成组数控技术的发展
成组数控技术从 50 年代提出到如今已经历了近 50 年的发展和应用。成组数控技术作为一门综合性的生产技术科学是计算机辅助设计、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助制造（ CAM ）和柔性制造系统等方面的技术基础。我国早在 60 年代初就在纺织机械、飞机、机床及工程机械等机械制造业中推广应用成组技术，并初见成效。原机械部设计研究院负责组织研制的全国机械零件分类编码系统 JLBMI ，它将对我国推广应用成组数控技术起到积极推进作用。近几年来，一些工厂实践经验表明，应用成组技术的经济效益是十分显著的。我国不少高等工业院校结合教学和科研工作，在成组数控技术基本理论及其应用方面，如零件分类编码系统、零件分类成组方法和计算机辅助编码、分类、工艺设计、零件设计、生产管理的软件系统等方面都开展了许多研究工作，并取得了不少成果。可以相信，随着应用推广和科研工作的持续开展，成组数控技术对提高我国机械工业的制造技术生产管理水平将日益发挥其重要的作用。 （引用[2]）。
成组数控技术的发展方向：(1) 国家和地方政府的科技资助政策在发生重大变化:更强调公共财政支持公共的服务平台,例如江苏正在建立高校-企业共建的工程中心,如纺织机是知识创新平台中的重要内容. 成组技术可以帮助知识的条理化和编码化机械工程中心等. (2) 国家在建立各种知识创新平台,支持企业的创新. （引用[3]）.
用成组数控技术原理指导企业产品的设计,替代传统的设计方法,是企业改善设计质量、提高设计效率的一个重要手段。统计表明,当设计开发一种新产品时,往往有80 % 以上的零件设计可以参考借鉴或直接引用原有的产品图纸,而对车床产品设计而言,可重复利用和借鉴的零部件就更多。成组数控技术要求在新产品设计中尽量采用已有产品的零件,减少零件形状、零件上的功能要素以及尺寸的离散性,要求各种产品间的零件尽可能相似,尽可能重复使用,不仅在同系列产品之间如此,在不同系列产品之间也尽可能如此。如在研制开发普通台式车床时,对不同系列、不同规格的台式车床,其床身、床鞍、刀架、尾架、主轴箱、进给箱、溜板箱等根据需要设计成不同的模块供设计人员根据客户需要进行拼装,不同模块中所用零部件尽可能相近或相似。可以这样说,设计者的任务不是创造新零件,而是尽量用现有零件拼装新产品。设计人员在设计产品时按先检索后设计的顺序,充分利用库内的设计资料,检索现有零件,尽量减少新设计的工作量,在合理继承的基础上,进行创新。将成组数控技术应用于产品设计方面,可减少产品中相似零件的数目,消除重复设计零件,减少设计建模及绘图工作,利用零件的分类编码系统检索出同样功能的零件,识别代用件等等。 （引用[1]）
成组数控工艺设计
数控加工的基本特点对所加工的零件进行工艺分析,拟订工艺方案,选择合适的夹具、刀具,确定切削用量。一些在普通机床的加工工艺中任何数控加工,在编制数控加工工艺和程序之前,都要不必考虑的问题,如工序内工步的安排、零点设置、对刀点。毛坯的制作冲裁模,一般要经过锻造进行毛坯操作,碳素工具钢一般锻造性能良好,锻造过程中对表面脱碳要严加注意,加热时间要尽量缩短,其次要严格控制锻压比,一般要大于4, 锻造后,空气冷却。始锻1 200 ℃,终锻800 ℃。
热处理工艺：锻造后为了给后序的加工、最终热处理工序作好准备,应消除锻件内的应力,改善组织,并使其具有合适的硬度和稳定细小的组织,以利于机械加工。因此锻件要在毛坏状态下进行预先热处理。T10A 碳素工具钢,一般采取球化退火,使渗碳体成球状均匀分布,若锻件沿晶界出现网状碳化物时,则先进行正火处理,消除网状碳化物,然后进行球化退火。通常采用球化退火,以获得铁素体机体上分布的细小均匀的粒状碳化物组织。淬火(1) 淬火温度T10A 淬透性低。需要用水冷却,容易产生变形和淬裂,另外碳素工具钢对过热敏感,晶粒容易长大,其淬火温度一般是在碳化物与奥氏体共存的两相区内,这是由于碳化物的存在不仅可以阻止奥氏体的长大,使碳素工具钢保持较小晶粒,从而能在高硬度条件下保证具有一定的韧性;而且剩余碳化物的存在也有利于模具耐磨性的提高。为防止过热,选取最低的淬火加热温度(760～780 ℃),是获得最好机械性能的关键,为防止淬火开裂,必须在淬火方法上实现均匀冷却[1] 。(2) 加热、保温时间的由于加热时间与模具的材质、工件大小有关。升温时间因工件大小而异,保温时间依材质而不同,加热时间不可取一定值,加热时间的长短直接影响模具的组织性能。为保证T10A 冷作模具基体奥氏体化,碳化物溶解,必须有一定保温时间,保温时间本公司采用15～25 min 。
公式： 升温时间= f(模具工件尺寸,30 min/ 25 mm)
保温时间= f (钢材材质) (SK工具钢10～15 min, 该公司采用15～25 min)
SK钢材加热时间= 保温时间+ 升温时间
T10A 冷作模具加热时间=30 min/25 mm+15～20 (引用[10])
数控加工工艺的主要内容：
1.选择数控机床：考虑各数控机床的附件种类、行程范围、承重等因素,根
据需要加工的工件,来选择适当的机床。(引用[12])
2. 选择适合在数控机床上加工的工序内容一般的,对于难测量、难控制尺寸的非敞开内腔;尺寸精给系统反向间隙对加工精度的影响。同一把刀能加工的内
容应该连续加工,尽量减少诸如换刀、转位等辅助工作时间, 提高加工效率。(引用[13])
3. 数学处理。编程前,根据零件的几何特征,在建立的工件坐标系上,计算出刀具的运动轨迹。对于形状比较简单的零件(如直线和圆弧组成的零件),只需计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两个几何元素的交点或切点的坐标值等。
度、位置精度高、更换机床难以保证的部位;镜像对称的加工降低加工成统规定的指定代码、程序段格式,来编写零件程序清单。
4.通过传输介质,将程序输入机床。 (引用[9])
5. 程序校验与首件试切。表面等,考虑在数控机床加工。此外,考虑到数控机床的工时费用高等因素,为提高数控机床的工作效率不考虑数控机床。 (引用[9])
6. 分析加工零件的图纸:普通机床能满足图纸要求的本,当程序被验证准确无误之后,存档。编写零件程序清单:加工路线和工艺参数确定以后,根据各机床所用数控系明确加工内容及技术要求,确定加工方案,制定数控加工路线分析零件的变形情况、加工余量以及图纸中各加工表面的尺寸精度、几何形状精度、相线位置度、表面粗糙度等要求;设计数控加工的工序划分、机床附件和刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量的确定、安排走刀路线等等。&nbs