軸類零件數(shù)控車削加工工藝與技術(shù)研究

童蔚

摘 要：隨著全球生產(chǎn)技術(shù)步入知識經(jīng)濟時代，在新興科技和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)帶動下，制造業(yè)依靠創(chuàng)新引領(lǐng)，實施技術(shù)更新和轉(zhuǎn)型已經(jīng)迫在眉睫。數(shù)控加工技術(shù)是工業(yè)和制造業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是一個國家的工業(yè)化水平最顯著的標(biāo)志，數(shù)控技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)+深度融合，向高精尖新方向發(fā)展經(jīng)濟是當(dāng)前發(fā)展的趨勢。本人主要闡述了傳統(tǒng)數(shù)控車削技術(shù)的發(fā)展概況，對軸類零件數(shù)控車削深加工經(jīng)驗、方法和工藝進行了全面的總結(jié)，最后提出了軸類零件數(shù)控車削加工中應(yīng)該注意的事項、要點和一些改進的方法。

關(guān)鍵詞：軸類零件；數(shù)控加工；工藝方案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.050

1 軸類零件數(shù)控車削加工方案的確定

軸類零件在進行數(shù)控車削操作時候，是一個需要綜合考慮的完整的過程，對于加工方案的設(shè)計需要考慮加工精度要求、零件外形特征和材料等多方面的因素，然后才能制定相應(yīng)的加工過程，如何選擇車刀的技術(shù)參數(shù)，最后編制出該零件的數(shù)控加工代碼。數(shù)控車床加工是計算機控制的高精密的加工操作，要想實現(xiàn)高水平的數(shù)控加工操作必須要掌握數(shù)控加工的內(nèi)在原理，操作員對工作原理必須了如指掌，準(zhǔn)確把握。在編制加工工序時，務(wù)必要注意走刀的程序編輯工作對數(shù)控車床的工作原理要有清晰的認(rèn)識，編程人員要正確規(guī)劃車刀的走刀路線，尤其是決不能出現(xiàn)“撞刀”的情況。一個科學(xué)、合理的數(shù)控加工操作方案是保證加工質(zhì)量和效果的根本保證，同時也能提高生產(chǎn)效率，把企業(yè)生產(chǎn)加工的成本降低到最低限度。

1.1 深入掌握軸類零件的加工要求

在零件進行數(shù)控車削加工之前需要做一些準(zhǔn)備工作，第一步要對加工零件圖進行全面和深入的研究，軸零件精度要求和形狀特征等都需要準(zhǔn)確的分析，第二部是確定加工軸零件的車削工序和整個流程，這是保證加工精度和質(zhì)量的關(guān)鍵。一般而言，軸零件的加工要求通常包括兩點：首先要保證軸零件的幾何形狀技術(shù)參數(shù)必須在規(guī)定誤差范圍之內(nèi)，諸如圓度精度和圓柱度精度要求等；另外，在保證零件軸向基本技術(shù)參數(shù)的精度要求后，還要保證零件徑同軸度和圓跳動等技術(shù)要求。

1.2 選擇合適的軸類零件加工工藝

經(jīng)過對加工零件圖的深入分析，充分了解加工材料特性以及精度要求等相關(guān)事項后，數(shù)控操作師傅要制定出相應(yīng)的數(shù)控車削加工工藝和技術(shù)路線。在車削加工操作之前，還需要做一些準(zhǔn)備工作，比如預(yù)加工以及鍛鑄件的熱處理等工，起重正火、退火等預(yù)處理工序是非常必要的，防止零件加工后出現(xiàn)應(yīng)力變形而造成報廢等事情。按照加工要求，對其中一部分毛坯要做淬火加高溫回火處理等處理工作，來改善毛坯的綜合機械性能。

1.3 零件定位和固定

對軸類零件實施車削加工之前必須要對其進行科學(xué)和合理的定位，只要定位準(zhǔn)確才能順利的進行加工操作?？茖W(xué)和合理的定位是高精度車削加工的基礎(chǔ)。在車床加工中，我們一般是選擇三抓卡盤和頂尖來對加工軸零件實施定位和加緊。這種方式不但操作起來方便，容易掌握，而且還能滿足基準(zhǔn)重合和降低裝夾次數(shù)等優(yōu)勢，提高了加工效率。

1.4 刀具和切削參數(shù)的選擇

在數(shù)控機場進行車削加工中，是通過車刀的進給運動來實施加工作業(yè)的。零件加工中需要根據(jù)零件圖、材料特性以及精度要求來選擇合適的車刀，這包括車刀種類、特征特性以及適用范圍。一旦選定了合適的車刀，在進行零件加工中切削速度、進給量和背吃刀量是最重要的三要素，也是最終決定產(chǎn)品質(zhì)量的重中之重。一般來說，切削速度越快，進給量和背吃刀量越小，零件的加工表面越光滑，加工質(zhì)量越高。但是，切削三要素的選擇要符合經(jīng)濟性原則，進給量和背吃刀越小，零件的加工時間越長，加工成本也會越高。因此，需要根據(jù)刀具、加工零件材料、機床剛度，選擇合適的加工參數(shù)。

1.5 確定正確的走刀路線

車削加工之前，先要對軸零件進行合理的定位和緊固，然后就是要進行對刀，選擇最佳的對刀點。該過程是車刀的刀位點正確進入工件坐標(biāo)系的關(guān)鍵。選擇最佳、最理想的對刀點是本次車削加工成功的關(guān)鍵。同時，在完成選擇最佳的對刀點之后，下面就要規(guī)劃走到路線和過程，走到路線就是車削加工中車刀所走的路徑和過程。當(dāng)車刀走完該路線后，就能完成零件的加工過程。走刀路線的指定需要根據(jù)零件的外形尺寸及加工余量進行確定。只有走到路線規(guī)劃完成后，才能進行數(shù)控機床的程序代碼編制工作，通過數(shù)字化程序代碼來完成模擬量走到路徑。數(shù)控加工代碼編制通常有兩種方式，第一種是編程人員根據(jù)圖紙進行手工作業(yè)完成，這種方法比較傳統(tǒng)，但比較簡單，省事。另外一種方式就是將零部件的三維模型輸入到計算機數(shù)控編程軟件，再輸入切削參數(shù)，自動得到正確的數(shù)控車削加工代碼，這種方法比較適合于加工路線較為復(fù)雜的零件。

2 樣件試制

在完成加工工序、方案以及數(shù)控程序代碼編制以后，需要對工序方案進行加工試驗和驗證，即進行樣件的試制，來檢測加工方案的實際完成質(zhì)量和情況。在試制過程中，車床操作人員需要調(diào)低數(shù)控車床的進給倍率，降低車刀的進給速度，并在樣件的試制過程中時刻觀察車刀的位置。當(dāng)車刀運行路線與預(yù)期路線不符或者可能會發(fā)生撞刀時，要立刻停止車床的運行。當(dāng)樣件制作成功后，需要根據(jù)軸類零件圖紙對零件尺寸和技術(shù)要求進行檢測。符合生產(chǎn)要求后，就可按照該生產(chǎn)工藝方案進行零件的大批量生產(chǎn)。

3 軸類零件數(shù)控車削加工工藝存在的問題

在完成零件車削加工工序和程序編制以后，在實際的加工作業(yè)過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)欠切削或者過切削等事情、刀具磨損也是時常會出現(xiàn)的，這些情況都會降低加工質(zhì)量，產(chǎn)生加工報廢等問題，是車削加工過程中必須要面對的問題。對于如何消除欠切削或者過切削等現(xiàn)象，筆者認(rèn)為可以采用圓弧與直線、圓弧與圓弧相互連接等方法，同時必須要充分考慮到車刀具半徑的存在，盡量消除掉欠切削或者過切削問題。該問題可以通過自動編程軟件中的刀具半徑補償功能對刀具半徑進行自動補償，從而解決欠切削或過切削問題。

4 結(jié)語

通過對上述的闡述，我們可以看出數(shù)控車床進行軸零件加工是一個系統(tǒng)的過程，不同的材料和加工精度要求，就需要制定不同的加工方案，選擇不同類型的刀具，同時要選擇正確的對刀點和走刀路線，只有這樣才能保證加工質(zhì)量和要求，提高產(chǎn)品加工效率和綜合經(jīng)濟效率。在對軸類零件進行數(shù)控車削中，也會出現(xiàn)欠切削和過切削等現(xiàn)象，這需要采用直線和圓弧相結(jié)合的走到路線，來保證精準(zhǔn)的加工。刀具磨損問題導(dǎo)致的加工尺寸不正確、切削過程中出現(xiàn)卷屑等現(xiàn)象進行分析研究，通過采取一定的措施，以降低這些現(xiàn)象對工件加工質(zhì)量的影響。endprint