軸類零件數(shù)控車削加工工藝的應(yīng)用研究

徐秋實 孫宏

摘 要：當(dāng)前，生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到一個知識與經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)的時代，依托新型科技與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，制造業(yè)加快創(chuàng)新引領(lǐng)，促進(jìn)技術(shù)更新與轉(zhuǎn)型已經(jīng)越來越有必要了。工業(yè)與制造業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)是數(shù)控加工技術(shù)，顯示出一個國家的工業(yè)發(fā)展水平，可以說，實現(xiàn)數(shù)控技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)+的充分融合，并不斷向高精尖的方向發(fā)展已成必由之勢。本文將在對傳統(tǒng)數(shù)控車削技術(shù)的發(fā)展概況的基礎(chǔ)上，就如何確定軸類零件數(shù)控車削加工方案進(jìn)行詳細(xì)探究，并就軸類零件數(shù)控車削加工中的一些注意事項做深入探討。

關(guān)鍵詞：軸類零件；數(shù)控加工；工藝方案

1軸類零件數(shù)控車削加工方案的確定

在對軸類零件實施數(shù)控車削操作時，必須進(jìn)行綜合認(rèn)真考慮，在設(shè)計加工方案，要權(quán)衡加工精度要求、材料以及零件外形特征等因素，并制定出合適的加工程序，以及車刀技術(shù)參數(shù)的選擇，在此基礎(chǔ)上還要編制出零件的數(shù)控加工代碼。在計算機(jī)控制環(huán)境下，進(jìn)行數(shù)控車床加工是一種精密加工操作，要保證數(shù)控加工操作質(zhì)量，必須明確其內(nèi)在原理，并要求操作員熟悉其工作原理，做到準(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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)行科學(xué)和合理的定位，只要定位準(zhǔn)確才能順利的進(jìn)行加工操作。科學(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(jī)場進(jìn)行車削加工中，是通過車刀的進(jìn)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(jìn)行零件加工中切削速度、進(jìn)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(jìn)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(jì)性原則，進(jìn)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(jī)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(jìn)行合理的定位和緊固，然后就是要進(jìn)行對刀，選擇最佳的對刀點。該過程是車刀的刀位點正確進(jìn)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(jìn)行確定。只有走到路線規(guī)劃完成后，才能進(jìn)行數(shù)控機(jī)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(jìn)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(jī)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(jìn)行加工試驗和驗證，即進(jìn)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(jìn)給倍率，降低車刀的進(jìn)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(jìn)行檢測。符合生產(chǎn)要求后，就可按照該生產(chǎn)工藝方案進(jìn)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(bǔ)償功能對刀具半徑進(jìn)行自動補(bǔ)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(jìn)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(jì)效率。在對軸類零件進(jìn)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(jìn)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。

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