淺談軸類零件加工數控編程與仿真

謝志波

摘要：本文先對軸類零件加工特點進行簡析，然后以實際案例為基礎，對軸類零件的加工過程中的數據和仿真進行詳細闡述。

關鍵詞：軸類零件；加工；數據編程；仿真

軸類零件是五金配件中最典型的一個零件，經過對軸類零件的運用，可以支撐傳動零部件，將扭矩與承受荷載進行傳遞。通過數控加工，可以讓生產方式更加智能化和集成化。在這個過程要使用有效的方式對數控機床進行合理的控制與應用，使其能夠發揮自身的重要作用。通過對軸類零件的加工和仿真，可以讓零件更加符合標準要求，使其能夠在機械的運轉中發揮重大作用，提升機械的工作效率。

一、軸類零件加工的特點

在對軸類零件進行加工時，經常使用的加工方式就是車削和磨削，其加工工藝比較復雜，同時也體現出一些特點：其一是在正式加工之前要精準預備加工，預備加工主要是進行校直、切斷以及鉆中心孔等。在進行鉆中心孔工作時，要保障中心孔有足夠大的尺寸與精準錐角，由于中心孔在加工時會承載零部件的重量和切削力，所以尺寸過小或者是錐角的不精確都會讓中心孔與頂尖被磨損；其二是零部件定位基準，在對軸類零件進行加工時，通常使用兩中心孔當做定位基準。在加工外圓是先加工軸兩端面與鉆孔中心，為后續的加工作業奠定基礎。軸類零件外圓、錐孔以及螺紋等表面設計標準都是軸的中心線，所以選擇兩中心孔定位符合基準重合的原則；其三是外圓車削和磨削。外圓車削是機械加工中常用的一種加工方式，工藝范圍十分廣泛，在加工的時候要依據毛坯制作的精度與工件精度要求來實施。磨削則是為了保障工件外圓的磨削進度，在經過熱處理之后要進行中心孔的研磨，并且要實現較細的表面粗糙度。

二、軸類零件的數控編程與仿真

（一）數控編程

零件的數控編程一般是手工編程與自動編程兩種，手工編程主要是對零件圖進行分析，然后確定相關的加工工藝，對相關的數值進行計算，編寫零件加工程序單。就以下面這個零件為例子（如圖1），圖中的工件是由圓弧、圓錐以及螺紋等構成，是一個綜合性的軸類零件，在加工的時候要從內到外進行。在進行編程的時候要先粗后精，先近后遠以及先里面后外面的順序，要遵守程序段最少和走刀路線最短的原則。在編程的時候要注重理論的實際運用，經過大量的實踐將學習的知識進行有效的驗證。在編程過程中，經常是取零件要求尺寸的中值來當做編程依據。若是在實際操作過程中遇到了比機床規定還要小的編程單位時，要盡可能的向最大的尺寸靠近。編程的時候要盡量遵循各點重合的原則，通俗一點來講，就是編程原點要與設計基準、對刀點位置盡可能的重合，這樣能夠降低因為基準不重合而導致的加工誤差。在編程的時候要合理的運用切斷到倒角，切斷面帶倒零件在批量的車削加工中比較常見，為了方便切斷工作，避免掉頭倒角，可以使用切斷刀，并且在此過程中要完成車倒角與切斷兩個程序。在同時切刀中有兩個刀尖，在編程的時候要考慮使用哪個刀尖和刀寬的問題，以防在后續的加工中出現失誤。

圖1

（二）仿真

在加工生產過程中，使用數控進行加工分賬能夠對加工程序幾何精準性進行嚴格的檢驗。在實際工作中，使用數控加工仿真，可以經過圖形的綜合和動畫的方式對加工過程進行合理的調節。經過仿真能夠讓零件外形與尺寸更加符合標準與實際要求，可以預防刀具、夾具在生產中被損壞的問題。經過對軸類零件加工的仿真，可以對數控加工參數的科學性進行檢驗。數控加工參數會對零件表面質量與精度形成直接性影響，同時也會影響到刀具性能與壽命。經過對仿真系統與技術的運用，能夠對加工參數進行合理調整，提升加工產品的質量與效率。在進行零件加工的仿真工作時，一般會使用一些仿真軟件，現在比較常用的仿真軟件有很多，比如宇龍、斐克等。比較常見的仿真軟件都有最基本的工作界面，在實際操作過程中，首先是將前面編寫的程序導入進去，然后再導入刀具。在仿真軟件中有自帶的刀具庫管理程序，其中 有外圓車刀、螺紋刀、鉆頭、鏜刀、割刀、內割刀以及內螺紋刀等等，在仿真過程中可以對這些刀具的直徑、寬度以及轉速進行設置。然后就是設置毛坯，毛坯設置之后就開始正式的加工。加工的時候可以選擇透明模式，方便對加工過程進行直接觀察。在仿真的過程重要注重程序輸入的正確性，對模擬機機床的回零情況進行檢查，執行程序是要觀察仿真過程是否符合要求。如果在其中發現一些問題，要對程序進行再次的編寫，直到其符合要求為止。在工件裝夾好之后，要試切對刀，并且將刀的數據錄入到數控系統中。在第二次的裝夾過程中，要把工件進行調頭裝夾， 重新試切對刀，并且也將刀數據再次錄入到系統中。

結束語：

由于軸類零件的特殊性，對其進行加工的加工工藝也存在一定的特點。在實際加工過程中，通過數控編程工作，確保后續加工工作的規范和有效。在數據編程之后使用仿真軟件進行仿真加工，讓整個仿真過程都符合實際需求，保障其符合生產加工的要求。

參考文獻：

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[2]王楠. 典型軸類零件的數控加工仿真系統分析[J]. 科學技術創新， 2015（23）.