典型零件數(shù)控加工與檢測

張恒

摘 要：以數(shù)控車高級(jí)工技能鑒定考試的試題為例，該零件是加工精度較高、工藝性強(qiáng)的數(shù)控車復(fù)雜配合零件。該零件是包括螺紋配合、內(nèi)外圓配合、錐度配合的零件，從分析加工工藝，確定加工路線，以及對(duì)零件尺寸的測量幾方面有重點(diǎn)的進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：檢測；工藝；數(shù)控車；加工；試題

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.10.051

隨著中國工業(yè)的發(fā)展，許多世界級(jí)先進(jìn)企業(yè)面向全球化和信息化的新一輪戰(zhàn)略調(diào)整，紛紛加快向中國轉(zhuǎn)移的速度和力度，中國將成為“世界工廠”和“制造中心”，這些外資企業(yè)的設(shè)備大多是融合制造技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)于一體的數(shù)控設(shè)備，同時(shí)中國工業(yè)為提升競爭力，也紛紛購置性能優(yōu)越的數(shù)控設(shè)備。因此，各行各業(yè)迫切需要大批懂?dāng)?shù)控技術(shù)的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才。

職業(yè)技能鑒定是提高勞動(dòng)者知識(shí)與技能水平、增強(qiáng)勞動(dòng)者就業(yè)能力的有效措施。在社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)條件下，勞動(dòng)者競爭上崗、以貢獻(xiàn)定報(bào)酬，這種新型的勞動(dòng)、分配制度，正成為千千萬萬勞動(dòng)者努力提高職業(yè)技能的動(dòng)力。本文以《數(shù)控車高級(jí)工試題鑒定》《職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，貫徹“求知重能”的原則，在保證知識(shí)連貫性的基礎(chǔ)上，著眼于技能操作，力求內(nèi)容濃厚、精練，突出設(shè)計(jì)試題的針對(duì)性、典型性、實(shí)用性[1]。

1 典型任務(wù)

圖1 組合件

圖2 橢圓套

圖3 螺紋套

圖4 橢圓軸

該試題的評(píng)分是按照國家勞動(dòng)保障局的技能考核鑒定的標(biāo)準(zhǔn)而制定的，是通過檢測該工件符合程度，來測試技術(shù)工人技能的高低。

2 難點(diǎn)分析

由于該零件是一個(gè)配合零件（如圖1），并且這三個(gè)零件的加工順序至關(guān)重要，如果順序和工藝安排不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致零件無法裝夾，加工不完整。如圖2所示在加工時(shí)內(nèi)輪廓應(yīng)采用調(diào)頭裝夾完成加工，如果在調(diào)頭之前把外圓也加工了，那么內(nèi)孔就沒有夾持位置了，就導(dǎo)致另外一頭的內(nèi)孔也無法加工。如圖3所示的零件加工也存在相同的問題，所以說該零件的加工順序非常重要。該零件的外形輪廓由橢圓曲線組成，橢圓曲線在數(shù)控加工中屬于高級(jí)曲線加工，沒有開發(fā)出來相應(yīng)的加工指令，如果加工需要用到宏編程加工，宏編程加工對(duì)于一般操作人員有一定難度，但是現(xiàn)在有了數(shù)控加工軟件（CAXA2013、MasterCam）的幫助，一些需要用到宏編程加工的圖形也變的非常容易了，程序員只需要會(huì)畫圖和設(shè)置參數(shù)就行了，軟件會(huì)根據(jù)圖形自動(dòng)生成G代碼，大大降低了編程的難度。人工編輯高級(jí)曲線程序還容易出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，軟件的使用也有效避免了這些不必要錯(cuò)誤的發(fā)生。

3 總體加工路線

選用50 mm的鋁棒料進(jìn)行加工此零件，先加工橢圓套（圖2）的內(nèi)部部分，加工至符合圖紙尺寸要求，進(jìn)行切斷，保證工件橢圓套的長度尺寸，再加工螺紋套（圖3）的內(nèi)部部分及外部1∶567的錐部部分，直到加工到符合圖紙尺寸，進(jìn)行切斷，保證工件長度。最后配合加工橢圓軸（圖4）的臺(tái)階部分，保證配合的間隙小于圖紙尺寸要求。將三零件配合安裝后用宏程序仿橢圓套以及螺紋套的外部曲線，保證表面粗糙度，進(jìn)行切斷，保證工件配合長度，拆卸此零件，夾持橢圓軸的34 mm臺(tái)階處，平端面、保長度、對(duì)刀，用宏程序仿橢圓制造底座部分保證表面的粗糙度。

4 加工工件的詳細(xì)路線

4.1 橢圓套工藝

選用50 mm鋁棒料裝夾工件，將毛坯伸出卡盤約65 mm長，用90°偏刀進(jìn)行平端面，用23 mm的鉆頭打40 mm深的中心孔，使用鏜孔車刀粗鏜1∶567的內(nèi)錐，留精加工余量02 mm，提高轉(zhuǎn)速減小進(jìn)給量，使用鏜孔車刀進(jìn)行精鏜，測量改磨耗，然后第二次精加工到圖紙尺寸，保證內(nèi)錐的表面粗糙度。調(diào)頭裝夾工件用百分表找正，用90°偏刀平端面保證38.73 mm的長度，使用鏜刀粗鏜34 mm的內(nèi)孔留精加工余量02 mm。提高轉(zhuǎn)速減小進(jìn)給量，使用鏜孔車刀進(jìn)行精鏜，停機(jī)床用內(nèi)徑百分表進(jìn)行測量，改磨耗，然后第二次精加工到圖紙尺寸，保證內(nèi)孔表面的粗糙度。

4.2 螺紋套工藝

選用50 mm鋁棒料，裝夾工件將毛坯料伸出卡盤約80 mm長，用90°偏刀進(jìn)行切面，用13 mm的鉆頭打37 mm深的中心孔，使用90°偏刀粗加工1∶567的錐留02 mm的精加工余量，使用90°偏刀精加工1∶567的錐，將1∶567的錐加工到圖紙尺寸，使用鏜孔車刀粗鏜20 mm以及136 mm的內(nèi)孔留加工余量02 mm，提高轉(zhuǎn)速減少進(jìn)給量，使用鏜孔車刀精加工內(nèi)孔，用內(nèi)徑百分表測量修改磨耗，然后第二次精加工到圖紙尺寸，保證表面的粗糙度，使用60°內(nèi)螺紋車刀加工M16×2的內(nèi)螺紋并用塞規(guī)測量，直到加工M16×2的內(nèi)螺紋合格為止，并保證表面粗糙度，用切斷刀進(jìn)行切斷保證工件5575 mm的長度。

4.3 橢圓軸工藝

選用50 mm鋁棒料裝夾工件，將毛坯料伸出卡盤約75 mm長，用90°偏刀進(jìn)行平端面，粗加工工件的外形輪廓留精加工余量0.2 mm，提高轉(zhuǎn)速減小進(jìn)給量，精加工至圖紙尺寸，保證表面的粗糙度。用切槽刀加工5×2 mm的退刀槽，然后用60°螺紋刀加工M16×2的外螺紋并用環(huán)規(guī)測量，直到加工M16×2的外螺紋合格為止。調(diào)頭用仿形刀加工橢圓保證表面的粗糙度。

5 檢測方法

零件尺寸的檢測是機(jī)械行業(yè)中最常見的工作之一。近年來，隨著機(jī)器視覺在工業(yè)檢測中的應(yīng)用，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)零件尺寸進(jìn)行檢測，是進(jìn)行現(xiàn)代化生產(chǎn)的必然趨勢(shì)。本套試題的零件尺寸檢測是以人工檢測為主，主要檢測的是零件的加工質(zhì)量，以及該工件形位誤差，檢測精度要求符合圖紙要求。

零件的質(zhì)量檢測都應(yīng)有檢測標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，其中含有判定零件如何檢測，及判定是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。按照檢測標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行零件的檢測和合格與否的判定即可。本試題的檢測過程中需要使用的量具包括游標(biāo)卡尺、千分尺、萬能角度尺、內(nèi)徑百分表、M16×2的環(huán)規(guī)和塞規(guī)等等。

5.1 橢圓套的檢測

（1）內(nèi)孔34 mm的測量：用內(nèi)徑百分表測量內(nèi)徑大小與公差進(jìn)行比較，并用游標(biāo)深度尺測量其深度并觀察表面粗糙度。

（2）1∶567錐的測量：用紅丹粉抹在外錐上，與內(nèi)錐接觸旋轉(zhuǎn)一周觀察其接觸面積是否大于或等于65%，用深度尺測量其深度，并觀察表面粗糙度。

（3）3873 mm、19365 mm的尺寸測量：用游標(biāo)卡尺測量，將其測量結(jié)果與被測公差進(jìn)行比較判斷是否合格，并檢測其粗糙度。

5.2 螺紋套的檢測

（1） M16×2內(nèi)螺紋的檢測：用M16×2的塞規(guī)進(jìn)行檢測，并觀看其粗糙度。

（2）20 mm內(nèi)孔的檢測：用內(nèi)徑百分表測量尺寸，并將被測結(jié)果與其公差進(jìn)行比較。

（3）17 mm、19 mm、20 mm尺寸的檢測：用深度尺測量，將其測量結(jié)果與被測公差進(jìn)行比較判斷是否合格，并檢測其表面粗糙度。

（4）拋物線的檢測：用目測法觀察拋物線的外部形狀，并檢測其表面粗糙度。

5.3 橢圓軸的檢測

（1）5×2 mm槽的檢測：用游標(biāo)卡尺測量槽寬和槽深，將其測量結(jié)果與被測公差進(jìn)行比較判斷是否合格，并檢測其粗糙度。

（2）20.635 mm、15 mm、16 mm尺寸的檢測：用游標(biāo)卡尺測量，將其測量結(jié)果與被測公差進(jìn)行比較判斷是否合格，并檢測其粗糙度。

（3）20 mm、34 mm外圓的測量：用千分尺測量尺寸并將被測結(jié)果與其公差進(jìn)行比較，用深度尺測量其長度，與公差要求進(jìn)行比較判定。

（4）橢圓的檢測：用目測法觀察橢圓的外部形狀，并檢測其表面粗糙度。

（5）M16×2外螺紋的檢測：用M16×2的環(huán)規(guī)進(jìn)行檢測，并觀察其粗糙度。

5.4 裝配的檢測

（1）橢圓、拋物線的檢測：用目測法觀察橢圓及拋物線的外部形狀，并檢測其表面粗糙度。

（2）總長的檢測用游標(biāo)卡尺測量：將其測量結(jié)果與被測公差進(jìn)行比較判斷是否合格，并檢測其粗糙度。

（3）螺紋的檢測：將螺紋配合在一起，觀察其間隙是否合格。

（4）錐配的檢測：將內(nèi)、外錐配合在一起，觀察其接觸面積是否滿足大于或等于65%的要求。并觀看表面粗糙度。

6 結(jié)論

我國對(duì)從事數(shù)控車床操作的技術(shù)人員的要求越來越高，相信他們經(jīng)過這次的考核，一定能夠加深對(duì)數(shù)控車床的工作原理、組成及其特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，提高自己的綜合操作技能，做到安全第一，質(zhì)量至上，以滿足生產(chǎn)的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃河. 淺談維修電工職業(yè)技能鑒定前的強(qiáng)化訓(xùn)練[J].華夏星火，2009（9）：89-90.