軸類零件數(shù)控加工工藝分析方法探析

張敏卿

摘 要：本文對(duì)軸類零件數(shù)控加工工藝分析方法做了詳細(xì)介紹，提出零件加工工藝分析，主要從圖樣分析、確定加工方案、刀具選用、切削量選用、加工程序五個(gè)方面進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 工藝分析 程序編制

零件加工工藝安排的好壞直接影響零件的加工質(zhì)量。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，是按照事先編好的加工程序自動(dòng)對(duì)零件進(jìn)行加工的。零件的加工程序中不僅包括零件的加工工藝過(guò)程，還包括切削量、進(jìn)給路線、刀具尺寸及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。加工工藝方案的好壞不僅會(huì)影響機(jī)床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。所以在編寫(xiě)零件加工程序之前要對(duì)零件進(jìn)行合理有效的加工工藝分析。主要從圖樣分析、確定加工方案、刀具選用、切削量選用、編寫(xiě)加工程序五個(gè)方面進(jìn)行。

一、零件圖樣分析

在進(jìn)行加工工藝分析之前，首先要對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析。分析時(shí)主要從尺寸標(biāo)注得是否合理、輪廓描述得是否清晰以及加工精度和尺寸公差如何得到保證等幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

在進(jìn)行尺寸分析時(shí)，主要看尺寸標(biāo)注是否完整，零件輪廓描述得是否清楚。首先建立編程坐標(biāo)系，找出零件的各個(gè)基點(diǎn)，通過(guò)所標(biāo)注的尺寸進(jìn)行基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算，以此來(lái)確定尺寸標(biāo)注的完整性。

此外，還要對(duì)被加工零件的精度要求進(jìn)行分析，如果圖樣上有位置精度要求的表面，那么就要考慮將具有相互位置精度要求的表面放到一次裝夾中來(lái)完成，以確保加工精度得到保證。如果零件上具有表面粗糙度要求較高的錐度表面，在編程時(shí)就可以采用恒線速度切削的功能來(lái)保證。

二、確定加工方案

在制定零件的加工方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，經(jīng)圖樣分析后，確定零件的加工過(guò)程，確定出合理有效的加工路線。通常所說(shuō)的加工路線，指的是在數(shù)控加工中刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于零件運(yùn)動(dòng)的軌跡。而零件的加工精度和表面粗糙度和加工路線有著密切的關(guān)系，加工路線安排得合理，零件的加工精度就容易得到保證；反之，零件的加工效率和加工精度很難得到保證。所以在確定加工路線時(shí)要認(rèn)真考慮以下幾個(gè)方面。

一是確定的加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度，并且效率高。

二是確定的加工路線應(yīng)使基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算簡(jiǎn)便，以簡(jiǎn)化編程。

三是確定的加工路線應(yīng)當(dāng)是最短的，這樣既減少程序段，又減少空走刀時(shí)間。應(yīng)保證最短的空行程路線和最短的切削進(jìn)給路線。

三、確定所用刀具

在數(shù)控機(jī)床加工中，零件的加工質(zhì)量和加工效率在相當(dāng)大的程度上受到刀具的制約。對(duì)于一些工藝難度較大的工件，需要對(duì)刀具的切削部分的幾何參數(shù)做一些特殊處理，才能滿足加工要求。數(shù)控加工刀具要根據(jù)加工要求和各個(gè)加工表面形狀合理選擇。所選用的刀具要具有比較高的剛性和精度，另外數(shù)控加工是連續(xù)完成的，所以要求刀具所用的斷屑及排屑性能一定要好。

四、切削量的選用

數(shù)控機(jī)床加工中的切削量，是表示機(jī)床主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的重要參數(shù)，主要包括切削深度、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。在加工程序的編制工作中，應(yīng)把各種加工用量編入工序單內(nèi)。零件的加工方法不同，切削用量的選擇也會(huì)有區(qū)別，粗加工時(shí)一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也要考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。

切削深度的選擇和機(jī)床、夾具、工件及刀具的剛度有關(guān)。在剛度允許的情況下，應(yīng)選擇大的切削深度，減少走刀次數(shù)，盡可能一次去除加工余量，以便提高加工效率。有時(shí)為了提高零件加工表面的加工精度和表面粗糙度，要留0.2～0.5mm的精加工余量。

主軸轉(zhuǎn)速n的選擇，應(yīng)根據(jù)允許的切削速度v和工件直徑d及加工性質(zhì)來(lái)確定，按計(jì)算公式v=πdn/1000進(jìn)行計(jì)算。

進(jìn)給速度Vf的選擇，主要考慮零件的加工精度、表面粗糙度、所用刀具及零件材料。最大進(jìn)給速度受機(jī)床伺服系統(tǒng)性能的限制，并與脈沖當(dāng)量有關(guān)。粗加工時(shí)應(yīng)選用較大的數(shù)值，精加工時(shí)應(yīng)選擇較小的數(shù)值，在切槽、切斷時(shí)應(yīng)選擇較低的數(shù)值。

五、編寫(xiě)零件的加工程序

數(shù)控機(jī)床的加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定，是因?yàn)檎麄€(gè)加工過(guò)程受控于程序指令，因此加工程序的編制是零件加工中的重要環(huán)節(jié)。編寫(xiě)加工程序時(shí)要了解所用機(jī)床的各方面性能及所具備的指令功能，然后根據(jù)數(shù)控機(jī)床規(guī)定的代碼和程序格式編寫(xiě)出合理有效的加工程序。要將加工程序正確無(wú)誤地輸入到數(shù)控系統(tǒng)中并進(jìn)行程序檢驗(yàn)，從而完成零件的加工。

六、小結(jié)

總之，在編寫(xiě)零件加工程序之前，首先要對(duì)零件進(jìn)行合理有效的工藝分析，以確保零件的加工精度和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程[M].北京：高等教育出版社， 2003.

[2]高楓，肖衛(wèi)寧.數(shù)控車削編程與操作訓(xùn)練[M].北京：高等教育出版社，2005.

（作者單位：河北省保定市高級(jí)技工學(xué)校）