畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-數(shù)控加工在模具制造中的應(yīng)用、

1、<p><b>　　阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院</b></p><p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　題 目 數(shù)控加工在模具制造中的應(yīng)用</p><p>　　姓 名 </p><p>　　所在學(xué)院 工程科技學(xué)院 </

2、p><p>　　專業(yè)班級(jí) 10級(jí)機(jī)械制造與自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　日 期 2013 年 5 月 10 日 </p><p><b>　　摘要&

3、lt;/b></p><p>　　大學(xué)三年的學(xué)習(xí)一晃而過,為具體的檢驗(yàn)這三年來的學(xué)習(xí)效果,綜合檢測(cè)論在實(shí)際應(yīng)用中的能力,除了平時(shí)的考試、實(shí)驗(yàn)測(cè)試外更重要的是理論聯(lián)系實(shí)際都是在以后工作中會(huì)用到的《材料加工與成型工藝》《機(jī)械制造》《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一》及《工程圖學(xué)》當(dāng)然還有一些輔助我們電腦軟件《AutoCAD繪圖》《UG》等。模具設(shè)計(jì)成形加工是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、適應(yīng)性很強(qiáng)的生產(chǎn)技術(shù)或稱成型工

4、具、成型工裝產(chǎn)品是技術(shù)含量高、附加值高、使用廣泛的新技術(shù)產(chǎn)品是價(jià)值很高的社會(huì)財(cái)富。模具生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中模具已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)和電器產(chǎn)品、電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器產(chǎn)品與辦公設(shè)備、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。模具技術(shù)水平的高低模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平高低的重要標(biāo)志并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力.目前隨著汽車及輕工業(yè)的迅速發(fā)展模具設(shè)計(jì)制造日益受到人們的廣泛關(guān)注已。將高新技

5、術(shù)應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)與制造已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證、CAD/DAE/CAM 的廣泛應(yīng)用顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美CAD/DAE/CAM 已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)</p><p>　　數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，離開了數(shù)控技術(shù)，進(jìn)制造技術(shù)就成了無本之木。數(shù)控技術(shù)的廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)方式、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、管理方式帶來深刻的變化，它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力更是難以估計(jì)。

6、數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備已成為關(guān)系國(guó)家戰(zhàn)略和體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，其水平高低是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。 </p><p>　　本論文主要介紹數(shù)控機(jī)床的定義，數(shù)控機(jī)床的分類，機(jī)床加工前的準(zhǔn)備工作，</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的程序指令，數(shù)控機(jī)床對(duì)刀操作方法，數(shù)控機(jī)床的工作原理和結(jié)構(gòu)，加工特點(diǎn)，<

7、/p><p>　　數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)概念；分類；加工方法；模具制造；數(shù)控加工工藝；數(shù)控編程；</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p><b>　　目 錄3&

8、lt;/b></p><p><b>　　引言5</b></p><p><b>　　正文6</b></p><p><b>　　一 模具6</b></p><p>　?、濠p 什么是模具6</p><p><b>　?、姗p

9、 模具介紹6</b></p><p><b>　　1﹑模具的分類6</b></p><p>　　2 模具的發(fā)展和應(yīng)用8</p><p>　　3 我國(guó)模具發(fā)展的特點(diǎn)9</p><p>　　二 數(shù)控模具11</p><p>　?、濠p 數(shù)控加工的特點(diǎn)與應(yīng)用11<

10、/p><p>　　㈡﹑模具與數(shù)控加工的關(guān)系12</p><p>　　三 數(shù)控在模具中的發(fā)展與前景14</p><p>　　㈠﹑數(shù)控技術(shù)在模具中的作用14</p><p>　　1﹑ 數(shù)控加工概述14</p><p>　　2﹑ 數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用16</p><p>　　四

11、 以數(shù)控車床加工軸類零件為實(shí)例17</p><p><b>　?、?零件圖17</b></p><p>　?、姗p零件圖工藝分析17</p><p>　?、?﹑ 設(shè)備的選擇18</p><p><b>　　1﹑機(jī)床選擇18</b></p><p><b&

12、gt;　　2﹑機(jī)床參數(shù)19</b></p><p><b>　?、瑭p切削順序20</b></p><p>　　1﹑加工方案分析21</p><p>　　2﹑切削用量的選擇21</p><p>　?、椹p確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式22</p><p>　　1﹑粗基準(zhǔn)選擇原則2

13、2</p><p>　　2﹑精基準(zhǔn)選擇原則22</p><p><b>　　3﹑定位基準(zhǔn)22</b></p><p><b>　?、戛p裝夾方式23</b></p><p>　　1﹑各類夾具及優(yōu)點(diǎn)23</p><p>　　⑴.機(jī)床夾具的分類23</p>

14、<p>　　2﹑車床夾具.24</p><p>　?、?、數(shù)控車床夾具分類24</p><p>　　3﹑夾具的選擇25</p><p><b>　　4﹑裝夾方式25</b></p><p>　?、?刀具的選擇26</p><p>　　1﹑各類刀具圖片26</p>

15、<p>　　2﹑刀具的選擇原則26</p><p>　?、农p數(shù)控刀具的選擇26</p><p>　　⑵﹑刀具選擇應(yīng)考慮的主要因素26</p><p>　?、签p車削系統(tǒng)（整體式工具系統(tǒng)）27</p><p>　?、醛p刀具材料選擇27</p><p>　　⑸﹑刀具系統(tǒng)（模塊式工具系統(tǒng)）27</p

16、><p>　?。?）、刀柄的選擇27</p><p><b>　　⑺﹑總結(jié)：27</b></p><p>　　3﹑最終選擇刀具錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p><b>　　4﹑刀具卡28</b></p><p>　　五 零件的編程29</p><

17、;p><b>　?、濠p手工編程29</b></p><p>　　1﹑加工程序1 （加工右端各外圓）29</p><p>　　2﹑加工程序2（加工左端內(nèi)孔）31</p><p>　　3﹑加工程序3（車削左端外圓）32</p><p>　?。ǘ┅p 數(shù)控仿真系統(tǒng)33</p><p>　

18、　1 放置零件35</p><p>　　2﹑加工零件………………………………………………………………………36 3﹑精度自檢35</p><p><b>　　結(jié)論36</b></p>&

19、lt;p><b>　　主要參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　我國(guó)模具行業(yè)這幾年來的發(fā)展，我們國(guó)內(nèi)的模具制造業(yè)總體發(fā)展水平良好，企業(yè)加工水平得到很大提高，出口創(chuàng)匯能力大大增強(qiáng)，既在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)抵抗住境外廠商的擠壓，又在國(guó)際市場(chǎng)表現(xiàn)出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。但同時(shí)，國(guó)內(nèi)模具企業(yè)在發(fā)展過程中也曝露出一些問題，

20、一是規(guī)模偏小，二是技術(shù)偏低，三是涉及領(lǐng)域狹窄，四是對(duì)相關(guān)行業(yè)影響帶動(dòng)能力不大。綜合以上因素，國(guó)內(nèi)模具制造業(yè)總體效益還沒有發(fā)揮出最好水平。為了扭轉(zhuǎn)以上情況，國(guó)內(nèi)模具制造要想在國(guó)際市場(chǎng)發(fā)揮更大影響，必須加強(qiáng)全行業(yè)技術(shù)和資源的整合。模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具制造技術(shù)水平的提高，模具工業(yè)的技術(shù)升級(jí)，離不開同高新技術(shù)的嫁接。CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革，就

21、是一個(gè)最好的例證。模具的開發(fā)和制造水平的提高，有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備；逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。</p><p>　　數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，其水平高低關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國(guó)家綜合實(shí)力的水平。它隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。同時(shí)數(shù)控加工在模具方面

22、的重要性也是日見明顯，將數(shù)控加工和模具有效地結(jié)合起來形成產(chǎn)業(yè)信息化、智能化，這將大大推動(dòng)模具的發(fā)展，滿足客戶需求，提高中國(guó)模具總體水平，由此可見，模具中應(yīng)用數(shù)控加工是未來模具發(fā)展的一種趨勢(shì)。特別是現(xiàn)在的新型數(shù)控加工技術(shù)，數(shù)控機(jī)床已達(dá)到5軸甚至更多軸聯(lián)動(dòng)，在轉(zhuǎn)速上也有了很大的成就，其次是數(shù)控車床就比較相對(duì)國(guó)外就比較落后。</p><p>　　在三維造模方面，其軟件更是百花齊放，運(yùn)用三維建模軟件，可以更好突出模具或是

23、零件的特點(diǎn)和形狀，根據(jù)模具和零件本身的特點(diǎn)，三維軟件可以自動(dòng)生成數(shù)控機(jī)床可識(shí)別代碼，完全省掉人工編程，，生成的數(shù)控代碼，也可以運(yùn)用數(shù)控加工仿真軟件實(shí)現(xiàn)所需的模具，在不需要毛坯件的情況下就可以完全了解所需模具的形狀、尺寸要求和表面粗糙度。</p><p><b>　　正文</b></p><p><b>　　一 模具</b></p>

24、;<p><b>　?、濠p 什么是模具</b></p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓、拉伸等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。 簡(jiǎn)而言之，模具是用來成型物品的工具，這種工具由各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。</p><p>　　模具，是工業(yè)

25、生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

26、</p><p><b>　?、姗p 模具介紹</b></p><p><b>　　1﹑模具的分類</b></p><p><b>　　(1)一般類別</b></p><p>　　①兩板模具 ②三板?；蚣?xì)水口模</p><p><b>　　成

27、型分類</b></p><p><b>　　(2)注射成型</b></p><p>　　是先把塑料加入到注射機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔融，在注射機(jī)螺桿或柱塞的推動(dòng)下，經(jīng)噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔，由于物理及化學(xué)作用而硬化定型成為注塑制品。注射成型由具有注射、保壓（冷卻）和塑件脫模過程所構(gòu)成循環(huán)周期，，因而注射成型具有周期性的特點(diǎn)。熱塑性塑料注射成型的成

28、型周期短、生產(chǎn)效率高，熔料對(duì)模 具的磨損小，能大批量地成型形狀復(fù)雜、表面圖案與標(biāo)記清晰、尺寸精度高的塑件；但是對(duì)于壁厚變化大的塑件，難以避免成型缺陷。塑件各向異性也是質(zhì)量問題之 一，應(yīng)采用一切可能措施，盡量減小。 </p><p><b>　?、菈嚎s成型</b></p><p>　　俗稱壓制成型，是最早成型塑件的方法之一。壓縮成型是將塑料直接加入到具有一定溫度的敞開的

29、模具型腔內(nèi)，然后閉合模具，在熱與壓力作用下塑料熔融變成流動(dòng)狀態(tài)。由于物理及化學(xué)作用，而使塑料硬化成為具有一定形狀和尺寸的常溫保持不變的塑件。壓縮成型主要是用于成型熱固性塑料，如酚醛模塑粉、脲醛與三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纖維增強(qiáng)酚醛塑料、環(huán)氧樹脂、DAP樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚酰亞胺等的模塑料，還可以成型加工不飽和聚酯料團(tuán)（DMC）、片狀模塑料（SMC）、預(yù)制整體模塑料（BMC）等。一般情況下，常常按壓縮膜上、下模的配合結(jié)構(gòu)，將壓縮模分為溢料

30、式、不溢料式、半溢料式三類。 </p><p><b>　?、葦D塑成型</b></p><p>　　是使處于粘流狀態(tài)的塑料，在高溫和一定的壓力下，通過具有特定斷面形狀的口模，然后在較低的溫度下，定型成為所需截面形狀的連續(xù)型材的一種成型方法。擠塑成型的生產(chǎn)過程，是準(zhǔn)備成型物料、擠出造型、冷卻定型、牽引與切斷、擠出品后處理。在擠塑成型過程中，注意調(diào)整好擠出機(jī)料筒各加熱段和

31、機(jī)頭口模的溫度、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、牽引速度等工藝參數(shù)以便得到合格的擠塑型材。特別要注意調(diào)整好聚合物熔體由 機(jī)頭口模中擠出的速率。因?yàn)楫?dāng)熔融料擠出的速率較低時(shí)，擠出物具有光滑的表面、均勻的斷面形狀；但是當(dāng)熔融物料擠出速率達(dá)到某一限度時(shí)，擠出物表面就會(huì)變 得粗糙、失去光澤，出現(xiàn)鯊魚皮、桔皮紋、形狀扭曲等現(xiàn)象。當(dāng)擠出速率進(jìn)一步增大時(shí)，擠出物表面出現(xiàn)畸變，甚至支離和斷裂成熔體碎片或圓柱。因此擠出速率的控制至關(guān)重要。 </p><p&

32、gt;<b>　　⑸壓注成型</b></p><p>　　亦稱鑄壓成型。是將塑料原料加入預(yù)熱的加料室內(nèi)，然后把壓柱放入加料室中鎖緊模具，通過壓柱向塑料施加壓力，塑料在高溫、高壓下熔化為流動(dòng)狀態(tài)，并通過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔逐漸固化成塑件。此種成型方法，也稱傳遞模塑成型。壓注成型適用于各低于固性塑料，原則上能進(jìn)行壓縮成型的塑料，也可用壓注法成型。但要求成型物料在低于固化溫度時(shí)，熔融狀態(tài)具有良好的流動(dòng)

33、性，在高于固化溫度時(shí)，有較大的固化速率。 </p><p><b>　　(6)中空成型</b></p><p>　　是把由擠出或注射制得的、尚處于塑化狀態(tài)的管狀或片狀坯材趨勢(shì)固定于成型模具中，立刻通入壓縮空氣，迫使坯材膨脹并貼于模具型腔壁面上，待冷卻定型后脫模，即得所需中空制品的一種加工方法。適合中空成型的塑料為高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、硬聚氯乙烯、軟聚氯乙烯、聚苯乙烯

34、、聚丙烯、聚碳酸酯等。根據(jù)型坯成型方法的不同，中空成型主要分為擠出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型兩種。擠出吹塑中空成型的優(yōu)點(diǎn)是擠出機(jī)與擠出吹塑模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是型坯的壁厚不一致，容易造成塑料制品的壁厚不勻。右圖是擠出吹塑中空成型原理示意圖。注射吹 塑中空成型的優(yōu)點(diǎn)是型坯的壁厚均勻、無飛邊，由于注射型坯有底面，因此中空制品的底部不會(huì)產(chǎn)生拼和縫，不僅美觀而且強(qiáng)度高。缺點(diǎn)是所用的成型設(shè)備和模具價(jià)格貴，故這種成型方法多用于小型中空制品的大批量

35、生產(chǎn)上，在使用上沒有擠出吹塑中空成型方法廣泛。</p><p>　　2 模具的發(fā)展和應(yīng)用</p><p>　　(1)、隨著世界經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，模具的重要性日顯突出，模具的主要應(yīng)用范圍是汽車行業(yè)、摩托車行業(yè)、電機(jī)、電器行業(yè)其他行業(yè)。</p><p>　　(2)、模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析 </p><p>　　①、模具市場(chǎng)全球化，模具生產(chǎn)周期進(jìn)一步縮

36、短</p><p>　　模具市場(chǎng)全球化是當(dāng)今模具工業(yè)最主要的特征之一，模具的購(gòu)買者和生產(chǎn)商遍布全世界，模具工業(yè)的全球化發(fā)展使生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、精度低的模具加工企業(yè)向技術(shù)相對(duì)落后、生產(chǎn)率較低的國(guó)家遷移，發(fā)達(dá)國(guó)家的模具生產(chǎn)企業(yè)則定位在生產(chǎn)高水準(zhǔn)的模具上，模具生產(chǎn)企業(yè)必須面對(duì)全球化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)模具生產(chǎn)廠家不得不千方百計(jì)地加快生產(chǎn)進(jìn)度，努力簡(jiǎn)化和廢除不必要的生產(chǎn)工序，模具的生產(chǎn)周期將進(jìn)一步縮短。 </p>

37、<p>　?、?、模具CAD/CAM向集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展 </p><p>　　軟件的功能模塊越來越齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測(cè)試及生產(chǎn)管理的全過程。有的系列化軟件包括了曲面/實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)渲染、模具設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測(cè)量系統(tǒng)等；模具

38、設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無紙化使新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設(shè)計(jì)模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的CAE分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享；羅百輝表示，隨著競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國(guó)際化，以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)成為新的發(fā)展趨勢(shì)。 </p><p>　　③、模具產(chǎn)品將向大型、精密、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)

39、展 </p><p>　　一方面模具成型零件日漸大型化和為提高生產(chǎn)效率開發(fā)的“一模多腔”造成了模具日趨大型化，另一方面電子信息產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)的迅猛發(fā)展帶來了零件微型化及精密化，有些模具的加工精度公差就要求在１μｍ以下。另外多功能復(fù)合模具將得到進(jìn)一步發(fā)展，新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。 </p><p>　　國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)

40、件使用覆蓋率一般為80％左右，隨著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，模具標(biāo)準(zhǔn)化工作必將加強(qiáng)，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將進(jìn)一步提高，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用和生產(chǎn)在“十二五”期間必將得到較大的發(fā)展。 </p><p>　?、?、優(yōu)質(zhì)模具材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)將進(jìn)一步受到重視 </p><p>　　因選材和用材不當(dāng)，致使模具過早失效，大約占失效模具的45％以上，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處，理技術(shù)來提高模具的壽命顯得十分

41、重要，提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或具特殊，性能的模具鋼，開發(fā)模具鋼品種規(guī)格，擴(kuò)大其他優(yōu)質(zhì)模具材料如硬質(zhì)合金、陶瓷材料、復(fù)合材料等的應(yīng)用范圍，是主要研究熱點(diǎn)；用鋁合金作模具材料以縮短制模周期、降低模具成本，將在快速經(jīng)濟(jì)模具中得到較快發(fā)展。 </p><p>　　模具表面處理的主要趨勢(shì)是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲發(fā)展，由一般擴(kuò)散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)

42、展，可采用的鍍膜有：TiC、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、Cr7C3、W2C等，同時(shí)熱處理，手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。目前激光強(qiáng)化、輝光離子氮化及電鍍（刷鍍）防腐強(qiáng)化等技術(shù)也日益受到重視。 </p><p>　　3 我國(guó)模具發(fā)展的特點(diǎn)</p><p>　　改革開放以來，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅猛。1996至2011年間，我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)15%左右。目前，全國(guó)共有模具

43、生產(chǎn)廠點(diǎn)1.7萬個(gè)，從業(yè)人員60多萬人。2010年全國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)300億元人民幣，我國(guó)模具年產(chǎn)值已位居世界第三。</p><p>　　我國(guó)大部分模具是企業(yè)自產(chǎn)自用，真正作為商品流通的模具僅占1/3。所產(chǎn)模具基本上以中低檔為主，一些大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的高檔模具，在技術(shù)上無法與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，生產(chǎn)能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。近五年來，我國(guó)平均每年進(jìn)口模具8.14億美元，2001年進(jìn)口模具11.12

44、億美元(出口模具僅1.88億美元)，這還不包括隨進(jìn)口設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶來的模具。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，近幾年進(jìn)出口相抵，我國(guó)已成為世界上最大的模具進(jìn)口國(guó)。</p><p>　　國(guó)內(nèi)外模具的質(zhì)量水平不可同日而語，開發(fā)能力和經(jīng)濟(jì)效益仍有差距。發(fā)達(dá)國(guó)家一個(gè)模具職工平均創(chuàng)造產(chǎn)值15萬-20萬美元，我國(guó)只有4萬-5萬元人民幣。國(guó)外企業(yè)大都有一定利潤(rùn)，而我國(guó)模具企業(yè)大多是微利甚至虧損。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2001年我國(guó)大陸制造工業(yè)對(duì)模具的市

45、場(chǎng)需求量約為400億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長(zhǎng)。大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具需求的增長(zhǎng)還將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過每年10%的增幅。</p><p>　　另外，從國(guó)際市場(chǎng)來看，目前世界模具市場(chǎng)仍然是供不應(yīng)求。近幾年，世界模具市場(chǎng)總量一直保持在600億-650億美元之間。美、日、法、瑞等國(guó)每年出口模具約占其本國(guó)模具總產(chǎn)值的1/3，我國(guó)模具的出口量還不到總產(chǎn)值的5%，我國(guó)模具出口可以發(fā)展的空間非常廣闊。根據(jù)國(guó)內(nèi)和國(guó)際

46、模具市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，有關(guān)專家預(yù)測(cè)，未來我國(guó)的模具經(jīng)過行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后，將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì)：一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來越高；三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)展；六是模具標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛；七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊；八是壓鑄模的比例將不斷提高，同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求；九是塑料模具的比例

47、將不斷增大；十是模具技術(shù)含量將不斷提高，中高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致的模具市場(chǎng)未來走勢(shì)的變化。</p><p><b>　　二 數(shù)控模具</b></p><p>　?、濠p 數(shù)控加工的特點(diǎn)與應(yīng)用</p><p>　　數(shù)字技術(shù)是制造業(yè)信息化工程的關(guān)鍵技術(shù)之一，數(shù)控加工是現(xiàn)代制造重要的組成部分。自1952年在美國(guó)出現(xiàn)了世

48、界上第一臺(tái)數(shù)控銑床，按控制器的技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)歷了5代，同時(shí)，數(shù)控編程技術(shù)也從手工編程發(fā)展到自動(dòng)編程。早期的數(shù)控程序由手工編寫，只能針對(duì)點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件。自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)來協(xié)助完成數(shù)控加工編程編制，又從APT（Automatically Programmed Tool）語言編程發(fā)展到如今的圖像編程。20世紀(jì)70年代，由于貝塞爾（Bezier）曲線算法、B樣條曲線算法的提出，達(dá)索（DASSAULT）飛機(jī)制造公司推出了含有

49、三維曲面功能的造型系統(tǒng)CATIA軟件，推動(dòng)了CAD和CAM向一體化的方向發(fā)展。近年來，在CAD/CAE/CAM一體化概念的基礎(chǔ)上，又逐步形成了計(jì)算機(jī)集成制造（CIMS）的概念，向著集成化、智能化、可視化、虛擬化的方向躍進(jìn)。</p><p>　　在加工制造方面，近年有資料顯示，在歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家中，現(xiàn)代制造業(yè)的數(shù)控化率達(dá)35-70％，而我國(guó)只有不到1％ 。加入WTO以后，國(guó)內(nèi)制造業(yè)開始了前所未有的發(fā)展，并快速成為全

50、球重要的制造基地，2000年以來每年新增各類數(shù)控設(shè)備在5萬臺(tái)套以上，并以35％的速度持續(xù)增長(zhǎng)。隨著急速跟進(jìn)的跨躍式的技術(shù)升級(jí)，業(yè)內(nèi)對(duì)掌握數(shù)控編程、加工等現(xiàn)代制造技術(shù)的新型人才也形成了巨大的需求。</p><p>　　數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行自動(dòng)加工零件的一種工藝方法。數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，將編制好的零件加工數(shù)控程序，輸入到數(shù)控裝置中，再由數(shù)控裝置控制機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的變速、啟停、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向、速度和位移大小，以及其

51、他諸如刀具選擇交換、工件夾緊松開和冷卻潤(rùn)滑的啟、停等動(dòng)作，使刀具與工件及其他輔助裝置嚴(yán)格地按照數(shù)控程序規(guī)定的順序、路程和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件。</p><p>　　數(shù)控加工是一種現(xiàn)代化的加工手段。同時(shí)數(shù)控加工技術(shù)也成為一個(gè)國(guó)家制造業(yè)發(fā)展的標(biāo)志。利用數(shù)控加工技術(shù)可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工,而且加工的準(zhǔn)確性和精度都可以得到很好的保證?？傮w上說,和傳統(tǒng)的機(jī)械加工手段相比數(shù)

52、控加工技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):1、加工效率高利用數(shù)字化的控制手段可以加工復(fù)雜的曲面。而加工過程是由計(jì)算機(jī)控制,所以零件的互換性強(qiáng),加工的速度快。2、加工精度高同傳統(tǒng)的加工設(shè)備相比,數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化了傳動(dòng)裝置,提高分辨率,減少了人為誤差,因此加工的效率可以得到很大的提高。3、勞動(dòng)強(qiáng)度低由于采用了自動(dòng)控制方式,也就是說加工的全部過程是由數(shù)控系統(tǒng)完成,不象傳統(tǒng)加工手段那樣煩瑣,操作者在數(shù)控機(jī)床工作時(shí),只需要監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。所以勞動(dòng)強(qiáng)度很

53、低。4、適應(yīng)能力強(qiáng)數(shù)控加工系統(tǒng)就象計(jì)算機(jī)一樣,可以通過調(diào)整部分參數(shù)達(dá)到修改或改變其運(yùn)作方式,因此加工的范圍可以得到很大的擴(kuò)展。5、工作環(huán)境好數(shù)控加工機(jī)床是機(jī)械控制、強(qiáng)電控制、弱電控制為一體高科技產(chǎn)物,對(duì)機(jī)床的運(yùn)行溫度、濕度及環(huán)境都有較高的要求。6、就業(yè)容易、待遇高由于我國(guó)處于數(shù)控加工技術(shù)的大力發(fā)展階段,大量的數(shù)控機(jī)床和先進(jìn)的加工</p><p>　　㈡﹑模具與數(shù)控加工的關(guān)系</p>&l

54、t;p>　　數(shù)控技術(shù)是用于加工模具的一種方式。</p><p>　　在制造模具的眾多工序中，進(jìn)行模具的加工是最主要環(huán)節(jié)，模具的精度決定了加工出來的產(chǎn)品的精度，而在傳統(tǒng)的機(jī)械加工中，其技術(shù)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于數(shù)控加工，在數(shù)控加工中，不僅可以提高加工產(chǎn)品的效率，也可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，在未來的數(shù)控加工系統(tǒng)中，其發(fā)展趨勢(shì)為智能化和數(shù)字化，由原來的一人一臺(tái)機(jī)床轉(zhuǎn)向到一人多臺(tái)機(jī)床，大大降低了人工成本。</p>

55、<p>　　數(shù)控機(jī)床作為一種高效率的設(shè)備,欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動(dòng)化的特點(diǎn),除了必須掌握機(jī)床的性能、特點(diǎn)及操作方法外,還應(yīng)在編程前進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析和確定合理的加工工藝,以得到最優(yōu)的加工方案。</p><p>　　Mastercam 軟件是世界上應(yīng)用最普遍最富競(jìng)爭(zhēng)力的CAD/CAE/CAM軟件之一，在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，在模具制造等有著日益廣泛的應(yīng)用，已成為這些行業(yè)中不可缺少的加工技術(shù)。Mast

56、ercam軟件中的制造模塊在模具制造中發(fā)揮著它獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，其中的數(shù)控編程又是一項(xiàng)實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù)。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、

57、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集

58、中控制的群控加工。</p><p>　　三 數(shù)控在模具中的發(fā)展與前景</p><p>　?、濠p數(shù)控技術(shù)在模具中的作用</p><p>　　數(shù)控加工的方式很多，包括數(shù)控銑加工、數(shù)控電火花加工、數(shù)控電火花線切割、數(shù)控車削加工、數(shù)控磨削加工以及其他一些數(shù)控加工方式，這些加工方式，為模具提供了豐富的生產(chǎn)手段。根據(jù)其特點(diǎn)，可以將模具分為許多類，每一類模具，都有其最合適的

59、加工方式。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，必須合理分類，找到最適合的加工方式，以降低成本，提高生產(chǎn)率。</p><p>　　對(duì)于旋轉(zhuǎn)類模具，一般采用數(shù)控車削加工，如車外圓、車孔、車平面、車錐面等。酒瓶、酒杯、保齡球、方向盤等模具，都可以采用數(shù)控車削加工。對(duì)于復(fù)雜的外形輪廓或帶曲面模具，電火花成型加工用電極，一般采用數(shù)控銑加工，如注塑模、壓鑄模等，都可以采用數(shù)銑加工。對(duì)于微細(xì)復(fù)雜形狀、特殊材料模具、塑料鑲拼型腔及嵌件、帶異形槽

60、的模具，都可以采用數(shù)控電火花線切割加工。模具的型腔、型孔，可以采用數(shù)控電火花成型加工，包括各種塑料模，橡膠模、鍛模、壓鑄模、壓延拉深模等。對(duì)精度要求較高的解析幾何曲面，可以采用數(shù)控磨削加工。</p><p>　　在制造模具模板是的工藝分析，根具其特點(diǎn)，確定模板的加工方式和加工工序，必要時(shí)可以采用特殊的加工方式，采用數(shù)控車床或加工中心，可以達(dá)到一人操作幾臺(tái)或多臺(tái)機(jī)床，只要完成對(duì)刀工作后就可以自動(dòng)加工，利用數(shù)控加工可

61、以達(dá)到非規(guī)則曲面加工，有的數(shù)控機(jī)床可以達(dá)到多軸聯(lián)動(dòng)，與傳統(tǒng)的機(jī)械加工相比較，數(shù)控加工有著不可卓越的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)然，凡事有利必有弊，數(shù)控加工需要專業(yè)的數(shù)控編程人員，需要專業(yè)的三維建模軟件，培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人才可以有效地發(fā)展數(shù)控技術(shù)，提高公司的生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量。</p><p>　　模具在成型之后，其尺寸未能達(dá)到技術(shù)要求，根據(jù)其三維模型軟件生成的數(shù)控代碼，將成形模具固定到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行精確的數(shù)控加工已達(dá)到要求尺寸和表面粗糙度

62、，零件運(yùn)用數(shù)控機(jī)床加工可以快速的實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位和精準(zhǔn)的切削，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)提高效率。</p><p><b>　　1﹑ 數(shù)控加工概述</b></p><p>　　數(shù)字控制簡(jiǎn)稱數(shù)控，是近代發(fā)展起來的一種自動(dòng)控制技術(shù)，是用數(shù)字化信息實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)</p><p>　　備控制的一種方法，在數(shù)控加工技術(shù)方面得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)產(chǎn)

63、品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加，復(fù)雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高。另外，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難于適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀零件的高效、高質(zhì)量加工要求。因此.近幾十年來，能有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件加工問題的數(shù)控加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛運(yùn)用，使制造技術(shù)發(fā)生了根本性的變化。一般來說，數(shù)控加工技術(shù)涉及數(shù)控機(jī)床加工工藝和

64、數(shù)控編程技術(shù)2個(gè)方面。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控加工的硬件基礎(chǔ)，其性能對(duì)加工效率、精度等方面具有決定性的影響。高速、高效和高精度是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。零件加工程序的編制是實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的控制有著重要的作用。特別是對(duì)于復(fù)雜零件加工，其編程工作的重要性甚至超過數(shù)控機(jī)床本身。數(shù)控編程所追求的目標(biāo)是如何更有效地獲得滿足各種零件加工要求的高質(zhì)量數(shù)控加工程序，以便充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的性能，獲得更高的加工效率和質(zhì)量。傳統(tǒng)機(jī)床與數(shù)控機(jī)床比較

65、如圖1所示，數(shù)控機(jī)床加工具有如下特</p><p>　　⑴﹑ 加工精度高。加工質(zhì)量穩(wěn)定</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的核心裝置是數(shù)控裝置， 由印刷電路板、紙帶閱讀機(jī)、鍵盒、CRT顯示器等硬件以及很多軟件組成，還有零件程序可輸入數(shù)字，可完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能 正是由于有這樣的核心數(shù)控裝置，因其精度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)機(jī)床，所以加品的質(zhì)量也就高于傳統(tǒng)機(jī)床加工的產(chǎn)品，

66、且質(zhì)量穩(wěn)定。</p><p>　　⑵﹑ 可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，加工復(fù)雜零件</p><p>　　驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，這個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置由主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)組成。通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)且是在數(shù)控裝置的控制下。幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。</p><p><b>　?、签p 生

67、產(chǎn)效率高</b></p><p>　　加工零件通過數(shù)字化控制，從而使生產(chǎn)加工工具一體化，其全由數(shù)字化流程控制。相對(duì)于傳統(tǒng)加工機(jī)床，大大減少了生產(chǎn)單位產(chǎn)品的工作時(shí)間，從而提高數(shù)字機(jī)床加工產(chǎn)品的工作效率，以加工中心為例，加工中心是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的～種高度自動(dòng)化的多功能數(shù)控機(jī)床。工件在加工中心上經(jīng)一次裝夾后，能對(duì)2個(gè)以上的表面完成多種工序的加工，并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率大大提高。&l

68、t;/p><p>　　⑷﹑ 自動(dòng)化程度高，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度</p><p>　　數(shù)控自動(dòng)化機(jī)床是機(jī)械加工制作，且是數(shù)字化控制。操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度則會(huì)減輕，有利于提高數(shù)控機(jī)床加工工具的效率，也有利于提高品的質(zhì)量，更有利于提升數(shù)控機(jī)床企業(yè)的生產(chǎn)效益，從而壯大企業(yè)。</p><p>　?、嫂p 對(duì)操作人員的素質(zhì)和技術(shù)要求高</p><p>　　數(shù)控機(jī)床不同于

69、傳統(tǒng)機(jī)床，數(shù)字化控制不僅要懂計(jì)算機(jī)操作，而且還要懂?dāng)?shù)控加工語言。數(shù)控加工語言分為ATL語言和NC語言。ATL語言由CAM 軟件產(chǎn)生，用來描述刀具運(yùn)行軌跡的一種說明性語言，并且可在CAM 軟件里逐行進(jìn)行加工仿真模擬。NC語言由后置處理器產(chǎn)生，是實(shí)際輸入機(jī)床的加工語言。NC程序也可以直接在數(shù)控機(jī)床上編寫。主要有加工代碼、輔助功能代碼、刀具代碼、主軸轉(zhuǎn)速和切屑速度代碼。這些都是高技術(shù)的專業(yè)知識(shí)，只有具備高技能的專業(yè)人員才能對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行操作。

70、</p><p>　　2﹑ 數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用</p><p>　　數(shù)控加工的方式很多，包括數(shù)控銑加工、數(shù)控電火花加工、數(shù)控電火花線切割、數(shù)控車削加工、數(shù)控磨削加工以及其他一些數(shù)控加工方式，這些加工方式，為模具提供了豐富的生產(chǎn)手段。根據(jù)其特點(diǎn)，可以將模具分為許多類，每一類模具，都有其最合適的加工方式。因此，實(shí)際生產(chǎn)中，必須合理分類，找到最適合的加工方式，以降低成本，提高生產(chǎn)率。

71、對(duì)于旋轉(zhuǎn)類模具，一般采用數(shù)控車削加工，如車外圓、車孔、車平面、車錐面等。酒瓶、酒杯、保齡球、方向盤等模具，都可以采用數(shù)控車削加工。對(duì)于復(fù)雜的外形輪廓或帶曲面模具，電火花成型加工用電極，一般采用數(shù)控銑加工，如注塑模、壓鑄模等，都可以采用數(shù)控銑加工。對(duì)于微細(xì)復(fù)雜形狀、特殊材料模具、塑料鑲拼型腔及嵌件、帶異形槽的模具，都可以采用數(shù)控電火花線切割加工。模具的型腔、型孔，可以采用數(shù)控電火花成型加工，包括各種塑料模，橡膠模、鍛模、壓鑄模、壓延拉深模

72、等。對(duì)精度要求較高的解析幾何曲面，可以采用數(shù)控磨削加工.</p><p>　　四 以數(shù)控車床加工軸類零件為實(shí)例</p><p><b>　　㈠,零件圖</b></p><p>　　有如下零件圖，其毛坯為軸類。因其結(jié)構(gòu)有外螺紋、內(nèi)螺紋、圓角、斜倒角、圓弧、退刀槽、其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用普通加工方式難以加工，加工精度低并且難以保證其加工精度，因此選

73、擇數(shù)控加工。</p><p><b>　　㈡﹑零件圖工藝分析</b></p><p>　　1﹑該零件包括有槽、螺紋、圓弧、內(nèi)孔、內(nèi)螺紋、鍵槽、圓柱，其多個(gè)直徑尺寸有較嚴(yán)的尺寸公差要求，但對(duì)于粗糙度并沒有太嚴(yán)的要求表面粗糙度Ra值較大。為此這些表面的加工順序?yàn)椋簥A左端→車削右端外圓→車槽→車右端螺紋→工件掉頭并校正→鉆中心孔→車孔→車內(nèi)槽→加工內(nèi)螺紋</p>

74、<p>　　2﹑確定定位基面。該軸的幾個(gè)主要配合表面和臺(tái)階面對(duì)基準(zhǔn)軸線均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)要求，應(yīng)在軸的兩端加工B型中心孔作為定位基準(zhǔn)面，此左端中心孔要在粗車之前加工好。</p><p>　　3﹑選擇毛坯的類型。該傳動(dòng)軸材料為45鋼，各外圓直徑相差不大，故毛坯選擇直徑60的45圓鋼料。</p><p>　　4 ﹑擬訂工藝過程。該軸的工藝過程中，在考慮主要表面加工的同時(shí)，

75、還要考慮次要表面的加工和熱處理要求，要求不高的外圓在精車時(shí)就可加工到規(guī)定尺寸，槽、倒角和螺紋應(yīng)在精車后加工，鍵槽在精車后進(jìn)行劃線和車削，調(diào)質(zhì)處理安排安排在粗車之后，調(diào)質(zhì)后一定要修研中心孔，以消除熱處理變形和氧化皮，磨之前，還要修研中心孔以提高定位精度。</p><p><b>　　確定零件毛坯尺寸</b></p><p>　　根據(jù)零件材料、性能以及學(xué)?，F(xiàn)有的設(shè)備要求選

76、擇零件的材料為45#鐵鑄件，并根據(jù)情況盡量使各個(gè)表面上的余量均勻，綜上所選毛坯尺寸為160mm×60m</p><p>　　㈢ ﹑ 設(shè)備的選擇</p><p><b>　　1﹑機(jī)床選擇</b></p><p>　　結(jié)合零件圖分析，該零件構(gòu)成復(fù)雜，以致加工工序復(fù)雜。數(shù)控車床易于加工復(fù)雜零件，易于保證加工精度，可實(shí)現(xiàn)軟件精度補(bǔ)償，加工效

77、率高零件，加工周期短。結(jié)合我院機(jī)床的實(shí)際，采用數(shù)控車床進(jìn)行加工。數(shù)控車床CAK-6140VA主要參數(shù)如下表、實(shí)圖如圖；數(shù)控車床CAK-6140VA采用FNAUC系統(tǒng). 據(jù)該零件的外形是軸類零件，比較適合在車床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圓弧數(shù)值精度,在普通車床上是難以保證其技術(shù)要求。所以要想保證技術(shù)要求,只有在數(shù)控車床上加工才能保證其加工的尺寸精度和表面質(zhì)量。機(jī)床我們選用HNC-CK6140數(shù)控系,實(shí)物圖如下;</p&g

78、t;<p><b>　　2﹑機(jī)床參數(shù)</b></p><p><b>　　㈣﹑切削順序</b></p><p>　　根據(jù)零件圖樣，制定以下工藝方案，</p><p>　　方案：夾左端→粗車外圓→精車外圓→切槽→車螺紋→夾右端→手動(dòng)鉆孔→鏜孔→加工內(nèi)螺紋→車個(gè)臺(tái)階</p><p><

79、;b>　　工序1:備料</b></p><p>　　工序2:熱處理:正火</p><p><b>　　工序3平端面</b></p><p><b>　　工序4粗車右端外圓</b></p><p><b>　　工序5精車右端外圓</b></p>&

80、lt;p><b>　　工序6切槽</b></p><p><b>　　工序7車螺紋</b></p><p>　　工序8工件掉頭并校正同時(shí)螺紋加螺紋套</p><p><b>　　工序9平端面</b></p><p><b>　　工序10用鉆頭鉆孔</b&g

81、t;</p><p>　　工序11:鏜¢200+0.04孔</p><p><b>　　工序12加工內(nèi)槽</b></p><p><b>　　工序13車內(nèi)螺紋</b></p><p><b>　　工序14檢驗(yàn)</b></p><p><b

82、>　　1﹑加工方案分析</b></p><p>　　以上方案是合理的,是通過仔細(xì)考慮(零件加工的技術(shù)要求,裝夾次數(shù),加工先后)以及可能采取的加工手段之后,開加工的,符合先粗后精的原則,集中體現(xiàn)工序集中的原則.由于零件的加工精度要求較高,減少了裝夾次數(shù),能夠減少裝夾誤差,使加工精度大大提高。</p><p><b>　　2﹑切削用量的選擇</b><

83、;/p><p><b>　?、农p平端面</b></p><p>　　ap=3.5mm,f=0.2mm/r,vc=25m/min</p><p>　　n=1000 vc /πd=463.23r/s</p><p>　　因此選擇n=500r/min</p><p>　　p=p額×η=6kw<

84、;/p><p>　　p需=kc·ap·f·vc /1000=2.4525kw≤p</p><p><b>　　故機(jī)床功率足夠.</b></p><p>　　⑵﹑粗車 查≤機(jī)械工程師簡(jiǎn)明手冊(cè)≥表4-2-1</p><p>　　ap =2mm,f=0.3mm/r, vc =90m/min</p

85、><p>　　n=1000 vc /πd=579.03r/min</p><p>　　因此選擇n=650r/min</p><p>　　p=p額×η=6kw</p><p>　　p需=k·ap·f·vc /1000=3.53kw≤p</p><p><b>　　故機(jī)床功率足

86、夠.</b></p><p>　?、签p半精車 查≤機(jī)械工程師簡(jiǎn)明手冊(cè)≥表4-2-2</p><p>　　ap =1.5mm,f=0.2mm/r, vc =120m/min</p><p>　　n=1000 vc/πd=694.84r/min</p><p>　　因此選擇n=800r/min</p><p>

87、　　p=p額×η=6kw</p><p>　　p需=k·ap·f·vc /1000=2.35kw≤p</p><p><b>　　故機(jī)床功率足夠.</b></p><p>　?、醛p精車 查≤機(jī)械工程師簡(jiǎn)明手冊(cè)≥表4-2-10</p><p>　　ap =1mm,f=0.1mm/r,

88、 vc =130m/min</p><p>　　n=1000 vc /πd=868.55r/min</p><p>　　因此選擇n=1000r/min</p><p>　　p=p額×η=6kw</p><p>　　p需=k·ap·f·vc /1000≤p</p><p><

89、b>　　故機(jī)床功率足夠.</b></p><p><b>　?、嫂p切槽</b></p><p>　　ap =1mm,f=0.4mm/r, vc =80m/min</p><p>　　n=1000 vc /πd=463.23r/min</p><p>　　因此選擇n=500r/min</p>

90、<p>　　p=p額×η=6kw</p><p>　　p需=F·vc×10=k·ap·f·vc /1000=1.3kw≤p</p><p><b>　　故機(jī)床功率足夠.</b></p><p>　?、椹p確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式</p><p>&

91、lt;b>　　1﹑粗基準(zhǔn)選擇原則</b></p><p>　　為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。合理分配各加工表面的余量，應(yīng)選擇毛坯外圓作粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷。以便定位可靠。</p><p><b>　　2﹑精基準(zhǔn)選擇原則</b></p>&l

92、t;p>　　基準(zhǔn)重合原則：選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：自為基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則。</p><p><b>　　3﹑定位基準(zhǔn)</b></p><p>　　綜合上述，粗、精基準(zhǔn)選擇原則，由于是軸類零件，在車床上用三爪卡盤裝夾定位，定位基準(zhǔn)應(yīng)選在零件的軸線上，以毛坯ф58mm的棒料的軸線和左端面作為定位基準(zhǔn)。</p><p&g

93、t;<b>　　㈥﹑裝夾方式</b></p><p><b>　　1﹑各類夾具及優(yōu)點(diǎn)</b></p><p><b>　?、?機(jī)床夾具的分類</b></p><p>　　機(jī)床夾具的種類很多，按使用機(jī)床的類型可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具和其他機(jī)床夾具等；按驅(qū)動(dòng)夾具工作的動(dòng)力

94、源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具和自?shī)A緊夾具等；按其專門化程度，機(jī)床夾具一般分為以下5種類型。</p><p><b>　　通用夾具</b></p><p>　　通用夾具的結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定的通用性，它無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可用于裝夾不同的工件。如三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸

95、盤等，一般以作為通用機(jī)床的附件，由專業(yè)廠生產(chǎn)。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具品種，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是定位與夾緊費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)率較低，故主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)。</p><p><b>　　專用夾具</b></p><p>　　專用夾具是針對(duì)某一工件的某一工序而專門設(shè)計(jì)和制造的.因?yàn)椴恍枰紤]通用性，所以?shī)A具可設(shè)計(jì)得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。由于這類夾具設(shè)

96、計(jì)與制造周期較長(zhǎng)，產(chǎn)品變更后無法利用，因此適用于大批量生產(chǎn)。采用專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。</p><p><b>　　可調(diào)夾具</b></p><p>　　可調(diào)夾具是針對(duì)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的。它是在加工完某種工件后，經(jīng)過調(diào)整或更換個(gè)別定位元件和夾緊元件，既可加工另外一種工件的夾具。它按成組原理設(shè)計(jì)，用于加工現(xiàn)狀相似和尺寸相近的一組工件，

97、故在多品種，中、小批量生產(chǎn)中使用有較好的經(jīng)濟(jì)效果。</p><p><b>　　組合夾具</b></p><p>　　組合夾具是按一定的工藝要求，由一套通用標(biāo)準(zhǔn)元、部件組合而成的夾具。這類夾具使用結(jié)束后可拆卸或重新組裝。組合夾具能有效縮短生產(chǎn)周期，減少專用夾具的品種和數(shù)量，適用于中、小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品的調(diào)制。</p><p><b>

98、　?、蓦S行夾具</b></p><p>　　隨行夾具是在自動(dòng)加工線中針對(duì)某一工件所采用的一種夾具。此類夾具除了擔(dān)負(fù)一般夾具的裝夾任務(wù)外，還擔(dān)負(fù)著自動(dòng)加工線輸送工件的任務(wù)。</p><p><b>　　2﹑車床夾具. </b></p><p>　?、拧?shù)控車床夾具分類</p><p><b>　?、偃?/p>

99、爪自定心卡盤</b></p><p>　　如右圖所示，三爪自定心卡盤是車床上最常用的自定心夾具。它夾持工件時(shí)一般不需要找 </p><p>　　正，裝夾速度較快。把它略加改進(jìn)，還可以方便地裝夾方料，其他形狀的材料;同時(shí)還可以裝夾小直徑的圓棒。</p><p><b>　　四爪單動(dòng)卡盤</b></p>&l

100、t;p>　　四爪單動(dòng)卡盤如右圖所示，是車床上最常用的夾具，適用于裝夾形狀不規(guī)則或大型的工件，夾緊力較大，裝夾精度較高，不受卡爪磨損的影響，但裝夾不如三爪自定心卡盤方便。裝夾圓棒料時(shí)，如在四爪單動(dòng)卡盤內(nèi)放上一塊V行架，裝夾就快捷多了。</p><p>　　(四爪單動(dòng)卡盤 1-卡盤體 2-卡爪 3-絲桿 )</p><p>　?、郓p四爪單動(dòng)卡盤裝夾操作須知：</p&

101、gt;<p>　　應(yīng)根據(jù)被裝夾處的尺寸調(diào)節(jié)卡爪，使其相對(duì)兩爪的距離略大于工件直徑即可。工件被夾持部分不宜過長(zhǎng)，一般以10-15mm為宜。為了防止工件表面被夾傷和找正工件時(shí)方便，裝夾位置應(yīng)墊0、5mm以上的銅皮。在裝夾大型、不規(guī)則工件時(shí)，應(yīng)在工件與導(dǎo)軌面之間墊放防護(hù)木板，以防工件掉下，損壞機(jī)床表面。</p><p>　?、芑ūP、角鐵和常用附件</p><p>　　花盤 花

102、盤是鑄鐵材料，用螺紋或定位孔形式直接裝在車床主軸上。它的工作平面與主軸軸線垂直，平面度誤差小，表面粗糙度Ra<1.6um。表面上開有長(zhǎng)短不等的T行槽（或通槽），用于安裝螺栓緊固工作和其它附件以及裝夾不對(duì)稱和形狀復(fù)雜的工件，裝夾工件時(shí)需反復(fù)校正和平衡。為了適應(yīng)大小工件的要求，花盤也有各種規(guī)格，常用的有直徑250mm、300mm、420mm等。角鐵 角鐵又叫彎板，是鑄鐵材料。它有兩個(gè)相互垂直的平面，表面粗糙度Ra<1.6u

103、m，并有較高的垂直度精度。V行架 V行架的工作表面是V形面，一般做成 90`或120`,它的兩個(gè)面之間都有較高的形位精度，主要用作工件以圓弧面為基準(zhǔn)的定位。 平墊鐵 它裝在花盤或角鐵上，作為工件定位的基準(zhǔn)平面或?qū)蚱矫?。平衡鐵 平衡鐵材料一般是鋼或鑄鐵，有時(shí)為了減小體積，也可用鉛制作。</p><p><b>　　3﹑夾具的選擇</b></p><p&g

104、t;　　根據(jù)該零件形狀規(guī)則、加工特點(diǎn)及加工精度較高，所以選擇三爪自定心卡盤。之所以選擇三爪自定心卡盤是因?yàn)槿ψ远ㄐ目ūP，是因?yàn)樗浅Ｓ玫能嚧餐ㄓ脢A具，它可以自定中心，夾持范圍大，裝夾工件的效率高，適用于裝夾中小型以外圓定位的零件。</p><p><b>　　附夾具圖如下圖所示</b></p><p><b>　　4﹑裝夾方式</b></

105、p><p><b>　　㈦.刀具的選擇</b></p><p><b>　　1﹑各類刀具圖片</b></p><p><b>　　2﹑刀具的選擇原則</b></p><p><b>　?、农p數(shù)控刀具的選擇</b></p><p>　　控

106、刀具（分兩大系統(tǒng)：車削系統(tǒng)和銑鏜削系統(tǒng)）的特點(diǎn)與要求</p><p>　　數(shù)控刀具要求精度高、剛性好、裝夾調(diào)整方便，切削性能強(qiáng)、耐用度高。合理選用既能提高加工效率又能提高產(chǎn)品質(zhì)量。</p><p>　?、譬p刀具選擇應(yīng)考慮的主要因素</p><p>　　被加工工件的材料、性能：金屬、非金屬，其硬度、剛度、塑性、韌性及耐磨性等。加工工藝類別；車削、鉆削、銑削、鏜削或粗加

107、工、半精加工、精加工和超精加工等。工件的幾何形狀、加工余量、零件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。刀具能承受的切削用量。輔助因數(shù)：操作間斷時(shí)間、振動(dòng)、電力波動(dòng)或突然中斷等。</p><p>　?、签p車削系統(tǒng)（整體式工具系統(tǒng)）</p><p>　　組成：由刀片（刀具）、刀體、接柄（或柄體）、刀盤等可轉(zhuǎn)位刀片的代碼及參數(shù)可轉(zhuǎn)位刀片的斷屑槽槽型：斷屑自如、排屑流暢可轉(zhuǎn)位刀片的夾緊方式：楔塊上壓式、杠桿式、螺釘上壓

108、式要求：夾緊可靠、定位準(zhǔn)確、排屑流暢、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便</p><p><b>　　⑷﹑刀具材料選擇</b></p><p>　?、?、刀片材料選擇：高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方碳化硼或金剛石</p><p>　?、?、刀片尺寸選擇：有效切削韌長(zhǎng)度、被吃刀量、主偏角等</p><p>　?、?、刀片形狀選擇：依

109、據(jù)表面形狀、切削方式、刀具壽命、轉(zhuǎn)位次數(shù)等</p><p>　?、堋⒌镀牡都獍霃竭x擇：</p><p>　　粗加工、工件直徑大、要求刀刃強(qiáng)度高、機(jī)床剛度大時(shí)選大刀尖圓弧精加工、切深小、細(xì)長(zhǎng)軸加工、機(jī)床剛度小選小刀尖圓弧</p><p>　?、嫂p刀具系統(tǒng)（模塊式工具系統(tǒng)）</p><p>　　組成；刀片（刀具）、刀桿（或柄體）、主軸或刀片（刀

110、具）、工作頭、連接桿、主柄、主軸所組成數(shù)控銑削刀具的選擇,銑刀類型的選擇：加工較大平面選擇面銑刀，加工凸臺(tái)、凹槽、小平面立銑刀，加工毛坯面和粗加工孔選擇鑲硬質(zhì)合金玉米銑刀，曲面加工選擇球頭銑刀，加工空間曲面模具型腔與凸模表面選擇模具銑刀，加工封閉鍵槽選鍵槽銑刀，等等</p><p><b>　?。?）、刀柄的選擇</b></p><p>　　依據(jù)被加工零件的工藝選擇刀

111、柄刀柄配備的數(shù)量：與被加工零件品種、規(guī)格、數(shù)量、難易程度、機(jī)床負(fù)荷有關(guān)正確選擇刀柄柄部形式堅(jiān)持選擇加工效率高的刀柄綜合考慮合理選用模塊式和復(fù)合式刀柄</p><p><b>　　⑺﹑總結(jié)：</b></p><p>　　數(shù)控刀具要求精度高、剛性好、裝夾調(diào)整方便，切削性能強(qiáng)、耐用度高。合理選用既能提高加工效率又能提高產(chǎn)品質(zhì)量。刀具選擇應(yīng)考慮的主要因素。工具系統(tǒng)向著柔性制造

112、系統(tǒng)和模塊化組合結(jié)構(gòu)發(fā)展</p><p><b>　　3﹑最終選擇刀具</b></p><p><b>　　4﹑刀具卡</b></p><p><b>　　五 零件的編程</b></p><p><b>　?、濠p手工編程</b></p>

113、<p>　　1﹑加工程序1 （加工右端各外圓）</p><p>　　2﹑加工程序2（加工左端內(nèi)孔）</p><p>　　3﹑加工程序3（車削左端外圓）</p><p>　?。ǘ┅p 數(shù)控仿真系統(tǒng)</p><p>　　數(shù)控加工程序編制好后將其輸入數(shù)控車床，然后對(duì)刀，在將機(jī)床鎖住進(jìn)行程序校驗(yàn)，仔細(xì)觀察其模擬加工路線是否有干涉、過切、出錯(cuò)

114、等現(xiàn)象，若有應(yīng)及時(shí)對(duì)程序錯(cuò)誤處進(jìn)行修改，修改后保存，再次調(diào)出修改后的程序進(jìn)行校驗(yàn)，直到程序萬無一失，沒有任何錯(cuò)誤的情況下方可進(jìn)行自動(dòng)加工。注：這個(gè)環(huán)節(jié)是必不可少的，否則會(huì)發(fā)生打刀等損壞機(jī)床其它部件的情況，直接影響機(jī)床的加工精度及壽命，更嚴(yán)重的是存在人身安全隱患。操作面板如圖4-13所示:</p><p><b>　　車床零件測(cè)量</b></p><p><b&g

115、t;　　1 放置零件</b></p><p>　　2﹑零件加工 裝夾好毛坯，調(diào)出編制好的程序，直接進(jìn)行自動(dòng)加工直至程序結(jié)束。 3﹑精度自檢