機(jī)械螺紋類零件的數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)探討

穆　寧

（天津機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300131）

機(jī)械螺紋類零件的數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)探討

穆寧

（天津機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300131）

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，數(shù)控機(jī)床成為零件生產(chǎn)加工過程中不容忽視的重要生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)工藝。這種生產(chǎn)加工工藝不僅能夠優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)加工的具體工藝方式，同時(shí)還能夠極大地提高整個(gè)零件的具體質(zhì)量，而且還能提高整個(gè)生產(chǎn)效率。因此，數(shù)控機(jī)床在我國(guó)生產(chǎn)制造業(yè)中起到的作用越來越突出。所以本文主要對(duì)機(jī)械螺紋類零件的數(shù)控機(jī)床加工工藝進(jìn)行了分析研究，從而探討我國(guó)機(jī)械螺紋類零件的數(shù)控機(jī)床加工過程中所涉及到的各種加工技術(shù)。

機(jī)械螺紋類零件；生產(chǎn)加工；數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，制造業(yè)也呈現(xiàn)出一種新的生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)。并且在現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展的過程中，機(jī)械零件在日常的生活中所起到的作用越來越重要，因此在生產(chǎn)過程中對(duì)其要求也是越來越高，尤其是在零件的精確度方面。因?yàn)榱慵木_度與整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備有著密切的關(guān)系，如果零件的精確度低，那么對(duì)整個(gè)機(jī)械設(shè)備的使用壽命產(chǎn)生極高的影響。因此，這就要求生產(chǎn)部門在生產(chǎn)過程中采取一些具體的措施來提高零件的精度。首當(dāng)其沖可以選擇的方式手段為使用數(shù)控機(jī)床的加工方式，加強(qiáng)數(shù)控加工的生產(chǎn)工藝，從而提高整個(gè)零件的質(zhì)量和壽命。

一、數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的簡(jiǎn)要概況

在現(xiàn)代化的制造業(yè)中，數(shù)控機(jī)床加工方式成為不容忽視的重要生產(chǎn)方式。所謂的數(shù)控機(jī)床就是數(shù)字控制機(jī)床，是利用裝有控制系統(tǒng)的自動(dòng)機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)的一種制造設(shè)備。這種設(shè)備中的控制系統(tǒng)是一種極高的人工智能控制系統(tǒng)，它能夠自行的按照邏輯的方式進(jìn)行各種編碼的控制，并且通過各種信息的輸入來進(jìn)行各種動(dòng)作的控制。主要是利用各種控制設(shè)備進(jìn)行信號(hào)的發(fā)出，通過信號(hào)來指揮機(jī)床的動(dòng)作，按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行零件自動(dòng)的生產(chǎn)。這種數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)技術(shù)很好地解決了大量十分復(fù)雜、精密的零件加工問題，是一種典型的現(xiàn)代高新技術(shù)的產(chǎn)物。

在整個(gè)零件制造加工業(yè)中，使用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行零件的加工，能夠提高整個(gè)零件的精確度，同時(shí)還能夠提高實(shí)際生產(chǎn)過程中的加工技藝?，F(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)加工過程中，最受到人們的約束和限制的內(nèi)容為機(jī)械螺紋類的零件，而利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)的零件工藝，可以使用零件的具體工藝性進(jìn)行分析，進(jìn)而在詳細(xì)的分析基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的內(nèi)部深入分析以及整體的加工分析，從而確定出整個(gè)數(shù)控的加工步驟，并且在整個(gè)加工步驟的基礎(chǔ)之上來確定坐標(biāo)系，從而直接確定整個(gè)零件的具體定位。然后根據(jù)這些具體的信息內(nèi)容來選擇合適的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)工具，并且確定合適的零件加工路線，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)零件的生產(chǎn)。在對(duì)機(jī)械螺紋類的零件生產(chǎn)過程中，使用數(shù)控機(jī)床的加工生產(chǎn)技術(shù)要比傳統(tǒng)的零件生產(chǎn)加工技術(shù)的生產(chǎn)效率要高，并且零件的精確度也得到了更好地保障。

二、螺紋類零件的加工生產(chǎn)的基本原理

在整個(gè)機(jī)器設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，螺紋類零件起著十分重要的作用，尤其是表現(xiàn)在零件是通過螺紋類零件實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器和設(shè)備之間的連接和傳動(dòng)。所謂的螺紋就是在一些圓柱體或者圓錐體的表面上沿著螺旋的紋理形成的一種具有連續(xù)性的規(guī)律性的凸起。并且在社會(huì)不斷發(fā)展的今天，螺紋類零件的種類也十分的眾多，主要有固定螺距螺紋和變螺距螺紋、單線螺紋和多線螺紋、外螺紋和內(nèi)螺紋等多種不同的類型。而在數(shù)控機(jī)床的使用過程中，傳統(tǒng)的方式是對(duì)螺紋零件按照原有的螺紋線進(jìn)行深入的螺紋加工，對(duì)刀是最常用的一種加工方法。此外，在對(duì)機(jī)械進(jìn)行加工的過程中，整個(gè)車削加工是最常用的一種加工方式，加工的是一些回轉(zhuǎn)類的螺紋零件，在加工過程中車床是最為具體的一種裝備。而在車削加工過程中，主要的運(yùn)動(dòng)方式是帶動(dòng)著整個(gè)生產(chǎn)工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，繼而在運(yùn)動(dòng)過程中，利用刀具在直線上的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)零件生產(chǎn)過程中的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)。因此，螺紋加工是整個(gè)車床加工生產(chǎn)的基本功能。

三、螺紋類零件在數(shù)控生產(chǎn)加工技術(shù)中的具體處理方式

在對(duì)機(jī)械螺紋類的零件進(jìn)行工藝加工處理中，主要使用的是坐標(biāo)的尺寸進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的確定和標(biāo)識(shí)，并且在整個(gè)零件各種點(diǎn)、線、面的尺寸和具體位置的確定過程中，都應(yīng)該以這個(gè)坐標(biāo)為基礎(chǔ)，以坐標(biāo)原點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，因?yàn)檎麄€(gè)數(shù)控加工技術(shù)以精確度較高而聞名，因此，整個(gè)數(shù)控加工生產(chǎn)過程中不會(huì)出現(xiàn)較大的數(shù)據(jù)誤差，從而可以通過計(jì)算控制實(shí)現(xiàn)局部數(shù)據(jù)的修改和尺寸的改變。并且在具體的數(shù)控技術(shù)過程中，對(duì)其刀具的路線也應(yīng)該選擇盡量簡(jiǎn)單的路線進(jìn)行加工生產(chǎn)，按照經(jīng)驗(yàn)，可以使得刀具按照0b或者90b的方向進(jìn)行來回切割。另外，因?yàn)檎麄€(gè)機(jī)械螺紋類的零件在加工生產(chǎn)過程中，并不存在著輪廓上的誤差，所以在數(shù)控加工過程中，應(yīng)該保證零件所具有的直線型輪廓平行于設(shè)計(jì)之初所選擇的坐標(biāo)軸，這樣能夠提高整個(gè)螺紋類零件生產(chǎn)加工的精確程度。另外，在整個(gè)數(shù)控加工過程中，螺紋類零件中拐點(diǎn)的加工處理也不應(yīng)該選擇直角過渡的方式，并且對(duì)刀具運(yùn)行路線材料中的各種數(shù)量的去除和選擇，也必須要按照均勻的方式來減小整個(gè)沖擊的產(chǎn)生方式，從而提高整個(gè)零件的精確程度。

四、對(duì)螺紋類零件進(jìn)行車削加工的具體加工方式

在對(duì)機(jī)械螺紋類零件的車削加工過程中，必須要選擇合適的數(shù)控加工方式，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)車削加工生產(chǎn)產(chǎn)品的整個(gè)精確程度。而在螺紋類零件的數(shù)控加工過程中，首先需要做的是做好零件中圖形的數(shù)字處理，主要是選擇良好的零件原材料，然后按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)圖紙中的數(shù)據(jù)對(duì)零件原材料進(jìn)行具體加工。而在機(jī)械螺紋類零件圖形的數(shù)據(jù)處理中，應(yīng)該首先計(jì)算出生產(chǎn)加工過程中刀具所呈現(xiàn)出來的各種角度，以及整個(gè)切割循環(huán)過程中的整體退刀量。另外，在數(shù)控加工工藝過程中，要對(duì)整個(gè)零件的形狀進(jìn)行準(zhǔn)確地勾畫，然后按照精確的生產(chǎn)步驟，一環(huán)扣一環(huán)的生產(chǎn)指令以及精加工的生產(chǎn)指令等方式，來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)零件加工生產(chǎn)過程中各部分的重要控制加工方式。另外，為了保證刀具切割過程中工藝的穩(wěn)定性，需要選擇十分合適的刀具進(jìn)行加工生產(chǎn)，并且選擇合適的加工生產(chǎn)步驟和制定路線，以及加工次數(shù)的選擇和確定，這樣能夠保證整個(gè)刀具的耐用度的同時(shí)，還能提高整個(gè)零件質(zhì)量和精確程度。另外，在精車的過程中，應(yīng)該保證加工次數(shù)和力度的均勻性程度，同時(shí)選擇使用度更高的道具，這樣可以提高整個(gè)刀具的生產(chǎn)速度和切割速度。

五、使用數(shù)控車床進(jìn)行螺紋零件加工的具體步驟

在使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)加工時(shí)，加工手段主要是通過主軸編碼器的數(shù)控系統(tǒng)帶動(dòng)著整個(gè)刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)具體螺紋類零件的加工生產(chǎn)。在整個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)過程中需要檢測(cè)到各種主軸旋轉(zhuǎn)的信號(hào)，進(jìn)而對(duì)整個(gè)刀具的具體運(yùn)轉(zhuǎn)方式進(jìn)行加工生產(chǎn)，從而根據(jù)設(shè)計(jì)中預(yù)先設(shè)計(jì)好的各種比例，進(jìn)而生產(chǎn)出來符合設(shè)計(jì)要求的螺紋類零件。在此基礎(chǔ)之上，需要解決3個(gè)主要的生產(chǎn)問題，首先，需要圍著主軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由刀架帶動(dòng)著整個(gè)螺紋車按照Z的形狀來進(jìn)行移動(dòng)，并且移動(dòng)觸出的符合要求的螺距。其次因?yàn)橐粋€(gè)螺紋零件在加工過程中，需要經(jīng)過多次切割來完成，為了防止影響零件的精確程度，要求刀具的進(jìn)入深度和時(shí)間位置選擇都要完全相同。最后，在多頭螺紋類零件的加工過程中，需要進(jìn)行精確分度的方式來實(shí)現(xiàn)確保整個(gè)零件的具體精確性程度。因此，為了更好地解決這3個(gè)問題，數(shù)控機(jī)床主要是選擇的是增量性的光電編碼器作為主要的脈沖發(fā)生器進(jìn)行動(dòng)力的帶動(dòng)，并且在具體的驅(qū)動(dòng)工作之中，實(shí)現(xiàn)1對(duì)1的設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)。

在制定好具體的步驟之后，就需要利用整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)零件的加工生產(chǎn)。以設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ)，按照一定的指令展開具體零件的加工生產(chǎn)。并且在利用數(shù)控加工技術(shù)生產(chǎn)機(jī)械螺紋類零件中，為提高零件精度，應(yīng)該采用圖樣中給定的幾個(gè)精度要求的尺寸，并且在編程時(shí)應(yīng)該采用中間值；并且在輪廓曲線中，加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行有效的機(jī)械間隙補(bǔ)償，為保證零件圖紙中含有圓柱度的形位公差，應(yīng)盡量一次裝夾完成端面加工。在機(jī)械螺紋類零件的數(shù)控加工中，可以利用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序，采用自動(dòng)編程來完成機(jī)械螺紋類零件的數(shù)控加工，根據(jù)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)識(shí)圖編程，不僅可以提高編程的準(zhǔn)確性，不易出錯(cuò)，還可以降低加工中誤差的發(fā)生，可以合理地安排走刀路線，從而能夠使機(jī)械螺紋類零件的加工更加準(zhǔn)確。在數(shù)控機(jī)床加工中，對(duì)于機(jī)械螺紋類零件來說針對(duì)其適合于數(shù)控加工的部分，對(duì)機(jī)械螺紋類零件的圖樣進(jìn)行仔細(xì)地工藝分析，從而可以選擇最適合、最合理的數(shù)控加工工序，根據(jù)工序簡(jiǎn)圖，確定好走刀路線，并將走刀路線畫出來，簡(jiǎn)化編程步驟。機(jī)械螺紋類零件在數(shù)控加工中，還應(yīng)該考慮到控制系統(tǒng)的限制，降低程序的出錯(cuò)率，提高數(shù)控加工機(jī)械螺紋類零件的質(zhì)量。

結(jié)語

綜上所述，利用數(shù)控車床加工螺紋零件，保證加工零件精確度的同時(shí)可以成倍提高加工效率，數(shù)控車床在對(duì)螺紋零件加工時(shí)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)車床。因此，利用數(shù)控加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械螺紋類零件的加工，應(yīng)用數(shù)控加工中的工藝處理軸類零件，不僅可以提高產(chǎn)品的綜合性能質(zhì)量，還可以在加工過程中合理應(yīng)用輔助工序，從而定出細(xì)致的、優(yōu)化的零件加工工藝，提高零件生產(chǎn)質(zhì)量。

［1］李立桂.機(jī)械螺紋類零件的數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)探討［J］.湖北農(nóng)機(jī)化，2014（1）：50.

［2］艾先云.數(shù)控車床加工螺紋類零件方法簡(jiǎn)介［J］.西部大開發(fā)旬刊，2014（8）：32.

［3］顧軍.螺紋軸類零件的數(shù)控車削加工問題探討［J］.泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，9（3）：51-53.

TG659

A