盤(pán)類(lèi)零件數(shù)控加工工藝綜合設(shè)計(jì)研究說(shuō)明書(shū)

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1、盤(pán)類(lèi)零件數(shù)控加工工藝綜合設(shè)計(jì)研究 目錄 引言 6 1.零件圖樣分析與加工工藝分析 7 1.1典型盤(pán)類(lèi)零件圖紙分析 7 1.2盤(pán)類(lèi)零件加工特征分析 7 1.3數(shù)控加工工藝內(nèi)容與步驟 8 1.4切削刀具的選擇 8 1.5確定走刀順序和路線 9 1.6刀具的幾何參數(shù)的選擇 10 1.7刀具切削用量的選擇 11 1.8盤(pán)類(lèi)零件的加工工藝卡片 13 2、 數(shù)控加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化 15 2.1數(shù)控加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化簡(jiǎn)介 15 2.2采用成組工藝法標(biāo)準(zhǔn)化的一般過(guò)程 15 3、工藝標(biāo)準(zhǔn)化與capp 16 3.1CAPP的基本概念 16 3.2 CAPP的基本構(gòu)成 17 3.3在CA

2、PP中應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的必要性 17 結(jié)束語(yǔ) 20 致謝詞 21 參考文獻(xiàn) 22 中 文 摘 要 數(shù)控技術(shù)和裝備發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最為核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平

3、，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。 關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)、制造技術(shù) 外 文 摘 要 Title Numericalcontroltechnologyandequippingdevelopmenttrendandcountermeasure Abstract Equiptheengineeringlevel,levelofdeterminingthewholenationaleconomyofthemodernizeddegreeandmodernizeddegreeofindustry,numericalcontroltechnologyisitdeve

4、lopnewdevelopingnewhigh-techindustryandmostadvancedindustrytoequip(suchasinformationtechnologyandhisindustry,biotechnologyandhisindustry,aviation,spaceflight,etc.nationaldefenseindustry)lasttechnologyandgettingmorebasicmostequipment.Marxhaseversaid"thedifferencesofdifferenteconomictimes,donotlieinwh

5、atisproduced,andlieinhowtoproduce,producewithsomemeansoflabor".Manufacturingtechnologyandequippingthemostbasicmeansofproductionthatarethatthemankindproducedtheactivity,andnumericalcontroltechnologyisnowadaysadvancedmanufacturingtechnologyandequipsthemostcentraltechnology.Nowadaysthemanufacturingindu

6、stryallaroundtheworldadoptsnumericalcontroltechnologyextensively Keywords Numerical Control、manufacturing technology 第6頁(yè)共35頁(yè) 引言 制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的行業(yè)的總稱(chēng)，它是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。它一方面為全社會(huì)日用消費(fèi)品生產(chǎn)創(chuàng)造價(jià)值，另一方面為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供生產(chǎn)資料和裝備。據(jù)估計(jì)制造業(yè)占據(jù)了工業(yè)化國(guó)家70%~80%的物質(zhì)財(cái)富，約有1/4的人口從事各種形式的制造。所以，制造業(yè)是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)地位和政治地位的重中之重，于21世紀(jì)的

7、工業(yè)生產(chǎn)中有決定性地位和作用。 由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)逐步的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品越來(lái)越精密和復(fù)雜，且更新速度加快改型頻繁，群眾的需求也趨向多樣化和個(gè)性化。這對(duì)制造業(yè)的高精度、高效率和高柔性要求更高，希望市場(chǎng)能提供不同加工需求、迅速高效、低成本地全面性的用戶(hù)的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，并大幅度地降低成本。同時(shí)還要求新一代制造的系統(tǒng)具有更方便的網(wǎng)絡(luò)功能，以適應(yīng)將來(lái)車(chē)間面向任務(wù)和定單生產(chǎn)組織和管理模式。 現(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)制造業(yè)的要求越來(lái)越高，科學(xué)技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展傳統(tǒng)制造業(yè)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，現(xiàn)代制造業(yè)技術(shù)占據(jù)了數(shù)控技術(shù)為主的重要地位。數(shù)控技術(shù)包括了微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)和自

8、動(dòng)控制等的高新技術(shù)于一體，它是制造業(yè)體現(xiàn)柔性化、自動(dòng)化、集成化以及智能化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是不是牢固，將直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，這也關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。所以，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都采取了重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)以及業(yè)。我國(guó)的數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展都到了高度重視，這些年來(lái)取得了很大進(jìn)步特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，在國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的PC平臺(tái)上，已經(jīng)名列世界前茅 第23頁(yè)共49頁(yè) 1.零件圖樣分析與加工工藝分析 1.1典型盤(pán)類(lèi)零件圖紙分析 圖1-1典型盤(pán)類(lèi)零件 1.2盤(pán)類(lèi)零件加工特征分析 盤(pán)類(lèi)零件是機(jī)械加工中常見(jiàn)的典型零件之一。

9、它的應(yīng)用范圍很廣.如:支撐傳動(dòng)軸的各種形式的軸承；夾具上的導(dǎo)向套；汽缸套等.盤(pán)類(lèi)零件通常起支撐和導(dǎo)向作用。不同的盤(pán)類(lèi)零件也有很多的相同點(diǎn)，如主要表面基本上都是圓柱型的，它們有較高的尺寸精度，形狀精度和表面粗糙度要求，而且有高的同軸度要求等諸多共同之處，上圖為較為典型的法蘭盤(pán)零件，其主要的加工面包括法蘭盤(pán)外圓，內(nèi)孔，端面及右端面四個(gè)臺(tái)階孔，由此可見(jiàn)法蘭盤(pán)的主要加工單元是平端面，車(chē)外圓，鉆鏜孔，點(diǎn)鉆锪孔等。 1.3數(shù)控加工工藝內(nèi)容與步驟 （1） 選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工零件，確定工序內(nèi)容。 （2） 分析被加工零件的圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。 （3） 確定零件的加工方案，制定

10、數(shù)控加工工藝路線。如劃分工序、安排加工順 序、處理及非數(shù)控加工工序銜接。 （4） 加工工序的設(shè)計(jì)。如選擇零件的定位基準(zhǔn)、確定夾具方案、劃分工步、取 刀具和輔具、確定切削用量等。 （5） 數(shù)控加工程序的調(diào)整。如選取對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)、確定刀具補(bǔ)償和加工路線 等。 1.4切削刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，對(duì)數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，

11、而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機(jī)床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面： 1) 根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車(chē)或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。 2) 根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀

12、具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來(lái)的刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工的影響較小。 3) 根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在加工薄壁零件時(shí)應(yīng)該選擇徑向力較小的切削刀具，如90度外圓車(chē)刀。 1.5確定走刀順序和路線 走刀路線就是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫(xiě)程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1) 尋求最短加工路線 2) 最終輪廓一次走刀完成，為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終 輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)

13、加工出來(lái)。 3) 選擇切入切出方向 考慮刀具的進(jìn)、退刀（切入、切出）路線時(shí)，刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過(guò)程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕 4) 選擇使工件在加工后變形小的路線 對(duì)橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ(chēng)去除余量法安排走刀路線。安排工步時(shí)，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工步。 零件上比較精密表面的加工，常常是通過(guò)粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確地確定從

14、毛坯到最終成形的加工方案。 1.6刀具的幾何參數(shù)的選擇 1) 刃形 刃形即是切削刃的形狀。從簡(jiǎn)單的直線刃發(fā)展到折線刃、圓弧刃、月牙弧刃、波形刃、階梯刃及其他適宜的空間曲線刃，同時(shí)也明確了一定的切削加工條件必定對(duì)應(yīng)有某種適宜的刃形。這是刀具幾何構(gòu)形趨于合理的一種標(biāo)志。刀尖形狀的變革，也是刃形變革的內(nèi)容之一。 刃形直接影響切削層的形狀，影響切削圖形的合理性；刃形的變化，將帶來(lái)切削刃各點(diǎn)工作角度的變化。因此，選擇合理的刃形，對(duì)于提高刀具使用壽命、改善已加工表面質(zhì)量、提高刀具的抗振性和改變切屑形態(tài)等，都有直接的意義。 刃形總的特點(diǎn)是強(qiáng)化了刀尖，減少單位切削刃長(zhǎng)度上的切削負(fù)荷，排屑

15、順利，還有一定的抗振作用，因而在各自適宜的切削條件下均可發(fā)揮較好的作用。 2) 切削刃刃區(qū)的剖面型式及參數(shù) 切削刃的剖面型式，我們通常將它簡(jiǎn)稱(chēng)為刃區(qū)型式，對(duì)切削加工效率、質(zhì)量和成本有重要的意義。針對(duì)不同的加工條件和技術(shù)要求，選擇合理的刃區(qū)型式(如鋒刃、前刀面負(fù)倒棱刃、后刀面消振棱刃、倒圓刃、零度后角的刃帶)及其合理的參數(shù)值，是選擇刀具合理幾何參數(shù)的基本內(nèi)容。 3) 刀面型式及參數(shù) IS0標(biāo)準(zhǔn)確立了多棱面前、后刀面的定義，標(biāo)志著切削刀具刀面型式的發(fā)展和多樣性。前刀面上的卷屑槽、斷屑槽，后刀面的雙重刃磨、鏟背以及波形刀面等，都是常見(jiàn)的刀面型式。選擇合理的刀面型式及其參數(shù)值，對(duì)切屑的變形、卷

16、曲和折斷，對(duì)切削力、切削熱、刀具磨損及使用壽命，有著直接的影響，其中前刀面的影響和作用更大。 4) 刀具角度 刀具角度包括主切削刃的前角γ。、后角α。、主偏角kr、刃傾角λs和副切削刃的副后角α?！?、副偏角kr’等，選擇刀具合理幾何參數(shù)的一般性原則： 1　 要考慮工件的實(shí)際情況 選擇刀具合理幾何參數(shù)，要考慮工件的實(shí)際情況，主要是工件材料的化學(xué)成分、制造方?jīng)]熱處理狀態(tài)、物理機(jī)械性能(包括硬度、抗拉強(qiáng)度、延伸率、沖擊韌性、導(dǎo)熱系數(shù)等)，還有毛坯表層情況、工件的形狀、尺寸、精度和表面質(zhì)量要求等。 2　 要考慮刀具材料和刀具結(jié)構(gòu) 選擇刀具合理幾何參數(shù)時(shí)，要考慮刀具材料的化學(xué)成分

17、、物理機(jī)械性能(包括硬度、抗彎強(qiáng)度、沖擊值、耐磨性、熱硬性和導(dǎo)熱系數(shù))，還有刀具的結(jié)構(gòu)型式，是整體式、焊接式或機(jī)夾式等。 3　 要注意各個(gè)幾何參數(shù)之間的聯(lián)系 刀具的刃形、刃區(qū)、刀面和角度之間是相互聯(lián)系的，應(yīng)該綜合起來(lái)考慮它們之間的作用與影響，分別確定其合理數(shù)值。從本質(zhì)上看，這是一個(gè)多變量函數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，若用單因素法難免有很大的局限性。例如，選擇前角γ。時(shí)，至少要考慮卷屑槽型、有無(wú)倒棱及刃傾角λs的正負(fù)大小等，聯(lián)系這些情況，優(yōu)選合理的前角值，不要割裂它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，孤立地選擇某一參數(shù)。 4　 要考慮具體的加工條件 選擇合理幾何參數(shù)，也要考慮加工條件，這就是機(jī)床、夾具的情況，工

18、藝系統(tǒng)剛度及功率大小，切削用量和切削液性能等。一般地說(shuō)，粗加工時(shí)，著重考慮保證最長(zhǎng)的刀具使用 1.7刀具切削用量的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量，應(yīng)考慮以下方面： 1) 根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車(chē)或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。 2) 根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段

19、所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來(lái)的刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工的影響較小。 3) 切削用量的確定 數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫(xiě)入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法， 需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 1　 主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速

20、度和工件（或刀具）直徑來(lái)選擇。其計(jì)算公式為：n=1000v/πD 式中 v----切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定； n---主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min； D----工件直徑或刀具直徑，單位為mm 計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。 2　 進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制，確定進(jìn)給速度的原則： a. 當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100～200mm/min范圍內(nèi)

21、選取。 b. 在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20～50mm/min，范圍內(nèi)選取。 c. 當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。 d. 刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。 3　 背吃刀量確定 背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定，在剛度允許的條件下， 應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)， 提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般0.2～ 0.5mm，總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并

22、結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類(lèi)比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。 1.8盤(pán)類(lèi)零件的加工工藝卡片 2、 數(shù)控加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化 2.1數(shù)控加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化簡(jiǎn)介 零件數(shù)控加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，就是利用標(biāo)準(zhǔn)化的理論和方法對(duì)零件的數(shù)控編程過(guò)程中涉及到的工藝信息如零件工藝分析、基準(zhǔn)選擇、刀具選擇以及加工工序和加工路線等，即所有與數(shù)控加工過(guò)程有關(guān)的要素進(jìn)行規(guī)范化處理。其目的就是利用標(biāo)準(zhǔn)化的加工工藝來(lái)生產(chǎn)相同或類(lèi)似要求下的零件，防止不必要的工藝多樣化，或者借助成組零件的相似性原理使得屬于同一類(lèi)型的零件采用相似的加工工藝，從而，提高零件的數(shù)控編

23、程效率，減少勞動(dòng)力的投入，還能保證零件產(chǎn)品的質(zhì)量。 1典型工藝法1938年索克洛夫首次提出典型工藝的概念，其著眼點(diǎn)是工藝過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化，也就是將零件按照結(jié)構(gòu)、形狀相似性和工藝過(guò)程相似性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)，則同類(lèi)零件可以采用同一的典型工藝。因此，典型工藝法能夠很好地應(yīng)用于如齒輪、標(biāo)準(zhǔn)件等結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)穩(wěn)定、批量相對(duì)較大的零件，而其他的一些批量不大或非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的零件就很難使用典型工藝法。對(duì)于一些形狀結(jié)構(gòu)差別較大、批量小和種類(lèi)多的生產(chǎn)場(chǎng)合，典型工藝只能作為零件工藝設(shè)計(jì)的參考資料。據(jù)統(tǒng)計(jì)有將近20%左右的零件可以用到典型工藝法，而且即使應(yīng)用了典型工藝法其效果也不是很明顯。 2成組工藝法19

24、59年米特洛范諾夫首次提出成組工藝的新概念，其著眼點(diǎn)在于工序的標(biāo)準(zhǔn)化，即把零件加工過(guò)程中的全部或一部分相似加工工序的零件劃分為一組，然后，針對(duì)每一組的具體情況制定適宜的成組加工工藝。因此，它能夠很好地彌補(bǔ)典型工藝法的不足。當(dāng)加工一個(gè)屬于此類(lèi)的零件時(shí)，只需要根據(jù)該零件的需要，按照成組加工工藝做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或者補(bǔ)充，即可完成對(duì)該零件加工工藝的設(shè)計(jì)。實(shí)踐表明，80%以上的零件品種可以采用成組工藝。 2.2采用成組工藝法標(biāo)準(zhǔn)化的一般過(guò)程 1分析零件的加工特征，從零件的形狀特征入手，并結(jié)合工藝特征中的工序，借助成組技術(shù)的相似性原理建立零件的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)之上將零件合理地分類(lèi)成組。

25、 2分析零件數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)原則，并據(jù)此研究每一類(lèi)零件的優(yōu)化工藝信息設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括成組零件數(shù)控加工工藝過(guò)程和工藝內(nèi)容的設(shè)計(jì)，其中工藝內(nèi)容涉及到具體的加工基準(zhǔn)、加工工序、加工策略以及刀具和工藝參數(shù)等。 3研究零件數(shù)控加工工藝信息的存儲(chǔ)和重用，主要涉及到工藝信息存儲(chǔ)方式的選擇及其相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，工藝信息再次調(diào)用的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，以及重用過(guò)程中對(duì)相似工藝的修改和增加等。 4數(shù)控加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，包括系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)各類(lèi)成組零件的工藝信息進(jìn)行匹配和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)零件數(shù)控加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化。 3、工藝標(biāo)準(zhǔn)化與capp 3.1

26、 CAPP的基本概念 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程中一項(xiàng)重要的技術(shù)準(zhǔn)備工作，是產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的中心環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)生產(chǎn)中，工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)是由工藝人員編制工藝文件，這些工藝文件有工藝規(guī)程卡和工序卡等。零件工程圖中規(guī)定的形狀，尺寸及公差，表面粗糙度，材料類(lèi)型及加工數(shù)量等，都是影響工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要因素。在工藝文件中，不僅要根據(jù)采用的加工方法確定零件的加工順序和工序內(nèi)容，還須包含機(jī)床，刀具，夾具的選擇，切削用量的選擇和工時(shí)定額的計(jì)算等。工藝設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與車(chē)間生產(chǎn)的紐帶，是經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)且影響因素很多的決策過(guò)程。當(dāng)前機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)是多品種小批量生產(chǎn)起主導(dǎo)作用，傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)方法已遠(yuǎn)不能適合當(dāng)前機(jī)械制造行業(yè)

27、發(fā)展的需要。隨著計(jì)算機(jī)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工程中的普及應(yīng)用，應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝的輔助設(shè)計(jì)已成為可能。計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)CAPP（ComputerAidedProcessPlanning）受到愈來(lái)愈廣泛的重視。所謂CAPP是指通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入被加工零件的原始數(shù)據(jù)，加工條件和加工要求，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行編碼，編程，繪圖直至最后輸出經(jīng)過(guò)優(yōu)化的工藝規(guī)程卡片。使用CAPP不僅克服了傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)缺點(diǎn)，適應(yīng)當(dāng)前日趨自動(dòng)化的現(xiàn)代制造環(huán)節(jié)的需要，而且為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì) 3.2 CAPP的基本構(gòu)成 視CAPP系統(tǒng)的工作原理、產(chǎn)品對(duì)象、規(guī)模大小不同而有較

28、大的差異。CAPP系統(tǒng)基本的構(gòu)成包括： (1)控制模塊?？刂颇K的主要任務(wù)是協(xié)調(diào)各模塊的運(yùn)行，是人機(jī)交互的窗口，實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的信息交流，控制零件信息的獲取方式； (2)零件信息輸入模塊。當(dāng)零件信息不能從CAD系統(tǒng)直接獲取時(shí)，用此模塊實(shí)現(xiàn)零件信息的輸入； (3)工藝過(guò)程設(shè)計(jì)模塊。工藝過(guò)程設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行加工工藝流程的決策，產(chǎn)生工藝過(guò)程卡，供加工及生產(chǎn)管理部門(mén)使用； (4)工序決策模塊。工序決策模塊的主要任務(wù)是生成工序卡，對(duì)工序間尺寸進(jìn)行計(jì)算，生成工序圖； (5)工步?jīng)Q策模塊。工步?jīng)Q策模塊對(duì)工步內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定切削用量，提供形成NC加工控制指令所需的刀位文件； (6)NC加工指令生成模塊

29、。NC加工指令生成模塊依據(jù)工步?jīng)Q策模塊所提供的刀位文件，調(diào)用NC指令代碼系統(tǒng)，產(chǎn)生NC加工控制指令； (7)輸出模塊。輸出模塊可輸出工藝流程卡、工序卡、工步卡、工序圖及其它文檔，輸出亦可從現(xiàn)有工藝文件庫(kù)中調(diào)出各類(lèi)工藝文件，利用編輯工具對(duì)現(xiàn)有工藝文件進(jìn)行修改得到所需的工藝文件； (8)加工過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真。加工過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真對(duì)所產(chǎn)生的加工過(guò)程進(jìn)行模擬，檢查工藝的正確性。 3.3在CAPP中應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的必要性 由于工藝規(guī)程等工藝文件是一切生產(chǎn)準(zhǔn)備工作、生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度、成本計(jì)劃和核算等的依據(jù)和原始資料，是生產(chǎn)作業(yè)的法規(guī)，工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接對(duì)零件的成本、物耗、質(zhì)量、產(chǎn)量等產(chǎn)生影響，它是工廠生產(chǎn)的

30、一項(xiàng)十分重要的工作。在企業(yè)中工藝規(guī)程設(shè)計(jì)目前都是采用CAPP系統(tǒng)，但CAPP系統(tǒng)在引進(jìn)企業(yè)前，是一種商業(yè)性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，它的服務(wù)對(duì)象不是一個(gè)具體的生產(chǎn)廠家，而是各種不同類(lèi)型的行業(yè)。從這一點(diǎn)來(lái)看，我們?cè)谝M(jìn)CAPP技術(shù)之初，就應(yīng)當(dāng)基于企業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行CAPP應(yīng)用軟件的二次開(kāi)發(fā)，而這恰恰是CAPP應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化手段的開(kāi)始。 從企業(yè)的CAPP應(yīng)用看，應(yīng)用水平還偏淺，深度不夠，還不能有效地挖掘利用企業(yè)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和資源，解決企業(yè)工藝知識(shí)的積累、優(yōu)化的問(wèn)題，與當(dāng)初引進(jìn)設(shè)想的初衷相去甚遠(yuǎn)。 作為一種能夠適合企業(yè)應(yīng)用的CAPP軟件，不僅要方便工藝人員進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，而且要為企業(yè)其它信息化系統(tǒng)讀取，可與

31、ERP和CAM集成。因此要求該系統(tǒng)數(shù)據(jù)必須符合標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化的要求。要達(dá)到這種要求，首先是工藝設(shè)計(jì)文件格式等必須符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，其次是 工藝數(shù)據(jù)及編碼等必須按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，第三是技術(shù)文件上出現(xiàn)編號(hào)、書(shū)寫(xiě)必須和產(chǎn)品設(shè)計(jì)統(tǒng)一，保證唯一性。一般體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①工藝路線信息。 ②工藝規(guī)程。工藝規(guī)程不但是工人操作的依據(jù)，而且與計(jì)算工時(shí)定額、工序成本與材料定額有密切關(guān)系。在運(yùn)行ERP時(shí)同樣也是安排車(chē)間、班組（單元、機(jī)床）作業(yè)計(jì)劃的依據(jù)，也是數(shù)控編程N(yùn)CP必須信息，所以工藝規(guī)程信息必須標(biāo)準(zhǔn)化和信息數(shù)據(jù)化，包括工序順序、加工方法選擇標(biāo)準(zhǔn)；裝夾方法及工藝裝備的選擇標(biāo)準(zhǔn)；加工精度的選擇標(biāo)準(zhǔn)；加工余量選擇標(biāo)

32、準(zhǔn)；刀具、量具的選擇標(biāo)準(zhǔn)；切削用量的選擇標(biāo)準(zhǔn)。只有規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的工藝信息才能有利于與ERP和CAM集成。 ③材料定額。這是加工前下料的必須數(shù)據(jù)，也是ERP產(chǎn)品原材料需求計(jì)劃的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。④工時(shí)定額。工時(shí)定額是按每道工序制訂的，是制訂各級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃也是運(yùn)行ERP的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 ⑤工藝信息代碼化與代碼的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。工藝信息代碼包括：工藝路線代碼、設(shè)備代碼、工裝代碼、工序代碼、工藝規(guī)程代碼、零件加工分類(lèi)代碼、材料代碼等。 ⑥工藝文件格式及種類(lèi)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。企業(yè)信息化后，對(duì)原來(lái)傳統(tǒng)手工作業(yè)條件下工藝文件格式及種類(lèi)必須做相應(yīng)調(diào)整、修改。由于企業(yè)信息化實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，除了與生產(chǎn)工人直接見(jiàn)面工藝文

33、件保留紙質(zhì)文件外，其他部門(mén)不再要紙質(zhì)各種匯總表、只要提供計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息與數(shù)據(jù)。 由此可以看出，在引進(jìn)CAPP系統(tǒng)之初的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要規(guī)范大量的各種不同類(lèi)型的工藝數(shù)據(jù)，最終才能形成CAPP系統(tǒng)的支撐性文件之一——工藝資源數(shù)據(jù)庫(kù)。如果沒(méi)有工藝資源庫(kù)的支撐，CAPP是無(wú)法使用的。在CAPP系統(tǒng)進(jìn)行企業(yè)化取舍過(guò)程中，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化是十分必要的，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化人員的介入，是不可能做好這項(xiàng)工作的。 結(jié)束語(yǔ) 這次的設(shè)計(jì)是我們離開(kāi)學(xué)校前對(duì)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行的總結(jié)，同時(shí)讓我們對(duì)零件的數(shù)控加工有了一個(gè)更完整的了

34、解，也提高了自己對(duì)于分析解決問(wèn)題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)有實(shí)踐性、綜合性、探索性和應(yīng)用性等特點(diǎn)，是運(yùn)用數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作和理論學(xué)習(xí)的一次綜合練習(xí)。 通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己在理論與實(shí)際應(yīng)用能力方面得到了綜合的提高，熟練了操作技能，收獲了經(jīng)驗(yàn)和技巧，為以后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。 幾個(gè)星期以來(lái)，從開(kāi)始到畢業(yè)設(shè)計(jì)完成，每一步對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中使我學(xué)到很多，我感到無(wú)論做什么事情都要真真正正用心去做，才會(huì)使自己更快的成長(zhǎng)。我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，我對(duì)數(shù)控的加工能進(jìn)一步了解，并能使我在以后的加工過(guò)程中避免很多不必要的錯(cuò)誤，有能力加工出更復(fù)雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。

35、 致謝詞 通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)數(shù)控加工的整個(gè)過(guò)程有了較全面的理解。經(jīng)過(guò)本設(shè)計(jì)的實(shí)踐，真切體會(huì)到理論必須和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。雖然在以前的學(xué)習(xí)中學(xué)到了許多在實(shí)踐中用到了的知識(shí)，可是那些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在具體操作時(shí)還是會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問(wèn)題，還是得請(qǐng)教有經(jīng)驗(yàn)的師父才能完成。 在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不斷地遇到新的問(wèn)題，然后就必須不斷地向別人請(qǐng)教，請(qǐng)教我的指導(dǎo)老師，還請(qǐng)教一些有經(jīng)驗(yàn)的朋友、同學(xué)，利用一切可以利用資源，再加上不斷地從書(shū)上找一些理論的知識(shí)，總算是把我的設(shè)計(jì)弄出個(gè)模樣來(lái)了。在工藝設(shè)計(jì)好后，加工程序還是要經(jīng)過(guò)多次調(diào)試、修改才能最終完成?？傊@次的設(shè)計(jì)考驗(yàn)了我的綜合能力，很大

36、程度上提高了我的綜合能力。 這次的設(shè)計(jì)讓我看到了自己很多方面的不著，需要更多的實(shí)踐，也需要更多的理論知識(shí)才能成為一個(gè)更有用技術(shù)人員。 這次設(shè)計(jì)也讓我學(xué)到了很多知識(shí)，最要感謝的是我的指導(dǎo)老師，感謝他的不厭其煩的教誨，還要感謝我的朋友、同學(xué)及所有指導(dǎo)過(guò)我的人，感謝他們！ 參考文獻(xiàn) [1]劉華.數(shù)控加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化的研究[D].廣州大學(xué)2013. [2]武軒. 復(fù)雜零件工藝路線重用與優(yōu)化技術(shù)及在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用[D].浙江大學(xué)2014. [3]王妮娜. 軸類(lèi)零件數(shù)控加工工藝分析[J]. 科技信息，2013（1）：22-26. [4] 李金哲. 軸類(lèi)零件數(shù)控車(chē)削加工工藝探究[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012