在數控車床上加工軟軸零件

陳建歡

摘 要：在數控機床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經常調整機床。因此，數控機床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產及新產品的開發，縮短了生產準備周期，節省了大量工藝設備的費用。文章通過實際工作中的產品加工實例來論述怎樣保證零件的使用要求。

關鍵詞：數控機床；加工方法；程序設計；子程序

我校有一定量儀產品，零件名稱為軟軸，如圖1所示。該零件形狀不算復雜，只有兩級外圓，兩級孔，加上一條矩形螺紋，材料為尼龍，雖似簡單，但加工時稍有不慎，很容易造成廢品。

1 零件的設計目的

該零件在裝配時主要與電機軸和發信盤聯接（如圖2），由于工作過程中的受力問題，為避免剛性連接，特設計為用尼龍加工成的軟軸零件，起到緩沖作用，另外，又因為受到正反轉因素，為使其工作時安全，將工件螺紋的旋向設計為左旋，減少其容易折斷的缺點，因此在加工時既要保證孔的精度，又要保證螺紋要求。

2 工件的加工難點

（1）由于這個工件材料是尼龍，壁厚較薄，在加工時容易變形，遇到高溫時會溶解硬化，特別鉆孔時不能選擇太高的轉速。

（2）零件內孔為，公差較小，材料較軟，在加工中很容易出現鉆大孔徑現象。

（3）車矩形螺紋時如果刀具角度不正確，吃刀深度不合理，會導致螺紋扭曲變形，所以加工的刀具要鋒利，角度要正確，余量要合理分配好。

3 機床的選擇

針對此工件為小批量生產（50件），重點要保證孔的精度和螺紋的位置，如果在普通車床上加工，較難達到每件零件的螺紋起點和終點的尺寸一致，故選擇臥式數控車床來完成，從車間現有機床考慮，選擇國產型號GSK980TD數控設備即可滿足上述要求。

4 刀具與切削用量的選擇

此零件主要加工面有外圓柱面、外螺紋、切斷和內孔，所需四把刀具，外圓刀、外矩形螺紋刀、切斷刀、鏜孔刀，另外還需準備A3中心鉆和？準6鉆頭。

在選擇刀具時，一方面針對加工材料是尼龍，屬軟材料，另一方面材料余量較多，因此，外圓刀和切斷刀選擇機夾刀，外圓刀為35°外圓機夾尖刀，切斷刀為刀頭寬度3的機夾刀，螺紋刀則選擇手磨的高速鋼刀具，由于是矩形螺紋，根據圖紙要求螺紋直徑較小，螺距較大（P=5），牙槽較窄（w=1.5），在刃磨時，除保證刀頭寬為1.5外，還要保證刀的進給方向的后面不能碰到牙的側面，即螺紋刀兩側的后角要符合要求，否則螺紋容易變形，又因這工件的螺紋是左旋螺紋，所以車刀右側后角a=（3°～5°）+？鬃，大約在13°左右。車內孔時由于孔較小，因此鏜孔刀刀頭必須小于孔徑。

而切削用量方面，零件毛坯直徑為？準35車至？準11，余量較多，材料硬度不大，故直接用35°外圓尖刀進行端面和外圓的粗、精加工，粗加工時選擇中等速度，而吃刀量和進給量可大一些來提高切削效率；精加工時適當提高轉速，減少吃刀量和進給量來保證精度和表面粗糙度。

孔時，轉速也不能太快，并且要及時退屑，否則容易鉆大孔徑。（鉆孔前先要調正尾座軸心，并要打中心孔，鉆頭角度刃磨要合理并對稱，車削之前可用廢料試鉆，并加好冷卻液）。切斷工件時，可直接取好總長33切斷。

5 零件的工藝分析

此零件毛坯為一條長棒料，開料尺寸為？準35×1000mm，由于加工數量不算太多，還是采用傳統的加工方法，做一件，切斷一件，加工工藝如下：（1）伸出毛坯約50長，校正夾緊，車端面。（2）打中心孔，用？準6的鉆頭鉆孔，孔深34左右。（要保證孔尺寸達圖紙精度要求。）（3）一夾一頂加工外圓及螺紋。用帶中心孔的？準6心軸穿在工件孔中（心軸在車零件前單獨備好）。（4）取長33切斷。（5）調頭夾小外圓，車？準12孔。

6 編寫加工程序

通過生產實踐證明，此加工方法及程序設計能較好地保證產品質量，有效地保證零件的使用要求，從而突出數控機床加工的優點。

參考文獻

[1]宋小春，張木青.數控車床編程與操作[Z].

[2]GSK980T.車床數控系統使用手冊[S].

[3]蔣增福.車工工藝與技能訓練[Z].