我的设计课题为地铁门槛的数控加工工艺及编程，地铁门槛是个比较复杂的铝型材，此材料有良好的耐化学腐蚀、表面硬度、其结构比较独特，精度要求较高，需要加工中心加工的就有五步，而且工序都比较长，写这个课题具有挑战性和代表性，因为设计对图纸和主题都有严格的要求。地铁门槛毛坯是由铝型材铸造而成的，其表面要经过特殊氧化。之所以选择铝型材，是因为铝的密度远远的小于铁，而且硬度也合适，这样可以进一步为地铁提高速度，也符合现代生产中对轨道交通的高速方面要求；表面氧化既可以让门槛外露部分美观大方，又可以使整个门槛内部隔离空气，不会被氧化，增加其使用寿命。 首先，需要了解一下数控机床的加工特点：数控机床是使用程序来控制机床实现自动加工的，与普通机床相比，数控机床具有以下特点： ①适应性强，高柔性。数控机床加工零件改变时，只需改变相应的加工程序，不需要新制造或更换工装、调整设备，机床就可以迅速地转换为另一工件界面。 ②高效率、高精度。数控机床具有很高的控制精度和制造精度，另外，数控机床的自动加工方式还可以消除操作者的人为误差，加工的一致性好，质量比较稳定。尤其在批量加工时，数控加工能够有效减少零件切削时间和辅助工作时问，提高生产效率。 ③劳动强度低。数控机床自动化较高，操作者不需要进行繁重的手工操作，劳动强度明显降低。 ④易于建立计算机网络，实现先进的管理模式。由于数控机床使用的是数字控制，易于实现CAD／CAM一体化，易于实现DNC控制。 ⑤自适性差。数控机床不能像普通机床加工时可以根据加工中出现的实际问题自由地进行人为调整。另外，数控加工还有技术复杂、加工成本相对高、机床维修和编程技术要求较高等许多不利条件。 其次，数控机床的使用，使用好数控机床是一个综合因素，需要具有工艺员的工艺分析能力，又要有操作者的操作技能。 ①工艺方面 (a)合理制定工艺方案。作为一个合格的工艺员必须了解数控加工的适应性，了解各数控机床的加工特性及加工范围，针对加工对象合理选择数控机床及数控系统。 (b)严谨、细致的工艺文件。工艺文件是指导工人操作的具体规范，对于数控加工来说，它要求工艺内容十分具体。在传统加工中，许多具体的工艺问题，如：工步的划分，走刀路线的确定，刀具、切削用量的选择等在很大程度上都是由操作者根据自己的经验和习惯决定的，无需在工艺中过多的规定。在数控加工中，这些问题工艺员必须事先设计和安排，做出正确的选择编人工艺文件中。另外，由于数控机床自适性差，所以，在工艺设计中要考虑全面，注意加工中每一个细节。因此，一定要有一套严谨的编制思路。 (c)根据产品结构、加工部位、零件材料、刀具等确定合理的切削参数，尽量采用等材料切削，避免加工过程切削速度剧变、去除量不一致的现象。 (d)编程时不仅要考虑加工路线，还要考虑压板、螺钉、夹具等辅具的位置、高度，选择合理的走刀路线，防止碰撞现象。 (e)对加工程序进行试切和验证。对首次使用的数控程序，应严格执行首件鉴定和程序验证过程，合格才能进行正式产品的批量加工。 (f)不断创新，挖掘数控机床的潜力，提高机床运转率。与国外制造企业相比，国内的数控机床进给量、切削速度均存在安全系数过大的问题，因此应充分利用数控设备功能，用足用巧数控设备，不断的提高数控机床的工作效率。拓宽加工范围，确保生产任务饱满。 (g)优化数控工艺，提高生产效率。通过先进CAD／CAM软件的应用，进一步优化数控工艺，在对工件进行数字化建模和工艺分析基础上，优化走刀轨迹、合理选择刀具，简化和优化数控程序，从而有效地缩短切削时间，提高加工效率。 (h)快速工装的使用。在数控设备上使用快速工装可以有效地缩短工装准备、工件定位夹紧时间和机床调整时间。设计快速夹具，采用标准定位法，使工人可以实现快速定位，无须对每个工件进行找正；对于一些小零件，可以在标准定位的基础上，一次装夹多个工件同时加工；采用柔性、模块化夹具，减少夹具数量。 ②数控机床的操作方面为了更高的发挥数控机床价值，必须正确地掌握数控机床操作原则。 (a)按机床安全操作规程正确操作机床，对出现的故障及时汇报，并保持好现常 (b)按工艺及程序的要求加工零件。 (c)加工前应协调零件、刀具、压板等尺寸，避免机床、零件、刀具、辅具之间的干涉、碰撞。 (d)提高操作者的技术素质，减少装刀、找正、对刀、测量等机床的非加工操作、调整时间。 (e)正确地管理刀柄、刀具、工装等辅具，并进行必要的维护和保养，保证辅具的精度。 轨道交通具有快速、运量大、低噪音、舒适安全、节能环保等诸多优点,自问世后便以其特有的优势在各种交通形式中一领风骚,成为世界各国发展城市公共交通系统、解决日益严重的城市交通问题的首选，地铁是一个大城市的命脉,作为轨道交通,地铁的优点很多:运载量多,安全系数大,快速便捷。相对于地面交通的频频堵车,日常上下班、出行的人们愈发感受到轨道交通所带来的便利任何事物都有其特点与发展条件，人们掌握后才能加速其发展。 数控机床的发展条件主要包括：它是机、电、液、气、光多学科各种高科技的综合性组合，特别是以电子、计算机等现代先进技术为基石，必须具有巩固的技术基础，互相配套，缺一不可。如不齐备，则数控机床难以顺利发展； 数控机床是由主机、各种元部件(功能部件)和数控系统三大部分组成，还需先进的自动化刀具配合，才能实现加工，各个环节在技术上、质量上必须切实过关，确保工作可靠、稳定，才能保数控机床工作的精度、效率和自动化，否则，难以在生产实际中使用； 它是社会需求、科技水平和人员素质三者的结合，缺一不成。如果人员素质差、科技水平达不到，则难以满足社会需求。人是一切活动的主体，需要各种精通业务的专家、人才和熟练技术工人，互相配合，共同完成。否则，数控机床难以顺利发展。 数控机床的操作是一项艰巨的任务，为了适合我国的经济水平，提高教育水平和生产水平是解决数控机床操作的关键。