VERICUT船用柴油机缸盖加工工艺设计与制造过程仿真(4)

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本章主要介绍了课题研究的背景及意义，并阐述了数控加工工艺与数控加工仿真技术的国内外研究现状及其发展，目前主要存在的问题。最后给出了本课题的主要研究内容。

第二章船用柴油机缸盖的数控加工工艺设计

2.1 缸盖数控加工工艺的总体设计

数控加工与普通机床加工相比较，在许多方面遵循的原则基本一致，在使用方法上也大致相同。但由于数控机床本身的自动化程序较高，设备费用也较昂贵，使数控加工形成了如下特点。

（1）数控加工的工艺内容十分具体数控加工的具体工艺问题，不仅在设计数控工艺时必须认真考虑，而且必须设置在数控加工程序中。而对于普通机床加工，许多具体的工艺问题无需在设计工艺规程时进行过多的考虑，在很大程度上都由操作工人根据自己的经验和习惯自行决定。

（2）数控加工的工艺工作相当严密虽然数控机床的自动化程序较高，但自适应性差，它不能像普通机床加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。所以，数控加工中的工艺设计必须考虑加工过程的每一个细节，对零件图形进行教学处理、编程等，都要力求准确无误。否则，会造成加工过程中的碰刀、超程等现象，严重时还会损坏数控机床零部件，造成设备和人身安全事故。

（3）数控加工的工序相对集中由于数控机床加工时能在一次装夹中加工零件的多个表面，为减少安装误差和辅助时间，所以数控加工往往采用工序相对集中的工艺方法。

（4）适宜于多品种小批量或中批量生产由于数控加工的对象一般为较复杂零件，且工序相对集中，势必使工序时间拉长，所以数控加工只适宜于占机械加工量70%-80%的多品种小批量或中批量生产。而对于占机械加工总量20%-30%的大批量生产类型，则采用专用多工位组合机床或自动机形成的生产线，数控加工就不适应了。

数控加工具有加工精度高、生产率高、质量稳定、减轻劳动强度，改善劳动条件等特点，利用数控机床进行加工，是通过自动编程生成的程序来控制机床运转的。在数控程序的编制之前，进行工艺分析是非常重要的。数控加工的工艺设计主要包括如下内容：

（1）选择并确定零件的数控加工内容；

（2）对加工零件特点与加工要求进行数控加工工艺性分析；

（3）数控加工的工艺路线设计；

（4）数控加工的工序设计。

2.1.1 选择并确定零件的数控加工内容

当选择并决定对某个零件进行数控加工后，还必须选择零件数控加工的内容，以决定零件的哪些表面需要进行数控加工。一般可按下列顺序考虑：

(1) 数控加工应优先选择的内容为普通加工无法加工的内容；

(2) 数控加工重点选择的内容应为普通机床难加工、质量难以保证的内容；

(3) 数控机床在尚存富余能力的基础上，应选择工人手工操作强度大、普通机床

加工效率低的内容作为自己的加工对象。

本课题研究的船用柴油机缸盖属于多孔隙、多加工面的典型箱体类零件的加工。通过以上分析可知，在缸盖加工过程中，有些工序必须采用数控加工，这些工序组成了缸盖加工的基本内容，即铣各侧面并钻镗四周孔、镗进排气阀座及导管孔、铣进气面并加工侧面孔、加工上下表面孔、钻侧面孔并攻丝。因此保证各孔的位置精度和同轴度以及孔的高加工精度显得十分重要，同时在侧面孔加工中有几个与平面成一定角度的孔，这也需要用数控加工来保证孔的加工质量与加工要求，以及简化夹具的设计问题。在侧面加工中，由于是四个面在同一个工序中依次进行加工，所以保证定位精度显得特别重要。只有这样，才能保证缸盖的加工精度要求和提高缸盖的生产效率。2.1.2 缸盖零件的特点及其加工要求