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1、盤類零件數(shù)控加工工藝綜合設(shè)計(jì)研究目錄引言61.零件圖樣分析與加工工藝分析71.1典型盤類零件圖紙分析71.2盤類零件加工特征分析71.3數(shù)控加工工藝內(nèi)容與步驟81.4切削刀具的選擇81.5確定走刀順序和路線91.6刀具的幾何參數(shù)的選擇101.7刀具切削用量的選擇111.8盤類零件的加工工藝卡片132、 數(shù)控加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化152.1數(shù)控加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化簡介152.2采用成組工藝法標(biāo)準(zhǔn)化的一般過程153、工藝標(biāo)準(zhǔn)化與capp163.1CAPP的基本概念163.2 CAPP的基本構(gòu)成173.3在CAPP中應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的必要性17結(jié)束語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)展趨勢及對策裝
2、備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國民經(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)說過“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)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動(dòng)態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)、制造技術(shù)外 文 摘 要Title Numericalcontroltechnologya
3、ndequippingdevelopmenttrendandcountermeasureAbstractEquiptheengineeringlevel,levelofdeterminingthewholenationaleconomyofthemodernizeddegreeandmodernizeddegreeofindustry,numericalcontroltechnologyisitdevelopnewdevelopingnewhigh-techindustryandmostadvancedindustrytoequip(suchasinformationtechnologyand
4、hisindustry,biotechnologyandhisindustry,aviation,spaceflight,etc.nationaldefenseindustry)lasttechnologyandgettingmorebasicmostequipment.Marxhaseversaidthedifferencesofdifferenteconomictimes,donotlieinwhatisproduced,andlieinhowtoproduce,producewithsomemeansoflabor.Manufacturingtechnologyandequippingt
5、hemostbasicmeansofproductionthatarethatthemankindproducedtheactivity,andnumericalcontroltechnologyisnowadaysadvancedmanufacturingtechnologyandequipsthemostcentraltechnology.NowadaysthemanufacturingindustryallaroundtheworldadoptsnumericalcontroltechnologyextensivelyKeywords Numerical Control、manufact
6、uring technology 第6頁共35頁引言 制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的行業(yè)的總稱，它是一個(gè)國家經(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，另一方面為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供生產(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)是國家的經(jīng)濟(jì)地位和政治地位的重中之重，于21世紀(jì)的工業(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。這對制造業(yè)的高精度、高效率和高柔性要求更高，希望市場能提供不同加工需求、迅速高效、低成本地全面性的用戶的生
7、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)將來車間面向任務(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)展對制造業(yè)的要求越來越高，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)檢測和自動(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)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，這也關(guān)系到一個(gè)國家的戰(zhàn)略地位。所以，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家都采取了重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)以及業(yè)。我國的數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)
8、展都到了高度重視，這些年來取得了很大進(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頁共49頁1.零件圖樣分析與加工工藝分析1.1典型盤類零件圖紙分析 圖1-1典型盤類零件1.2盤類零件加工特征分析盤類零件是機(jī)械加工中常見的典型零件之一。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.盤類零件通常起支撐和導(dǎo)向作用。不同的盤類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零件，其主要的加工面包括法蘭盤外圓，內(nèi)孔，端面及右端面
9、四個(gè)臺(tái)階孔，由此可見法蘭盤的主要加工單元是平端面，車外圓，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
10、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，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
11、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具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來的刀具，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。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時(shí)應(yīng)注意以下
12、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)加工出來。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橫截面積小的細(xì)長零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。安排工步時(shí)，應(yīng)先安排對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
13、粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對這些表面僅僅根據(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，將帶來切削刃各點(diǎn)工作角度的變化。因此，選擇合理的刃形，對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，
14、都有直接的意義。刃形總的特點(diǎn)是強(qiáng)化了刀尖，減少單位切削刃長度上的切削負(fù)荷，排屑順利，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，我們通常將它簡稱為刃區(qū)型式，對切削加工效率、質(zhì)量和成本有重要的意義。針對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
15、常見的刀面型式。選擇合理的刀面型式及其參數(shù)值，對切屑的變形、卷曲和折斷，對切削力、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。、后角。、主偏角kr、刃傾角s和副切削刃的副后角。、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
16、料的化學(xué)成分、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)問題，若用單因素法難免有很大的局限性。例如，選擇前角。時(shí)，至少要考慮卷屑槽型、有無倒棱及刃傾角s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，工藝系統(tǒng)剛度及功率
17、大小，切削用量和切削液性能等。一般地說，粗加工時(shí)，著重考慮保證最長的刀具使用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具
18、，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來的刀具，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)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計(jì)算公式為：n=1000v/D式中v-
19、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)床說明書選取機(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100200mm/min范圍內(nèi)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2050mm/min，范圍內(nèi)選取。c. 當(dāng)
20、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2050mm/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0.20.5mm，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)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。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盤類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)
21、控加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化簡介 零件數(shù)控加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，就是利用標(biāo)準(zhǔn)化的理論和方法對零件的數(shù)控編程過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)化的加工工藝來生產(chǎn)相同或類似要求下的零件，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型的零件采用相似的加工工藝，從而，提高零件的數(shù)控編程效率，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程相似性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，則同類零件
22、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)形狀相對穩(wěn)定、批量相對較大的零件，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。對于一些形狀結(jié)構(gòu)差別較大、批量小和種類多的生產(chǎn)場合，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1959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
23、一個(gè)屬于此類的零件時(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標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)之上將零件合理地分類成組。 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
24、，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)庫的建立，工藝信息再次調(diào)用的實(shí)現(xiàn)過程，以及重用過程中對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)，并對各類成組零件的工藝信息進(jìn)行匹配和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)對零件數(shù)控加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化。3、工藝標(biāo)準(zhǔn)化與capp3.1 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
25、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程。當(dāng)前機(jī)械產(chǎn)品市場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)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）受到愈來愈廣泛的重視。所謂CAPP是指通過計(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
26、，繪圖直至最后輸出經(jīng)過優(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)。國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢3.2 CAPP的基本構(gòu)成視CAPP系統(tǒng)的工作原理、產(chǎn)品對象、規(guī)模大小不同而有較大的差異。CAPP系統(tǒng)基本的構(gòu)成包括：(1)控制模塊。控制模塊的主要任務(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)工藝過程設(shè)計(jì)模塊。工藝過程設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行加工工藝流程的決策，產(chǎn)生工藝
27、過程卡，供加工及生產(chǎn)管理部門使用；(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。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)有工藝文件庫中調(diào)出各類工藝文件，利用編輯工具對現(xiàn)有工藝文件進(jìn)行修改得到所需的工藝文件；(8)加工過程動(dòng)態(tài)仿真。加工過程動(dòng)態(tài)仿真對所產(chǎn)生的加工過程進(jìn)行模擬，檢
28、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)對象不是一個(gè)具體的生產(chǎn)廠家，而是各種不同類型的行業(yè)。從這一點(diǎn)來看，我們在引進(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)用軟件的二次開發(fā)，而這恰恰是CAPP應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化手段的開始。從企業(yè)的CAPP應(yīng)用看，應(yīng)用水平還偏淺，深度不夠
29、，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)、書寫必須和產(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：工藝路線信息。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)
30、同樣也是安排車間、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)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。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)。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)。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
31、工分類代碼、材料代碼等。工藝文件格式及種類的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。企業(yè)信息化后，對原來傳統(tǒng)手工作業(yè)條件下工藝文件格式及種類必須做相應(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)工人直接見面工藝文件保留紙質(zhì)文件外，其他部門不再要紙質(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)之初的開發(fā)過程中，需要規(guī)范大量的各種不同類型的工藝數(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。如果沒有工藝資源庫的支撐，CAPP是無法使用的。在CAPP系統(tǒng)進(jìn)行企業(yè)化取舍過程中，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化是十分必要的，沒有標(biāo)準(zhǔn)化人員的介入，是不可能做好這項(xiàng)工作的。結(jié)束語這次的設(shè)計(jì)是我們離開學(xué)
32、校前對所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行的總結(jié)，同時(shí)讓我們對零件的數(shù)控加工有了一個(gè)更完整的了解，也提高了自己對于分析解決問題的能力。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，從開始到畢業(yè)設(shè)計(jì)完成，每一步對我們來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中使我學(xué)到很多，我感到無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。我相信，通過這次的實(shí)踐，我對數(shù)控的加工能進(jìn)一步了解，并能使我在以后的加工過程中避免很多不
33、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。致謝詞通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對數(shù)控加工的整個(gè)過程有了較全面的理解。經(jīng)過本設(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)一些意想不到的問題，還是得請教有經(jīng)驗(yàn)的師父才能完成。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，不斷地遇到新的問題，然后就必須不斷地向別人請教，請教我的指導(dǎo)老師，還請教一些有經(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)模樣來了。在工藝設(shè)計(jì)好后，加工程序還是要經(jīng)過多次調(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. 軸類零件數(shù)控車削加工工藝探究J. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012
盤類零件數(shù)控加工工藝綜合設(shè)計(jì)研究說明書
