軸套類零件的數控車編程與加工方法探析

劉潤春

摘要：本文全面分析了數控加工工藝的問題，確保其工藝可以達到標準，另外還介紹了軸套類零件的數控車編程與加工方式，通過利用編制程序完成仿真加工，獲取數控車床加工過程中所核心的指令以及編程和加工過程中所需要的注意事項，能夠為今后相關工業的生產提供更加有力依據，以此來全面推動工業的建設與發展。

關鍵詞：軸套類零件;數控車編程;加工方法

中圖分類號：TG519.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）06-0078-02

0? 引言

對于軸、套類零件，形狀非常復雜，并且每個批量也各不一樣，所以會對數控車床的加工造成嚴重的影響，為了確保數控車床編程和加工流程能夠順利進行，需要對軸、套類零件的性能，包括形狀、材料、精度、技術需求等進行全面的分析，根據分析結果制定出完善的機械加工工藝流程，對降低整個工業的生產成本、提高生產質量具有極大地促進作用。本文以軸套類零件為研究對象，深入探析軸套類零件的數控車編程與加工方法。

1? 零件結構分析

軸套類零件屬于一種回轉性的套類零件，主要是適合應用在數控車床上，完成相關的加工和編程工作。軸套類零件的結構非常復雜，所以在加工上難度系數較大，技術人員在制定工藝和對刀具選擇的過程中，都需要自身具備嫻熟的操作技能和專業知識水平，能夠確保各個環節的工作可以順利進行，另外，在對程序編制和工件測量上都需要技術人員有豐富的經驗，能夠及時準確的判斷出其具體的需求和數據參數。軸套類零件主要分為內外兩個面，每個表面所包含的內容各不相同。軸套結構如圖1所示。

2? 數控加工工藝問題分析

2.1 軸、套類零件定位基準通常為軸線

軸套類零件的定位基準通常左段會設為軸線A，右段設為軸線B，A基準設為第一，或者為設計基準。在加工過程中需要先對零件的左段進行加工，加工完左段之后再對其右段進行進行加工[1]。零部件在掉頭加工過程中，一定要做好左右兩段的同軸度問題的分析，針對該問題目前最常采用的方式就是利用數控車床上的三爪卡盤裝夾以及自身的定位技術，軸套類零件在裝夾時可以通過找到準確的定位就可以有效解決上述問題。定位精準度通常為圓跳動量需要在0.1mm以內。

2.2 合理選擇切削用量

要想確保金屬切削加工能夠高效率的完成需要滿足三個標準：被加工材料、切削工具、切削條件。這些都直接決定整個加工的時間，刀具實際使用的壽命以及整個加工的質量，所以在開展該工作時，一定要結合實際情況滿足上述三個條件，在多方條件集成下能夠使加工工作順利進行。目前效果顯著，使用成本較低的一種加工方式就是切削條件。切削條件包括三個要素，分別為切削速度、進給量以及切深刀具所直接所引起的一種嚴重性損傷。隨著科學技術的不斷提高，切削速度也隨之逐漸提升，并且刀尖的溫度也在不斷的升高，在實際操作過程中機會導致機械出現嚴重的磨損現象或者是化學磨損現象。如果切削的速度逐漸提高，能夠提高到20%，在這種情況下，刀具的壽命也會逐漸減少，減少至1/2。但是進給量大，切削的溫度加大，后面操作過程中對機械造成的磨損也會逐漸加大。與切削的速度相比，該機械對刀具造成的影響明顯較小。切深對刀具所產生的影響雖然沒有切削速度、進給量大，但是微小切深切削的過程中，被切削的材料會產生一層非常明顯的硬化層，這樣會對刀具的壽命造成嚴重的影響。在加工的過程中一定要根據被加工的材料、硬度、切削狀態、材料種類等特征對切削速度進行合理化的選擇。

2.3 合理選擇數控車床和刀具

在對數控車床以及道具選擇的過程中，僅僅依靠工作人員的經驗對其進行選擇是無法保障整個工程順利進行的，還需要在基礎上結合零件圖紙，最常采用的數控車床型號一般為CKA6150i的數控臥式車床，車床運行過程中的操作系統型號為FANUC0iMate-TC，這種型號機床的進給精度通常達到0.001mm，核心軸的運轉速度最高每分鐘可以達到3000，屬于一種無極變速。在對數控機床選擇的過程中都是選用機夾刀具，目前刀片材料都升級為硬質合金。

2.4 零件的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度的具體需求和標準

為了能夠達到整個零件在機床中高效應用，最核心的指標就是車床中最核心的主軸精度、進給軸精度需要達到圖紙中所規定的要求，符合其具體的參數，其次就是道具和刀補的參數一定要符合整個車床運行的實際參數，能夠為車床系統安全的運行提供有力依據[2-3]。除此之外，毛坯裝夾、找正方法、加工工藝、加工程序的編制與工藝參數都要符合規定標準，絕不可以出現任何問題和偏差。

3? 軸套類零件的數控車編程與加工

3.1 軸套類零件的數控車編程

在對軸套類零件的數控車中的各個參數計算的過程中，為了能夠采用最便捷、效率最高，且實效性最強的方式可以簡化整個編程，提高計算效率，需要改變以往傳統的操作方式，建立兩個工件坐標系。加工左端：需要先對工件的坐標系原點進行設置，通常情況下，都是選擇最左段與工件主軸中心的一個交匯處[4]。右段加工，坐標系原點的設計與左段確實相反的，它是在右端面與主軸中心線之間的一個交匯處。數控編程過程中所涉及到的編程指令有非常多的基本性指令，主要包括G01、G02、G03，其中還包括粗車復合循環指令G71，仿形車削復合循環指令G73等，每個表面所包含的參考程序具體如下所示：

3.1.1 針對加工左端外圓程序

3.1.2 針對加工左端內孔程序

3.1.3 針對加工右端外圓程序

3.1.4 加工右端內孔程序

3.2 數控加工工藝過程的概述

通過對零件的數控加工工藝的這個過程中進行全面的分析和探究，可以大致確定一個工藝流程，具體如下：第1步：需要先準備好零件的毛坯材料;第2步：完成裝夾工作;第3步：對零部件的端面進行合理化的加工;第4步：對中心孔打眼;第5步：完成鉆孔工作;第6步：對零部件的左段外圓進行加工;第7步：零件左段內孔進行加工;第8步：加工零件右端螺紋退刀槽;第9步：加工零件左段內孔;第10步：采用手工方式對零部件的毛刺全部去除;第11步：由專業的工作人員對整個工藝流程和方法進行全面的檢測，確保無誤且符合安全標準后將其全部入庫，等待使用[5]。

4? 編寫數控車床加工程序的全面分析

以零部件的數控加工工藝流程為基準，在對數控加工工藝流程編寫的過程中可以參照其基準設定出多種編程方案，但是所提供的這些方案在對零件內孔、切槽、車螺紋加工的過程中，其基本上的加工工藝和程度都大同小異，在這里就不對其進行全面的分析了[6]。不同方案中主要存在的差別就是在對零件外觀上的設計，具體內容如下：零件外形左段的設計，對該零件進行設計通過都是采用C71與G70復合形切削循環，G73與G70封閉切削循環，在基礎上完成對零件的精細化加工，在加工過程中通常都會將外圓長度車至35mm。在對零件外形右段加工的過程中，也采用C71與G70復合形切削循環，G75切槽循環和G76螺紋循環，在基礎上完成對零件的精細化加工，該方案能夠完全符合零件加工過程中對精度所設定的預期，此方案可以高標準的完成零部件對加工精度的需求。

5? 結束語

綜上所述，通過數控仿真后，可以得到符合工業生產的加工零件，通過測量其尺寸能更好地符合加工工藝的流程，該方案非常適合應用在工業生產中，不僅符合并滿足實際圖紙的需求，還可以提高工業生產的質量和效率，為其他零件和工業產品的機械加工提供重要的數據支撐。

參考文獻：

[1]張銳麗，王洪，胡蓉.試論工業機器人上下料技術及數控車床加工技術組合應用[J].環球市場，2019（25）：358.

[2]王蒙.基于以工作過程為導向的教學模式“數控車床加工工藝與編程操作”課程建設[J].中學課程輔導（教學研究），2020，14（23）：150-151.

[3]游騰周.數控車床加工中編程的原則與工藝優化技術分析[J].中國高新技術企業，2015（4）：44-45.

[4]康徐紅，顧燕，胡美云，等.數控車高級工教學研究與探討——以“3+4”數控技術專業為例[J].科技視界，2018（14）：167-168.

[5]韋世勇.成型刀在特殊曲線上車削螺紋編程及應用研究[J].卷宗，2020（7）：362-363.

[6]童邵輝.基于shopturn圖形編程在數控車床實踐教學中的應用[J].當代教育實踐與教學研究（電子刊），2020（20）：416-417.