2 0 1 4年1 4期

科技曩向导

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典型零件一轴类工件的数控车削加工工艺研究文翠芳

(广西机械高级技工学校【摘

广西

柳州 5 4 5 0 0 5 )

要】随着世界经济与科技技术的高速发展，机械制造产业也随之迅猛发展，而其中加工工艺对一个国家的制造业来说是有决定性作

用的。虽然从一些数据来看我们已经是制造业大国，但是我们的机械制造水平与发达国家还有很大一段差距。本文通过分析轴类工件的结构工艺，确定加工用量，得出合理的数控车削加工工艺，并通过仿真模拟和加工实践，验证其可行性和正确性，可为类似零件加工生产起到抛砖引玉的作用。

【关键词】典型零件一轴类；数控车削；加工工艺

0 .前言在制造业中，制造各种零件对国家的生产和建设有很大的帮助，制造业为社会各行各业提供工具和材料。但各种工具的用途和性能不同'其组成零件的材料、结构和技术要求也各不相同。所以，各种零件的加工工艺是不同的轴类零件是机器中经常使用的典型零件之一。轴类零件是机械产品中的主要零件之一 .通常被用于传递转矩、支承传动零件 (齿轮、带轮、离合器等 )、承受载荷，以及保证装在轴上的零件 (或刀具)具有一定的回转精度[ 1]。本文主要分析数控车削中常见的小轴类零件结构工艺 .确定加工用量，得出合理的数控车削加工工艺，并通过仿真模拟和加工实践，验证其可行性和正确性，可为类似零件加工生产起到参考和借鉴作用。

在切削轴类零件 .确定加工顺序时 .下面几个原则一般要遵循：先粗车 .再半精车.最后精车，并逐步提高零件的精密度。二是先近加工后远加工 .即为了缩短刀具的移动时间和距离 .减少刀具的空行程，先加工离对刀点近的位置，后加工离对刀点远的位置 .这样还可以在原有水平上最大程度地保持毛坯或半粗品原有的刚度，也可大大改善切削条件对待加工顺序需要注意的问题如：为了避免在精车外圆时产生断续切削.影响车削精度，铣花键等次要表面的加工一般安排在精车外圆之后 .它也十分容易损坏刀具 .因此深孔加工应安排在调质后进行。2 . 4车削加工刀具选择

1 .典型零件一轴类工件的数控车削加工的必要性1 . 1典型轴类零件形状特点机械制造业中.轴类零件用得十分广泛。

它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，用来传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、凸轮轴、偏心轴、 各种丝杠等。轴类零件一般由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽和键槽等组成轴类零件的主要结构是回转体，零件表面大都为圆柱面， 有的含有圆锥面、圆弧面、螺纹等较为复杂外形，一般采用车削和磨削等完成。 1 . 2数控车削加工优势适当使用数控车削加工能够有效提高加工效率，因为其适应能力强.适合多批量零件的加工，数控车床；数控机床的柔性好，加工适应性强，适用于生产多品种、单件或小批量产品，如在传统的自动或半自 动车床上加工一个新零件 .一般需要调整机床或机床附件 .使机床适应加工零件的要求 .而使用数控车床加工不同形状的零件时，只要重新在软件中编制或修改加工程序，就可以迅速达到加工目的；在数控加工工序中擞控车削加工自动化处理，只要编码正确，很少出现差错， 数控机床的加工过程不仅可以避免人为的误差 .而且不受人的情绪变化的影响 .确保加工质量的稳定性。这样既提高了加工精度，又保证了生产的高效率：并且能降低劳动强度。尽可能的较低了加工成本 .更大程度上取得良好的经济效益同时采用数控加工设备为生产的现代化提供了基础。

在加工轴类零件时，在加工条件允许的前提下，为了有效延长刀具的使用寿命 .应尽量采用大的刀具直径 .也有利于提高切削加工的效率一般地，数控车刀从形状上可以分为 3大类：尖形、圆弧形和成型车刀数控刀具的选择和切削用量的确定不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。选择刀具主要考虑如下几方面的因素：刀具强度和寿命合理；加工效率和加工表面质量有利于提高等等。 2 . 5确定切削量在编制加工程序过程中 .为了形成最佳切削参数，选择合理的切削用量 .背吃刀削减量、主轴转速和进给速度三者参数间能互相适应 . 这是工艺处理的重要组成部分。切削用量选择对于轴类零件的切削

加工，选择合适的切削用量也是非常关键的。在确定这些参数时，要根据机床的性能和状态 .以及零件材料、刀具材料和类型等条件，结合实际经验进行正确的类比、选择

。 2 . 6手工编程控制数控加工工艺文件主要是根据选择的车床、刀具、夹具、切削用量参数和拟定的加工路线编写数控加工工序卡、道具卡和走刀路线卡。 数控机床采用右手笛卡儿直角坐标系.编程原点应选在容易找正.并在加工过程中便于检查的位置.一般轴类零件的编程零点选在其加工面的回转轴线与端面交点处数控编程一般分为两种 .一种是手工编程.另一种是自动编程手工编程是由分析零件图.确定工艺过程，数值计算 .编写零件加工程序单 .程序的输入和检验都是由工人完成的： 自动编程是用计算机编制数控加工程序的过程 2 . 7程序校验管理 2 .典型零件一轴类工件的数控车削加工具体方法流程验证实施部门的验证责任人按照批准的验证方案组织实施验证 . 2 . 1所用设备的确定收集所需数据、资料及记录。若有偏差或异常，执行偏差处理程序，由 在选择确定设备前 .对毛坯尺寸进行测量，建立加工模型、分析并保留偏差、变更零件图，再根据被加工零件的加工精度、表面粗糙度、结构形状和材验证小组确定是否进行变更以及是否重新验证等 .等相应记录如需制订补充性验证方案 .仍由验证小组会签、质量部经料、性质等条件 .最终确定小批量生产最适合的选用经济适用的设理审核、质量总监批准后执行。 备。 2盘实施加工 2 _ 2装夹方案的确定实施加工时数控车削工艺的最后一道工序 .也是非常关键的步通常以轴类零件自身的外圆柱面作定位基准定位基准的选择虽然是数控的 .但是也不能避免中途意外中断因此需要定期检查除了定位方式的选择 .还有被加工零件定位面的选择。工件的定位骤 .及时进行检修、系统维护等。 与基准应与设计基准一致，防止过定位。所选择的定位基准应能保设备运行状况.

证定位准确可靠其次在数控车削加工轴类零件时 .应尽量减少装夹次数 .争取在一次装夹时就能加工出大部分甚至全部加工表面 . 以减少装夹次数 .这样可以有效地提高加工的效率 .同时还有利于保证加工轴的车削精度数控车床夹具一般使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具等，有的使用多种通用性较好的专用夹具 .在实际生产中，应根据加工要求 .合理的选择夹具。

2 - 3具体加工顺序

3 .结束语

总而言之 .我国在数控加工工艺的推广和应用是机械制造业的一次巨大的变革 .有效地促进了当前机械制造水平的发展 .随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大 .数控加工技术对国计民生的一些重要行业如计算机、汽车、医学行业等的发展起着越来越重要的作用。而对于数控加工 .无论是手动还是自动编程 .在编程前都要对所加工的零件进行工艺流程分析，加工方案和加工程序的选择与处理 .选择适当的工具来确定切削用量，对加工工艺中遇到的其他问(下转第 2 5 4页 )