2165 SSCK20A數(shù)控車床主軸及主軸箱的數(shù)控加工及數(shù)控編程,ssck20a,數(shù)控車床,主軸,數(shù)控,加工,編程 1摘 要隨著社會(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(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)，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。數(shù)控機(jī)床發(fā)展很快，作為數(shù)控機(jī)床的重要部分，主軸箱的設(shè)計(jì)更新也越來越快。我設(shè)計(jì)的是 SSCK20A 數(shù)控機(jī)床主軸和主軸箱箱體加工工藝以及數(shù)控編程，其中涉及了主軸和箱體加工中刀具、量具、毛坯、定位基準(zhǔn)等的選擇。設(shè)計(jì)圖為兩張零號(hào)圖紙，一張一號(hào)圖紙,兩張二號(hào)圖紙。關(guān)鍵詞：數(shù)控加工工藝 、數(shù)控編程、定位基準(zhǔn)、主軸箱、工藝編程。2AbstractOre and Along with the advance of society, the development of manufacturing industry is mmore quick, the technical equipment of numerical control of numerical control is to make industrial modern important foundation. Whether directly affect a economy of country strongly develop this foundation with the country's comprehensive power, concern a strategic position of country. Therefore on world, each industrial developed countries adopts significant measure to develop the own technical and its estate of numerical control. in recent years, have gotten fairly big advance. The development of numerical control of machine tool is very rapid , is the important part of the machine tool of numerical control, the design of the case of main shaft update also more and more rapid. What I design is that the case casing processing technology as well as programming of numerical control of machine tool of main shaft have in which been concerned with the option of cutting tool, measuring tool, blank and location standard etc. in casing processing. Design drawing is the two blueprints No. 0 and a blueprint No. 1 and two blueprints No. 2 .Keyword: Number control to process the craft、count to control to weave the distance、fixed position basis、 principal axis box、craft plait distance。目 錄3摘要：···························································1Abstract·······················································2第一章 緒論····················································5第二章 數(shù)控加工概念··········································62.1 高速、高效、高精度、高可靠性···························8第三章 數(shù)控車床···············································93.1 數(shù)控車床的組成········································93.2 數(shù)控車床的特點(diǎn) ·····································113.3 數(shù)控車床的適用范圍及工作原理························12第四章 數(shù)控加工工藝分析·····································154.1 毛坯的選擇···········································184.2 確定數(shù)控加工內(nèi)容·····································1844.3 數(shù)控加工零件的工藝性分析····························184.4 定位基準(zhǔn)的選擇·······································194.4.1 精基準(zhǔn)的選擇····································194.4.2 粗基準(zhǔn)的選擇····································194.5 加工方法的選擇·······································204.6 刀具的選擇············································214.6.1 數(shù)控車刀的類型與刀片選擇·······················214.7 夾具的選擇···········································214.8 量具的選擇············································224.9 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)································224.9.1 外圓表面的加工方法的選擇······················22第五章 工序的劃分············································2455.1 加工順序的安排·······································255.1.1 切削加工工序安排································255.1.2 熱處理工序安排···································255.1.3 輔助工序安排·····································265.2 數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)····································265.3 走刀路線和工步順序的確定····························265.4 主軸機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片····························275.5 主軸的工藝分析·······································275.6 箱體機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片····························275.7 箱體的工藝分析·······································28第六章 數(shù)控加工程序··········································296.1 主軸數(shù)控加工程序·····································29 66.2 箱體數(shù)控加工部分的程序······························316.2.1 安裝面的數(shù)控加工································316.2.2 主軸孔的數(shù)控加工程序····························33第七章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)··········································377.1 成本分析··············································37 7.2 經(jīng)濟(jì)效益分析·········································377.3 前景預(yù)測(cè)·············································37結(jié)論··························································38參考文獻(xiàn)······················································39致謝···························································40附錄 1 專題····················································41附錄 2 外文翻譯（外文部分）·····································497附錄 3 外文翻譯（中文部分）····································62附錄 4 主軸機(jī)械加工工藝卡片··································69附錄 5 主軸箱機(jī)械加工工藝卡片································70第一章緒論隨著社會(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(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)，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?，F(xiàn)在不僅能夠生產(chǎn)車、鉆、鏜、銑類及磨削和其它類型的數(shù)控機(jī)床，而且還可以生產(chǎn)各種加工中心、車削中心、柔性制造單元、組合柔性制造單元等高性能、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床和柔性制造系統(tǒng)。我國(guó)數(shù)控機(jī)床的品8種已有 200 多個(gè)，產(chǎn)量已達(dá)到年產(chǎn) 10000 臺(tái)的水平。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以 PC 平臺(tái)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。但是，我國(guó)在數(shù)控技術(shù)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(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。我的設(shè)計(jì)題目為 SSCK20A 數(shù)控機(jī)床主軸和主軸箱箱體數(shù)控加工工藝分析及數(shù)控加工程序編制，通過對(duì)數(shù)控機(jī)床的箱體設(shè)計(jì)來加深自己對(duì)數(shù)控機(jī)床的了解，為以后自己進(jìn)入機(jī)械廠這樣的工作單位打下基礎(chǔ)。由于我所了解的知識(shí)有限，所以我的設(shè)計(jì)難免有缺陷。在本次設(shè)計(jì)中，有導(dǎo)師，同學(xué)的很大幫助，對(duì)此非常感謝。9第二章數(shù)控加工概念數(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，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。2.1、高速、高效、高精度、高可靠性要提高加工效率，首先必須提高切削和進(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(duì)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(guó)爭(zhēng)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)10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。隨著超高速切削機(jī)理、超硬耐磨長(zhǎng)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(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給部件以及高性能控制系統(tǒng)（含監(jiān)控系統(tǒng)）和防護(hù)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(shí)機(jī)地開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床。依靠快速、準(zhǔn)確的數(shù)字量傳遞技術(shù)對(duì)高性能的機(jī)床執(zhí)行部件進(jìn)行高精密度、高響應(yīng)速度的實(shí)時(shí)處理，由于采用了新型刀具，車削和銑削的切削速度已達(dá)到 5000 米—8000 米/分以上；主軸轉(zhuǎn)數(shù)在 30000 轉(zhuǎn)/分(有的高達(dá) 10 萬轉(zhuǎn)/分)以上；工作臺(tái)的移動(dòng)速度：（進(jìn)給速度） ，在分辨率為 1 微米時(shí)，在100 米/分（有的到 200 米/分）以上，在分辨率為 0.1 微米時(shí)，在 24 米/分以上；自動(dòng)換刀速度在 1 秒以內(nèi)；小線段插補(bǔ)進(jìn)給速度達(dá)到 12 米/分。根據(jù)高效率、大批量生產(chǎn)需求和電子驅(qū)動(dòng)技術(shù)的飛速發(fā)展，高速直線電機(jī)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(jī)床以滿足汽車、農(nóng)機(jī)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(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(guó)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(guó)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)（90°的刀具；而副偏角的選擇要考慮是否已加工表面輪廓產(chǎn)生干涉。刀具選擇是數(shù)控加工的工序設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。另外數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速比不同機(jī)床高 1～2 倍，且輸出功率大，因此與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具的要求更高，不僅要求精度高、強(qiáng)度大、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝方便。參考《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》選用微調(diào)鏜刀。刀具材料采用高速鋼。4.7 夾具的選擇數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定：二是能協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸/除此之外，重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)。1）單件小批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先選用組合夾具，可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。2）在成批生產(chǎn)時(shí)，才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3）零件的裝卸要快速、方便、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)零件各表面的加工，既夾具要敞開，其定24位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀。5）為提高數(shù)控機(jī)床的效率，批量較大的零件加工可采用多工位、氣動(dòng)或液壓夾具。4.8 量具的選擇數(shù)控加工主要用于單件小批量生產(chǎn)，一般采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分表等。查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 55-7 我選擇杠桿千分表，游標(biāo)卡尺4.9 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)工藝路線的擬定是制定工藝規(guī)程的重要內(nèi)容之一，其主要內(nèi)容包括：選擇各加工表面的加工方法、劃分加工階段、劃分工序以及安排工序的先后順序等。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的一些綜合性工藝原則，結(jié)合本廠的實(shí)際生產(chǎn)條件，提出幾種方案，通過對(duì)比分析，從中選擇最佳方案。選擇機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)形狀是多種多樣的，但它們都是由平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面或曲面、成形面等基本表面組成的。每一種表面都有多種加工方法，具體選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及生產(chǎn)類型等因素，選用相應(yīng)的加工方法和加工方案。4.9.1 外圓表面的加工方法的選擇外圓表面的主要加工方法是車小和磨削。當(dāng)表面粗糙度要求較高時(shí)，還要經(jīng)光整加工。① 最終工序?yàn)檐囅鞯募庸し桨?，適用與淬火鋼以外的各種金屬。② 最終工序?yàn)槟ハ鞯募庸し桨福m用與淬火鋼，未淬火鋼和鑄鐵，不適用于有色金屬，因?yàn)橛猩饘夙g性大，磨削時(shí)易堵塞砂輪。③ 最終工序?yàn)榫?xì)車和金剛車的加工方案，適用于要求較高的有色金屬的精加工④ 最終工序?yàn)楣庹庸?，如研磨、超精磨及超精加工等，為提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，一般在光整加工前進(jìn)行精磨。⑤ 對(duì)表面粗糙度要求高而尺寸精度要求不高的外圓，可采用滾壓或拋光。在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序，劃分方法如下。1）按所用的刀具劃分 以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道25工序，這種方法適用于工件的待加工表面較多、機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間過長(zhǎng)、加工程序的編制和檢查難道較大等情況。加工中心常用這種方法劃分。2）按安裝次數(shù)劃分 以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種方法適用于工件的加工內(nèi)容不多工件，加工完成后就能達(dá)到后達(dá)到待檢狀態(tài)。第五章加工工藝規(guī)程的編制（1）工序劃分的原則工序劃分可以采用兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。① 工序集中原則 是指每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容，從而使工序的總數(shù)減少。如果箱體加工采用工序集中原則，可以高效的專用設(shè)備和數(shù)控機(jī)床，提高生產(chǎn)率；減少工序數(shù)目，縮短工藝路線，簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作；減少機(jī)床的數(shù)量、操作工人數(shù)和占地面積；減少工件裝夾次數(shù)，不僅保證了個(gè)加工表面間的相互位置精度，而且減少夾具數(shù)量和裝夾工件的輔助時(shí)間。缺點(diǎn)是專用設(shè)備和工藝裝備投資達(dá)、調(diào)整維修比較麻煩、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。② 序分散原則 就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序26的加工內(nèi)容較少， 。采用工序分散原則的優(yōu)點(diǎn)是：加工設(shè)備和裝備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，操作簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易；有利于選擇合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。缺點(diǎn)是工藝路線較長(zhǎng)，所需設(shè)備和工人較多，占地面積較大。（2）工序的劃分方法 工序的劃分主要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)、所用設(shè)備及零件本身的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等。大批大量生產(chǎn)時(shí)，若使用多軸、多刀的高效加工中心，可按工序集中原則組織生產(chǎn)；若在由組合機(jī)床組成的自動(dòng)線上加工，供需一般按分散原則劃分。隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，特備是加工中心的應(yīng)用，工藝路線的安排更多地趨向于工序集中。單件小批生產(chǎn)時(shí)，通常采用工序集中原則。成批生產(chǎn)時(shí)，可按工序集中原則劃分，也可按工序分散原則劃分，應(yīng)視具體情況而定。對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸和重量都很大的重型零件，應(yīng)采用工序集中原則，以減少裝夾次數(shù)和運(yùn)輸量。對(duì)于剛性差、精度高的零件，應(yīng)按工序需分散原則劃分工序。（3）工序集中的劃分方法在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序，劃分方法如下：① 按所用刀具劃分 以同一把刀具完成的那一部份工藝過程維一道工序，這種方法適用于工件的待加工表面較多、機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間過長(zhǎng)、加工工序的變成和檢查難度較大等情況。② 按安裝次數(shù)劃分 以一次安裝完成的那一部分工藝過程維一道工序。這種方法適用于工件的加工內(nèi)容不多的工件，加工完成后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。③ 按粗、精加工劃分 即粗加工中完成的那一部分工藝過程稱為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程稱為一道工序。這種劃分方法適用于加工后的變形較大，需粗、精加工分開的零。④ 按加工部位劃分 即以完成相同型面的那一部分工藝過程為一道工序，對(duì)于加工表面多而復(fù)雜的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分成多道工序。5.1 零件加工順序的安排在選定加工方法、劃分工序后，我們要對(duì)加工順序進(jìn)行安排。零件的加工工序包括切削加工工序、熱處理工序、輔助工序（包括表面處理、清洗和檢驗(yàn)等） ，這些工序直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。因此我們要合理安排好箱體的切削加工、熱處理和輔助工序順序。275.1.1 切削加工工序安排切削加工工序安排原則包括基面先行原則、先粗后精原則、先主后次原則和先面后孔原則。根據(jù)以上的原則，對(duì)于主軸我們應(yīng)該先加工端面，然后一端面作為定位基準(zhǔn)再加工臺(tái)階軸的各部分外圓面。對(duì)于箱體我們首先要把 B面先銑好，因?yàn)樗呛竺婕庸さ亩ㄎ换鶞?zhǔn)，但我們不采用數(shù)控機(jī)床加工，可以在普通的銑床上加工。接著我們要根據(jù)先粗后精原則和先主后次原則來加工個(gè)行孔，為了避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差，我們先加工 465±0.2，接著先后加工加工 Φ150H7 行孔，接著先后銑面 350、面 320、面 380、然后鏜Φ140 行孔、Φ141.5 行孔。但是要粗、精分開，粗鏜—半精鏜—精鏜。5.1.2 熱處理工序安排為了提高材料的力學(xué)性能、改善材料的切削加工性和消除工件的內(nèi)應(yīng)力，箱體在加工之前要進(jìn)行正火熱處理，可以消除在毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，改善組織。在箱體加工時(shí)，難免要產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，這樣會(huì)引起工件變形，影響加工質(zhì)量，但是箱體的加工周期比較長(zhǎng)，所以在加工過程中，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力比較小，我們不需要對(duì)工件進(jìn)行消除殘余應(yīng)力熱處理，在加工完成后，進(jìn)行時(shí)效處理就可以了。5.1.3 輔助工序安排輔助工序主要包括：檢驗(yàn)、清洗、去毛刺、去磁、倒棱角、涂防銹油和平衡。其中檢測(cè)工序是主要的輔助工序，是保證箱體加工質(zhì)量的主要措施之一。一般安排在粗加工全部結(jié)束后，精加工之前、重要的工序之后、工件在不同車間之間轉(zhuǎn)移前后和工件全部加工結(jié)束后。所以在箱體各行孔粗鏜全部結(jié)束后，安排檢驗(yàn)，在各行孔半精鏜之后，安排全面清理加工中引起的飛邊、毛刺清理、清理干凈內(nèi)腔鐵屑和雜物，之后，也要進(jìn)行檢驗(yàn)。精鏜之后也要進(jìn)行清理和檢驗(yàn)。5.2 數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝路線確定之后，各道工序的加工內(nèi)容已基本確定，接下來便可以著手?jǐn)?shù)控加工工序的設(shè)計(jì)。數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)主要任務(wù)實(shí)為每一道工序選擇機(jī)床、夾具、刀具及量具，確定定位夾緊方案、走刀路線與工步順序、加工余量、工序尺寸及其公28差、切削用量和工時(shí)定額等，為編制加工程序做好充分準(zhǔn)備。5.3 走刀路線和工步順序的確定走刀路線是刀具在整個(gè)加工工序中相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，而且反映了工步的順序。箱體的數(shù)控加工主要是個(gè)行孔的加工，加工時(shí)鏜桿要從內(nèi)孔的母線切入，我們采用工件進(jìn)給。工步順序是指同一道工序中，各個(gè)表面加工的先后順序。它對(duì)零件的加工質(zhì)量、加工效率和數(shù)控加工中的走刀路線由直接影響，我們要應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工序的加工要求等合理安排。工步的劃分與安排一般可隨走道路線來進(jìn)行，在確定走刀路線主要考慮一下幾點(diǎn)：① 對(duì)點(diǎn)位加工的數(shù)控機(jī)床，如鉆、鏜床，要盡可能縮短走刀路線，以減少空程時(shí)間，提高加工效率。② 為保證工件輪廓表面加工后粗糙度的要求，最終輪廓應(yīng)安排最后一次走刀連續(xù)工作。③ 刀具的進(jìn)退刀路線要盡量避免在輪廓處停刀或垂直切入切出工件，以免留下刀痕。5.4 主軸機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片（見附錄 4）卡片上詳細(xì)寫出牽引部箱體的加工工藝規(guī)程，加工時(shí)按照卡片上的工序加工，嚴(yán)格保證加工精度。5.5 主軸的工藝分析1）毛坯鍛造后，首先安排正火處理，一消除鍛造應(yīng)力、細(xì)化晶粒、降低硬度、改善切削性能。2）粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理，獲得均勻細(xì)致的回火索氏提組織，提高零件的綜合性能，以便在表面淬火時(shí)，得到均勻細(xì)致的硬化層。同時(shí)消除粗加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。3）對(duì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軸頸表面和經(jīng)常裝卸工具的的安裝表面淬火處理，以提高其耐磨性。表面淬火處理應(yīng)安排在磨削加工之前。4）粗加工階段完成銑面、鉆中心孔、粗車外圓等。5）半精加工階段完成半精車外圓、鉆大小頭端面上各孔、精車外圓等。6）精加工階段完成粗磨外圓、精摸外圓等。7）外圓表面的加工順序，先加工小直徑外圓，后加工大直徑外圓，以免一29開始就降低了工件的剛度。8）主軸上的鍵槽等次要表面加工，一般都應(yīng)安排在外圓精車或粗磨之后進(jìn)行，否則不僅在精車是造成斷續(xù)切削而產(chǎn)生的震動(dòng)，影響加工質(zhì)量，易損壞刀具，而且鍵槽的尺寸要求難以保證。對(duì)主軸上的螺紋和不淬火部位的精密小孔等，為減小其變形，最好安排在淬火后加工。5.6 箱體機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片（見附錄 5）5.7 箱體的工藝分析1）鑄件必須進(jìn)行時(shí)效處理，以消除應(yīng)力。有條件時(shí)應(yīng)在露天放一年以上再加工。2）為了保證加工精度應(yīng)使定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，該零件的主要定位基準(zhǔn)集中在底面上。3）鏜孔時(shí)，在可能的條件下盡量采用“支撐鏜削”方法，以增加鏜桿的剛性，提高加工精度。對(duì)直徑較小的孔，應(yīng)采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法。為保證在同一軸上各孔的同軸度，可采用在已加工孔上，安裝導(dǎo)向套再加工其他孔的方法。4）為了提高孔的加工精度，應(yīng)將粗鏜、半精鏜和精鏜分開進(jìn)行。5）孔的尺寸精度檢驗(yàn)，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表進(jìn)行測(cè)量。軸內(nèi)孔之間距離的測(cè)量可以通過孔與孔之間壁厚進(jìn)行間接測(cè)量。6）同一軸線上的孔的同軸度，可采用檢驗(yàn)心軸進(jìn)行檢驗(yàn)。7）各軸孔的軸線之間的平行度，以及軸孔的軸線與基準(zhǔn)面的平行度，均應(yīng)通過檢驗(yàn)心軸進(jìn)行測(cè)量。8）數(shù)控加工時(shí)各孔的正確位置是靠手動(dòng)控制坐標(biāo)來完成的，為更好地保證加工質(zhì)量，單件小批量生產(chǎn)時(shí)也可采用組合夾具鏜模進(jìn)行加工；批量較大時(shí)，應(yīng)采用專用鏜模進(jìn)行加工。9）非加工表面進(jìn)行噴丸處理。30第六章數(shù)控加工程序根據(jù)零件的特點(diǎn)查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 ，主軸的數(shù)控加工機(jī)床我選擇CSK6163 數(shù)控車床。主軸箱的數(shù)控加工我選擇 ZBTK8216 型數(shù)控臥式鏜床。數(shù)控程序的編制我采用計(jì)算機(jī)輔助編程軟件是 FANUC—6T 系統(tǒng)。6.1 主軸數(shù)控加工程序該零件為軸類零件，根據(jù)加工要求，選用兩把刀具。1 號(hào)刀為外圓車刀，2號(hào)刀為切槽刀。采用對(duì)到儀對(duì)刀。零件圖如(圖 6-1)：圖 6-1刀具卡片如下（表 6-1）：31刀具卡片刀具號(hào) 刀具類型 補(bǔ)償量 備注說明T1 車刀 H1T2 切槽刀 H2表 6-1該零件的加工程序如下：O0001N10G92X250Z900。N20S630M03。N30T1M06。N40M08。N50G00X77Z720。N60G01U0W-29F150。N70X85W0。N80U0W-118。N90X90W0。N100U0W-134。N110X95W0。N120U0W-170。N130X100W0。N140U0W-200。N150X110W0。N160U0W-3。N170X142W0。N180U0W-42。N190X126W0。N200U0W-10。N210X86W0。N220U0W-13。N230G00X250。N240Z900M05M09。N250T2M06M08。32N260G00X95。N270Z691。N280G01X74W0F10。N290G04U50。N300G00X110W0。N310U0W-142。N320G01X86W0F10。N330G04U50。N340G00X120W0。N350U0W-324。N360G01X96W0F10。N370G04U50。N380G00X130。N390X250Z900M05M09N400M02。6.2 箱體數(shù)控加工部分的程序?qū)τ诎夹尾鄯忾]輪廓類零件，為了保證銑削凹形側(cè)面時(shí)能達(dá)到圖樣要求的表面粗糙度，應(yīng)一次走刀連續(xù)加工而成。銑削外輪廓表面時(shí)銑刀的切入和切出點(diǎn)應(yīng)沿零件輪廓曲線的延長(zhǎng)線切向切入和切出零件表面，而不應(yīng)沿法向直接切入零件，以免加工表面留下刀痕。該箱體有兩部分是數(shù)控車床加工。6.2.1 安裝面的數(shù)控加工此加工工序是主軸箱箱體與機(jī)床床身的連接部分的加工。加工的質(zhì)量直接影響到機(jī)床的加工精度。此到工序是以 465 尺寸左面為基面；工件壓在工作臺(tái)一角位置，找正 A 面在 0.1 以內(nèi)，精銑 A、B 面（B 面的精加工用 Φ30 立銑刀側(cè)刃加工，不許有接刀痕，吃刀深度 0.2mm）粗糙度達(dá) Ra3.2,平面度達(dá)0.05mm。加工時(shí)以圖上 O 點(diǎn)為原點(diǎn)進(jìn)行加工，加工零件如圖(6-2)。33圖 6-2刀具卡片如下表（表 6-2）：刀具卡片刀具號(hào) 刀具類型 補(bǔ)償量 備注說明T1 銑刀 H1 Φ30表 6-2數(shù)控加工程序如下：O0002N10T1M06。N20G54G90N30G00X0Y0Z100。N40M03。N50G00X-10Y20。N60G01Z-0.2F60。N70Y-480。N80X-31。N90Y15。34N100X-52。N110Y-480。N120X-73。N130Y20。N140G00Z5。N150X-274。N160Y-480。N170X-294。N180Y15。N190X-314。N200Y-480。N210X-323。N220Y20。N230Z7.8。N240Y-490。N250Z15.8。N260Y20。N270Z23.8。N280Y-490。N290Z35。N300G00Z50。N310M30。6.2.2 主軸孔的數(shù)控加工程序此加工工序是主軸孔的加工，這道工序是主軸箱體加工精度要求最高的一項(xiàng)。它涉及到機(jī)床安裝以后使用時(shí)的加工精度。此道工序是以 A 面為基面、B 面導(dǎo)向、保證 B 面與主軸孔平行 0.02，上高等墊片，300（0，+0.1）至300（0，+0.05） 。50±0.1 尺寸達(dá) 50±0.05mm。保證深度尺寸 115（-0.2，-0.1） 。精鏜 Φ141.5 過孔至尺寸，精鏜 Φ140、Φ150 孔?？讖焦畎摧S承尺寸配鏜。加工時(shí)原點(diǎn)為圖三 O 點(diǎn)。加工零件如(圖 6-3)。35圖 6-3刀具卡片如下（表 6-3）：刀具卡片刀具號(hào) 刀具類型 補(bǔ)償量 備注說明T1 銑刀 H1 Φ30表 6-3該零件的數(shù)控加工程序如下：O0003N10G54G90G00X0Y0Z50。N20Z5S500M03。N30G01Z-390F150。N40G42X70F60。N50G03X-70Y0I-140J0。N60X70Y0I140J0。N70G01Z-410。N80G03X-70Y0I-140J0。N90X70Y0I140J0。36N100G01Z-430。N110G03X-70Y0I-140J0。N120X70Y0I140J0。N130G01Z-450。N140G03X-70Y0I-140J0。N150X70Y0I140J0。N160G01Z-470。N170G03X-70Y0I-140J0。N180X70Y0I140J0。N190G01G40X0Y0。N200Z-140F150。N210G42X70.75Y0F60。N220G03X-70.75Y0I-141.5J0。N230X70.75Y0I141.5J0。N240G40G01X0Y0。N250Z-20F150。N260G42X75Y0F60。N270G03X-75Y0I-150J0。N280X75Y0I150J0。N290G01Z-40。N300G03X-75Y0I-150J0。N310X75Y0I150J0。N320G01Z-60。N330G03X-75Y0I-150J0。N340X75Y0I150J0。N350G01Z-80。N360G03X-75Y0I-150J0。N370X75Y0I150J0。N380G01Z-100。N390G03X-75Y0I-150J0。N400X75Y0I150J0。N410G01Z-115。N420G03X-75Y0I-150J0。37N430X75Y0I150J0。N440G40G01X0Y0。N450Z5F150。N460G00Z50。N470M30。38第七章畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)7.1 成本分析本產(chǎn)品屬于大批量生產(chǎn)，可以降低成本，而且材料為鑄鐵，價(jià)格相對(duì)而言比較低廉。加工工藝比較簡(jiǎn)單，利于工人操作，接生工人工時(shí)，間接的節(jié)省時(shí)間，也就減少了成本，因此，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中低成本利于企業(yè)的發(fā)展，利于占有市場(chǎng)。7.2 經(jīng)濟(jì)效益分析在我國(guó)，數(shù)控機(jī)床是個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，以后將是數(shù)控機(jī)床的天下，因此，對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求也越來越大，主軸箱做為數(shù)控機(jī)床的重要零件，我設(shè)計(jì)的主軸箱箱體工藝簡(jiǎn)單明了，利于操作，對(duì)于工廠工人而言，特別方便，而且編程只要工人幾天就可以實(shí)際操作，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。便于推廣，在工廠中實(shí)用性很大。現(xiàn)在工廠使用的工藝和編程內(nèi)容復(fù)雜，不利于掌握，對(duì)于工人而言，增加了勞動(dòng)，浪費(fèi)了時(shí)間，我出于節(jié)省勞動(dòng)力，節(jié)省時(shí)間，降低成本出發(fā)，做了這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，相信會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床主軸箱的發(fā)展出一點(diǎn)力。7.3 前景預(yù)測(cè)隨著社會(huì)的進(jìn)步，工業(yè)發(fā)展占有越來越重要的位置了，作為工業(yè)的重要部分，機(jī)床的發(fā)展，是工業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)是機(jī)床發(fā)展的新紀(jì)元。作為數(shù)控機(jī)床的重要部分主軸箱的發(fā)展也是越來越快，從老式的笨重復(fù)雜，到現(xiàn)在的簡(jiǎn)單小巧。主軸箱的進(jìn)步是隨著數(shù)控機(jī)床一起的，我國(guó)現(xiàn)在工廠里的主軸箱加工，相對(duì)來說，不是盡善盡美。相對(duì)別的國(guó)家而言，工藝比較復(fù)雜難懂，編程比較麻煩。因此，在我國(guó)一些工廠都是進(jìn)口外國(guó)機(jī)床直接配套的工藝和編程，而我國(guó)的機(jī)床工藝和編程發(fā)展緩慢。出于上述的情況，我設(shè)計(jì)了主軸箱的工藝和編程，如果能把我的設(shè)計(jì)投放到生產(chǎn)中，我想一定會(huì)創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益，為祖國(guó)的數(shù)控機(jī)床事業(yè)作出貢獻(xiàn)的。39結(jié)論為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，在本次設(shè)計(jì)中，我查了大量的資料，在網(wǎng)上也搜索了很多相關(guān)數(shù)控機(jī)床主軸箱的內(nèi)容，在我設(shè)計(jì)困難的時(shí)候，我得到了我的導(dǎo)師和多位院里老師的指導(dǎo)和幫助，同學(xué)們也給了我很大的支持，因此，我的設(shè)計(jì)與老師同學(xué)的幫助是分不開的，在這里，我對(duì)幫助過我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師和同學(xué)表示真摯的感謝。我的實(shí)際題目是：SSCK20A 數(shù)控機(jī)床主軸和主軸箱箱體數(shù)控加工工藝分析及數(shù)控加工程序編制。在本次設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)了主軸箱的數(shù)控加工工藝，主軸箱的數(shù)控加工編程。我的工作是在機(jī)械廠工作，因此，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我而言，非常重要。既是對(duì)我大學(xué)四年的學(xué)習(xí)總結(jié)，也是為以后在工廠工作打下基礎(chǔ)。在本次設(shè)計(jì)中，在老師的指導(dǎo)下，我完成了主軸和主軸箱加工的數(shù)控編程，學(xué)習(xí)了新的知識(shí)，很感謝學(xué)校為我創(chuàng)造這個(gè)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。本次設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的書籍，在此，對(duì)所有機(jī)械書籍的作者表示感謝。沒有他們的辛勤勞動(dòng)，不可能完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于我的知識(shí)有限，而且設(shè)計(jì)中涉及了編程的知識(shí)，因此，有很多缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，希望答辯時(shí)專家和老師們能給我指出，對(duì)此表示感謝。參考文獻(xiàn)401 許鎮(zhèn)宇.機(jī)械零件.北京：高等教育出版社，1983；2 孔慶復(fù).計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1994；3 雷宏.機(jī)械工程基礎(chǔ).哈爾濱：黑龍江出版社 2002；4 王中發(fā).實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì).北京：北京理工大學(xué)出版社 1998；5 唐宗軍.機(jī)械制造基礎(chǔ).大連：機(jī)械工業(yè)出版社 1997；6 吳祖育，秦鵬飛.數(shù)控機(jī)床.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2003；7 許翔泰，劉艷芳. 數(shù)控加工編程實(shí)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2000；8 吳明友.數(shù)控機(jī)床加工技術(shù) 東南大學(xué)出版社.江蘇：2000；9 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專題部分?jǐn)?shù)控五軸技術(shù)及數(shù)控編程隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制造技術(shù)的進(jìn)步，以及社會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和品種多樣化的要求越來越加強(qiáng)烈。中、小批量生產(chǎn)的比重明顯增加，要求現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床成為一種高效率、高質(zhì)量、高柔性和低成本的新一代制造設(shè)備。同時(shí)，42為了滿足制造業(yè)向更高層次發(fā)展，為柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)，以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)備，也要求數(shù)控機(jī)床向更高水平發(fā)展。這些要求主要由數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展來實(shí)現(xiàn)。數(shù)控技術(shù)體現(xiàn)在數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、程序編制、機(jī)床主機(jī)和檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)等方面。一、數(shù)控加工技術(shù)近代，大工業(yè)生產(chǎn)大量采用了剛性自動(dòng)化。在汽車工業(yè)、拖拉機(jī)以及輕工業(yè)消費(fèi)品生產(chǎn)方面。采用了大量的組合機(jī)床自動(dòng)線、流水線；在標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)中采用了凸輪控制的專用機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床。這類機(jī)床適合于大批量生產(chǎn)，但是建立制造過程很難，所以更換產(chǎn)品，修改工藝要較長(zhǎng)的時(shí)間和比較多的費(fèi)用。由于產(chǎn)品多樣化和產(chǎn)品更新，解決單件，小批量生產(chǎn)自動(dòng)化迫在眉睫。航空、宇航、造船、電子等工藝對(duì)解決復(fù)雜型零件加工和高精度零件加工要求越來越高。這就使剛性自動(dòng)化不能滿足要求，柔性加工和柔性自動(dòng)化也就迅速發(fā)展起來。數(shù)控機(jī)床是新型的自動(dòng)化機(jī)床，它具有廣泛通用性和很高的自動(dòng)化程度。數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化最重要的裝置，是發(fā)展柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床在下面一些零件的加工中，更能顯示出它的優(yōu)越性。它們是：1）批量小而又多次生產(chǎn)的零件；2）幾何形狀復(fù)雜的零件；3）在加工過程中必須進(jìn)行多種加工零件；4）切削余量大的零件；5）必須控制公差（即公差帶范圍?。┑牧慵?；6）工藝設(shè)計(jì)會(huì)變化的零件；7）加工過程中的錯(cuò)誤回造成嚴(yán)重浪費(fèi)的貴重零件；8）需全部檢測(cè)的零件，等等。數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)：1、提高生產(chǎn)率。數(shù)控機(jī)床能縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，增加切削加工時(shí)間的比較。采用最佳切削參數(shù)和最佳走刀路線能縮短加工時(shí)間，從而提高生產(chǎn)率。2、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。采用數(shù)控機(jī)床可以提高零件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。它是按照程序自動(dòng)加工不需要人工干預(yù)，而且加工精度還利用軟件進(jìn)行校正及補(bǔ)償，因此，可以獲得比機(jī)床本身精度還要高的加工精度及重復(fù)精度。3、有廣泛的適應(yīng)性和較大的靈活性。通過改變程序，就可以加工新品種的零件。能夠完成很多普通機(jī)床難以完成，或者根本不能加工的復(fù)雜型面的零件的加工。4、可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。一些數(shù)控機(jī)床，例如加工中心，可以自動(dòng)換刀。43一次裝卡后，幾乎能完成零件的全部加工部位的加工，節(jié)省了設(shè)備和廠房面積。5、提高經(jīng)濟(jì)效益。可以進(jìn)行精確的成本計(jì)算和生產(chǎn)進(jìn)度安排，減少在制品，加速資金周轉(zhuǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。6、不需要專用夾具。采用普通的通用夾具就能滿足數(shù)控加工的要求，節(jié)省了專用夾具設(shè)計(jì)制造和存放的費(fèi)用。7、大大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。數(shù)控機(jī)床是具有廣泛的通用性而又具有很高自動(dòng)化程度的全新型機(jī)床。它的控制系統(tǒng)不僅能控制機(jī)床各種動(dòng)作的先后順序，還能控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度，以及刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。數(shù)控機(jī)床是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造，群控，柔性制造系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等柔性加工和柔性制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)。但是，數(shù)控機(jī)床的初投資及維修技術(shù)等費(fèi)用較高，要求管理及操作人員的素質(zhì)也較高。合理地選擇及使用數(shù)控機(jī)床，可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)能力。二、五軸加工技術(shù)五軸加工是在數(shù)控鏜或數(shù)控銑的基礎(chǔ)上，增加了自動(dòng)換刀裝置，使工件在一次裝夾后，可以連續(xù)對(duì)工件自動(dòng)進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)控、鉸孔、攻螺紋、銑削等多加工的機(jī)床。加工中心一般帶有自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或主軸箱可自動(dòng)改變角度，從而使工件一次裝夾后，自動(dòng)完成多個(gè)平面或多個(gè)角度位置的多工序加工，工序高度集中；加工中心能自動(dòng)改變主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡；加工中心如果帶有交換工作臺(tái)，工件在工作位置的工作臺(tái)上進(jìn)行加工的同時(shí)，可在裝卸位置的工作臺(tái)上裝卸工件，工作效率高。五軸數(shù)控加工技術(shù)可以在一次裝夾中完成工件的全部機(jī)械加工工序，滿足從粗加工到精加工的全部加工要求，即適用于單件小批量生產(chǎn)也適用于大批量生產(chǎn)，減少了加工時(shí)間和生產(chǎn)費(fèi)用，提高了數(shù)控設(shè)備的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)性。 目前國(guó)際上五軸高速切削加工技術(shù)主要應(yīng)用于汽車工業(yè)、模具行業(yè)、航空航天行業(yè)，尤其是在加工復(fù)雜曲面的領(lǐng)域、工件本身或刀具系統(tǒng)剛性要求較高的加工領(lǐng)域，顯示了強(qiáng)大的功能。國(guó)內(nèi)五軸高速切削加工技術(shù)的研究與應(yīng)用始于 20 世紀(jì) 90 年代，應(yīng)用于模具、航空航天和汽車工業(yè)。但采用的高速切削 CNC 機(jī)床、高速切削刀具和 CAD/CAM 軟件等以進(jìn)口為主。數(shù)控五軸高速切削加工作為模具制造中最為重要的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，44是集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身的先進(jìn)制造技術(shù)。在常規(guī)切削加工中備受困惑的一系列問題通過五軸高速切削加工的應(yīng)用得到了解決。其切削速度和進(jìn)給速度比傳統(tǒng)的切削加工速度高，切削機(jī)理發(fā)生了根本的變化。與傳統(tǒng)切削加工相比，切削加工發(fā)生了本質(zhì)的飛躍。其單位功率的金屬切除率提高了30%—40%、切削力降低了 30%、刀具的切削壽命提高了 70%、留于工件的切削熱大幅度降低、低階切削振動(dòng)幾乎消失。隨著切削速度的提高，單位時(shí)間毛坯材料的去除率增加，切削時(shí)間減少，加工效率提高?？s短了產(chǎn)品的制造周期，增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)高速加工的小量快進(jìn)使切削力減少，切屑的高速排除，減少了工件的切削力和熱應(yīng)力變形，提高了剛性差和薄壁零件切削加工的可能性。另外，由于切削力的降低，轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離機(jī)床的低階固有頻率，而工件的表面粗糙度對(duì)低階頻率最為敏感，由此降低了表面粗糙度。在模具的高淬硬剛件（45—65HRC）的加工過程中，采用高速切削可以取代電加工和磨削拋光的工序。避免了電極的制造和費(fèi)時(shí)的電加工時(shí)間，大幅度減少了鉗工的打磨與拋光量。一些市場(chǎng)上越來越需要的薄壁模具工件，高速銑削可順利完成。而且在高速銑削 CNC 加工中心上，模具一次裝夾可完成多工步加工。1、五軸高速加工切削的優(yōu)點(diǎn)五軸高速加工切削系統(tǒng)主要由高速加工中心、高性能的刀具夾持系統(tǒng)、高速切削刀具、安全可靠的高速切削 CAM 軟件系統(tǒng)，因此五軸高速加工是一項(xiàng)大的系統(tǒng)工程。隨著切削刀具技術(shù)的進(jìn)步，高速加工已應(yīng)用于加工合金鋼（硬度大于 30HRC） ，廣泛地應(yīng)用在汽車和電子元件產(chǎn)品中的沖壓模，注射模零件。高速加工的定義依賴于被加工的工件材料的類型。例如，高速加工合金鋼采用的切削速度為 500m/min，而這一速度在加工鋁合金是常采用順銑。2、五軸高速銑削加工機(jī)床五軸超高速切削技術(shù)是切削技術(shù)是切削加工的方向，也是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物。高速切削技術(shù)是切削加工技術(shù)的主要發(fā)展方向之一，它隨著 CNC 技術(shù)、微電子技術(shù)、新材料和新結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而邁尚更高的臺(tái)階。然而高速切削技術(shù)自身也存在著一些急待解決的問題，如高硬度材料的切削機(jī)理、刀具在載荷變化過程中的破損、建立高速切削數(shù)據(jù)庫(kù)、開發(fā)適用于高速切削加工狀態(tài)的監(jiān)控技術(shù)和綠色制造技術(shù)等等。同時(shí)高速切削所用的 CNC 機(jī)床，車、銑、鉆等刀具，CAD/CAM 軟件等技術(shù)含量高，價(jià)格昂貴，使得高速切削投資大，這在一定程度上制約了高速切削技術(shù)的推廣應(yīng)用。高速切削的高效應(yīng)用要求機(jī)床系統(tǒng)中的部件都必須先進(jìn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：45a、機(jī)床結(jié)構(gòu)的剛性。提供高速進(jìn)給的驅(qū)動(dòng)器（快進(jìn)速度約 40m/min，3D輪廓加工速度為 10m/min） ，能夠 0.4—10m/s 的加速度和減速度。b、主軸和刀柄的剛性。10000—50000 轉(zhuǎn)/min 的轉(zhuǎn)速，通過主軸壓縮空氣或冷卻系統(tǒng)控制刀柄和主軸間的軸向間隙不大于 0.005mm。c、控制單元 2 和 4 位并行處理器，高的數(shù)據(jù)傳輸率，能夠自動(dòng)加減速。d、可靠性與加工工藝。提高機(jī)床的利用率和無人操作的可靠性，工藝模型有助于對(duì)切削條件和刀具壽命之間關(guān)系的理解。常見國(guó)內(nèi)外五軸高速加工中心與傳統(tǒng)普通數(shù)控機(jī)床相比，其機(jī)床結(jié)構(gòu)、加工速度和性能更優(yōu)秀，如德國(guó)的 DMC85 高速加工中心，采用直線電機(jī)和電主軸，其主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到 30000 轉(zhuǎn)/min，進(jìn)給速度達(dá)到 120m/min，加速度超過1g（重力加速度） 。五軸高速機(jī)床要求高的主軸單元和冷卻系統(tǒng)、高剛性的機(jī)床結(jié)構(gòu)、安全裝置和監(jiān)控系統(tǒng)、以及優(yōu)良的靜動(dòng)力特性等，其技術(shù)含量高，機(jī)床制造難度大等特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)的高速機(jī)床其性能與國(guó)外相比還存在一定的差距。三、數(shù)控編程數(shù)控機(jī)床是按照事先編制好的工程序自動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的高效自動(dòng)化設(shè)備。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，要把加工零件的全部工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)，以信息的形式記率在控制介質(zhì)上，用控制介質(zhì)上的信息來控制機(jī)床，實(shí)現(xiàn)零件的全部加工過程。這里，我們把從零件圖紙到獲得數(shù)控機(jī)床所需控制介質(zhì)的全部過程，稱為程序編制。程序編制是數(shù)控加工的一項(xiàng)重要、工作，理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時(shí)應(yīng)該能使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，以使數(shù)控機(jī)床安全可靠及高效地工作。數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容主要包括：分析零件圖紙、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫程序單、制備控制介質(zhì)及程序校驗(yàn)。其具體步驟與要求如下：1、分析零件圖紙首先要分析零件圖紙。根據(jù)零件的材料、形狀、尺寸、精度、毛坯形狀和熱處理要求等確定加工方案，選擇合適的數(shù)控機(jī)床。2、工藝處理工藝處理涉及問題較多，需要考慮如下幾點(diǎn)：1）確定加工方案 此時(shí)應(yīng)按照能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能的原則，使用合適的數(shù)控機(jī)床，確定合理的加工方法。462）刀具工夾具的設(shè)計(jì)和選擇 數(shù)控加工用刀具由加工方法、切削用量及其它與加工有關(guān)的因素來確定。數(shù)控機(jī)床具有刀具補(bǔ)償功能和自動(dòng)換刀功能。數(shù)控加工一般不需要專用的復(fù)雜的夾具。在設(shè)計(jì)和選擇夾具時(shí)，應(yīng)特別注意要迅速完成工件的定位和夾緊過程，以減少輔助時(shí)間。使用組合夾具，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，夾具零件可以反復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)效益好。此外，所用夾具應(yīng)便于安裝，便于協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。3）選擇對(duì)刀點(diǎn) 程序編制時(shí)正確地選擇對(duì)刀點(diǎn)是很重要的。 “對(duì)刀點(diǎn)”是程序執(zhí)行的起點(diǎn)，也稱“程序原點(diǎn)” 。對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則是：所選對(duì)刀點(diǎn)，應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單；對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選擇在容易找正、并在加工過程中便于檢查的位置；引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具或機(jī)床上。為了提高零件的加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)或工藝基準(zhǔn)上。4）確定加工路線 加工路線的選擇主要應(yīng)該考慮：盡量縮短走刀路線，減少空走刀行程，提高生產(chǎn)率；保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求；有利于簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，減少程序段的數(shù)目和編程工作量。5）確