地簡化了檢驗(yàn)和工夾具、半成品的管理工作。這些特點(diǎn)都有利于使生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。</p><p>　　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(hù)的要求較高，對操作人員的技術(shù)水平要求較高等。</p><p&g

37、t;　　2．3、數(shù)控車床的適用范圍及工作原理</p><p>　　1、數(shù)控車床的適用范圍</p><p>　　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(dòng)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。</p><p>　　數(shù)控車床具有加工靈活、通用性強(qiáng)、能適應(yīng)產(chǎn)品的

38、品種和規(guī)格頻繁變化的特點(diǎn)，能夠滿足新產(chǎn)品的開發(fā)和多品種、小批量、生產(chǎn)自動(dòng)化的要求，因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。</p><p>　　數(shù)控車床確實(shí)存在一般車床所不具備的許多優(yōu)點(diǎn)，但是這些優(yōu)點(diǎn)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(kuò)大，但它并不能完全代替其他類型的機(jī)床，也還不能以最經(jīng)濟(jì)的方式解決機(jī)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(diǎn)的零件。</p><p>　　1

39、）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(fèi)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(fèi)用昂貴，以及與大批量生產(chǎn)采用的專用機(jī)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10~200件之間。目前有向中批量發(fā)展的趨勢。</p><p>　　2）結(jié)構(gòu)比較復(fù)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

40、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(shí)需要有昂貴的工藝裝備的零件。</p><p>　　3）需要頻繁改型的零件 它節(jié)省了大量的工藝裝備費(fèi)用，使綜合費(fèi)用下降。</p><p>　　4）價(jià)格昂貴、不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件。</p><p>　　5）需要最短生產(chǎn)周期的急需零件。</p><p>　　數(shù)控車床的初始投資相對較大，由

41、于系統(tǒng)的復(fù)雜性，又增加了維修費(fèi)用。如果缺少完善的售后服務(wù)，往往不能及時(shí)排除設(shè)備故障，將會(huì)在一定程度上影響機(jī)床的利用率，這些都會(huì)增加綜合生產(chǎn)費(fèi)用。</p><p>　　考慮到以上所述的種種原因，在決定選用數(shù)控車床加工時(shí)，需要進(jìn)行反復(fù)對比和仔細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析，使數(shù)控車床發(fā)揮它的最佳經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　2、數(shù)控車床的工作原理</p><p>　　在傳統(tǒng)的金屬切削機(jī)

42、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(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度等參數(shù)，使刀具對工件進(jìn)行切削加工，最終加工出合格零件。</p><p>　　數(shù)控車床的加工，其實(shí)質(zhì)是應(yīng)用了“微分”原理。其工作原理與過程可簡述如下。</p><p>　　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(dòng)量（脈沖當(dāng)量）進(jìn)行微分，并計(jì)算出各軸需要移動(dòng)的脈沖數(shù)。</p>

43、;<p>　　2）通過數(shù)控裝置的插補(bǔ)軟件或插補(bǔ)運(yùn)算器，把要求的軌跡用量小移動(dòng)單位的等效折線進(jìn)行擬合，并找出最接近理論軌跡的擬合折線。</p><p>　　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(jìn)給脈沖，并通過伺服驅(qū)動(dòng)使車床坐標(biāo)軸按分配的脈沖運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　由上可見：1、只要數(shù)控車床的最小移動(dòng)量（脈沖當(dāng)量）足夠小，所用的擬合折線就完全可以等效代

44、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(dá)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(yùn)動(dòng)速度。這樣就實(shí)現(xiàn)了數(shù)控車床控制刀具移動(dòng)軌跡的根本目的。</p><p>　　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(diǎn)之間，通過數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化，確定一些中間點(diǎn)的方法，稱為補(bǔ)插。能同時(shí)參與插補(bǔ)的坐標(biāo)軸數(shù)。顯然，當(dāng)數(shù)控機(jī)床的聯(lián)動(dòng)軸越多，機(jī)床加工輪廓的性能就越

45、強(qiáng)。因此，聯(lián)動(dòng)軸的數(shù)量是衡量數(shù)控機(jī)床性能的重要技術(shù)指標(biāo)之一。</p><p>　　第三章 典型零件的工藝分析</p><p>　　3.1裝配圖 CB-03-00</p><p>　　3.1.1裝配圖 CB-03-00的工藝分析（圖3-1-1）</p><p><b>　　圖3-1-1</b></p>&l

46、t;p>　　在裝配圖中共有4項(xiàng)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(shí)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。</p><p>　?、倭慵?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（91±0.02）㎜，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。 </p&

47、gt;<p>　?、谌N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(dòng)不大于0.08。</p><p>　　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求。同時(shí)也在檢驗(yàn)3個(gè)零件的形為公差精度（同軸、垂直、跳動(dòng)0，另一方面也指定了最終檢測時(shí)所用的基準(zhǔn)， 說明中心孔和60°倒角的重要性。</p>&l

48、t;p>　?、跜B-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。</p><p>　　影響這些技術(shù)要求的因素主要有刀尖圓弧半徑補(bǔ)償值的設(shè)定，對刀的精度，對球體的測量方法，兩個(gè)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（91±0.02），（16±0.02），（93.48±0.02），（46±0.02）,（），61

49、.48等。對CB-03-02圖中影響的尺寸有（23±0.02），（39±0.02），（），48，（76±0.02）。雖然影響的尺寸較多，它們中間有許多是連貫尺寸，同時(shí)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。</p><p>　?、蹸B-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

50、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(gè)零件時(shí)的刀尖半徑補(bǔ)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(gè)零件曲線時(shí)對基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　3.2零件一 CB-03-01</p><p>　　3.2.1零件CB-03-01工藝分析(圖3-2-1)</p><p><b>　　圖3-2-1&

51、lt;/b></p><p>　?、僭摿慵儆谳S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。</p><p>　　②零件的尺寸精度要求高，多處尺寸精度為IT7，行為精度要求比較高，一般在0.01～0.03之間，多處加工面精度為Ra1.6。加工現(xiàn)場提供的機(jī)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。</p>

52、<p>　?、哿慵诩庸ば枰獌纱窝b夾找正，特別是在第二次找正時(shí)，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(dòng)0.015，垂直度0.01。在第一工序的加工零件左端的尺寸同時(shí)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?yàn)橛盟淖φ艺龝r(shí)不但要找正圓拄的跳動(dòng)、而且還要找正端面的跳動(dòng)。</p>

53、;<p>　　在加工時(shí)（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(shí)，尺寸（16±0.02）㎜，（46±0.02）㎜，（91±0.02）㎜就很難保證。如（圖1-2-2）：</p><p>　　3.2.2零件CB-03-01的加工難點(diǎn)和解決措施</p><p>　　當(dāng)調(diào)頭夾持84㎜外圓加工另一端的尺寸時(shí)，確定對刀基準(zhǔn)面

54、，保證高精度尺寸的加工是該零件的難點(diǎn)，比較難加工的尺寸有9104±0.02）㎜，（46±0.02）㎜，（91±0.02）㎜以及圓弧中心距（46±0.02）㎜。下面圖3-15來說明如何確定時(shí)對刀基準(zhǔn)面。</p><p>　　在加工外形前，用30°的外徑車刀（用手動(dòng)方式）將總長（150）㎜尺寸加工好，用千分尺測量（150）㎜實(shí)際尺寸。這時(shí)30°外徑車刀的長度

55、方向的刀補(bǔ)絕對值要減去一個(gè)△Z值，才是真正要設(shè)定的刀補(bǔ)值。外徑切槽刀同樣在A面對刀（對刀時(shí)用在側(cè)刃）而長度方向的刀補(bǔ)絕對值要減去一個(gè)△Z值，才是真正的刀補(bǔ)值，△Z值是實(shí)測值（實(shí)測值小于理論值）與理論值的差值。在編制加工程序時(shí)所用的尺寸都是理論尺寸，所以在對刀時(shí)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(bǔ)值方法有利于保證秒個(gè)度年個(gè)精度。對于直徑方向的刀補(bǔ)的設(shè)定，可預(yù)車一個(gè)圓經(jīng)過實(shí)測后，確定刀補(bǔ)值

56、。</p><p>　　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0.0015～0.002㎜之間，因此當(dāng)?shù)毒叩难a(bǔ)償值設(shè)定后，一般情況下對加工精度影響不大，能滿足加工需要。</p><p>　　對圖紙中要求的同軸度、圓跳動(dòng)、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

57、一夾一頂可靠合理。</p><p>　　對于輪廓曲線和50°±2′的加工精度也可以保證，因?yàn)樗褂玫牡毒叩都鈭A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(bǔ)償值采用了試切對刀法，所以設(shè)置的刀具補(bǔ)償值是比較精確的。</p><p>　　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。</p>&l

58、t;p>　?、僭谘b夾可靠的情況下切削量和走刀速度可以大一些；</p><p>　?、谝?yàn)槭撬淖A盤，盡量提高找正速度；</p><p>　?、墼趩渭庸r(shí)，用試切法比較多，對簡單形狀，可利用機(jī)床的手動(dòng)方式試切，在用程序加工時(shí)在使用自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式。對簡單的臺(tái)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(dòng)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(shí)，

59、粗鉆孔和粗車直徑時(shí)都可以手動(dòng)操作，注意要留適當(dāng)?shù)挠嗔吭诰庸r(shí)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(dòng)操作加工。</p><p>　　④ 合理的安排刀位，減少對刀次數(shù)，減少裝刀次數(shù)；</p><p>　?、菁庸r(shí)簡單程序和復(fù)合2加工程序結(jié)合；</p><p>　?、藓侠戆才偶庸すげ剑?lt;/p><p>

60、　?、弑M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(shí)間。</p><p>　　3.2.3零件一CB-03-01工藝卡片</p><p>　　3.3零件一CB-03-02</p><p>　　3.3.1零件CB-0 3-02工藝分析（圖3-3-1）</p><p><b>　　圖3-3-1</b

61、></p><p>　　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(shí)分兩次裝夾，當(dāng)先加工零件右端時(shí)，需要基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換；圖中左端的外形輪廓尺寸R16㎜，R14㎜，（23±0.02）㎜，（39±0.02）㎜，（4.5）㎜，與其他兩個(gè)件有配合技術(shù)要求（見CB-03-0

62、0圖技術(shù)要求第3、4條）。所以R16㎜，R14㎜加工時(shí)不能按自由公差加工，它的大小要根據(jù)加工CB-03-01零件圓弧時(shí)所用的尖圓弧半徑補(bǔ)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?yàn)閵A持52㎜的外圓，M56×1.5螺紋端面較小，不能靠的太緊，在車削外形輪廓時(shí)，吃刀量比較大時(shí)回使零件松動(dòng)，影響形位公差的精度。最好的方

63、法是在加工前復(fù)查一次30㎜孔的跳動(dòng)。</p><p>　　對于（4.5）㎜尺寸在實(shí)際加工中是間接形成的，加工時(shí)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(jì)算尺寸鏈來確定第一共組的加工赤忱3.5的公差。</p><p>　　計(jì)算尺寸；鏈見圖3-19，計(jì)算過程如下：</p><p>　　封閉環(huán)上、下偏差計(jì)算公式如下：</p>&

64、lt;p>　　ES—封閉環(huán)的上偏差，EI—封閉環(huán)的下偏差；</p><p>　　—各增環(huán)的上偏差，—各增環(huán)的下偏差；</p><p>　　—各減環(huán)的上偏差，—各減環(huán)的下偏差；</p><p><b>　　解得：＝－－</b></p><p>　?。剑?0－（-0.02）－（+0.04）＝ -0.02</

65、p><p><b>　?。剑?lt;/b></p><p>　　＝－－＝ -0.1－（+0.02）－（-0.2）＝ +0.08</p><p><b>　?。剑?3.5）㎜</b></p><p>　　裝夾方式：在加工零件的右端時(shí)，夾持毛坯要外伸35～40㎜。在調(diào)頭加工零件的左端面時(shí)夾持（52）㎜外圓，長度

66、只有12㎜，夾持較短，所以盡量使用四爪端面貼緊M56×1.5-6g螺紋的端面，提高加緊的可靠性。找正（30）㎜孔的跳動(dòng)在0.01㎜之內(nèi)。</p><p>　　3.3.2零件二CB-03-02工藝卡卡片</p><p>　　3．4零件CB-03-03</p><p>　　3.4.1零件CB-03-03的工藝分析（圖3-4-1）</p><

67、p><b>　　圖3-4-1</b></p><p>　　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），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(shí)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（15.5±0.02）㎜，（6

68、0）㎜，50°±2′，（4.5）㎜，R（14±0.02）㎜，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(shí)要注意兩個(gè)難點(diǎn)。一是因加工（51）㎜尺寸是四爪端面靠緊，臺(tái)階端面無法測量。這就要在加工右尺寸15時(shí)（66-51=15㎜）就要進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算，確定15的偏差(已計(jì)算（15）㎜)。這樣在加工左端面時(shí)，保證尺寸（66）㎜；二是50°±2′的加工和測量問題。</p

69、><p>　　下面對50°±2′的加工錐度粗略討論一下。如果將50°±2′的角度偏差換成線性尺寸偏差時(shí)，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50°±2′時(shí)要用一把刀。</p><p>　　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(jī)床和千分表間

70、接測量錐度，見圖3-21，具體方法是用表接觸a1點(diǎn)，將顯示屏X軸，Z軸坐標(biāo)值清零，移動(dòng)機(jī)床到a2點(diǎn)，看一下a2點(diǎn)的X、Z軸坐標(biāo)值，用正函數(shù)計(jì)算一下角度值（注意測量時(shí)表接觸頭不能動(dòng)，表針在a1和a2點(diǎn)都要在零位）。</p><p>　　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(bǔ)值，對（18±0.02）㎜的尺寸靠機(jī)床的精度來保證。</p>&

71、lt;p>　　確定裝夾方式：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。</p><p>　　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(gè)偏心的裝夾方法見圖3-22。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)偏心圓找正好，用表找到偏心圓的最高點(diǎn)，用72㎜外圓來確定（機(jī)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(gè)偏心圓。當(dāng)加工第二個(gè)偏心圓時(shí)

72、，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(gè)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(shí)，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。</p><p>　　3.4.2零件三CB-03-03工藝卡卡片</p><p>　　3.5數(shù)控加工刀具及附件卡片</p><p><b>　　3.6量具清單&l

73、t;/b></p><p>　　第四章 數(shù)控加工程序</p><p>　　4.1零件一 CB-03-01的加工程序</p><p>　　4.1.1零件一 CB-03-01的加工程序第一工序</p><p>　　4.1.2零件一 CB-03-01的加工程序第二工序</p><p>　　4.2零件二CB-03-02

74、加工程序</p><p>　　4.2.1零件二CB-03-02加工程序第一工序</p><p>　　4.2.2零件二CB-03-02加工程序第二工序</p><p>　　4.3零件三CB-03-03加工程序</p><p>　　4.3.1零件三CB-03-03加工程序第一工序</p><p>　　4.3.2零件三CB-