復(fù)雜零件的數(shù)控車床加工工藝研究

劉亞鹍

摘 要：復(fù)雜零件在當(dāng)前社會(huì)機(jī)械生產(chǎn)制造中具有十分重要的地位，對(duì)于提升社會(huì)生產(chǎn)力，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展具有十分積極的意義和作用。數(shù)控車床能對(duì)復(fù)雜零件的生產(chǎn)和加工起到良好的支撐作用。使用數(shù)控車床，從事相應(yīng)的復(fù)雜零件的加工，需要對(duì)加工工藝進(jìn)行有效的控制和分析，這樣能夠有效提升數(shù)控車床的實(shí)際使用效果。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜零件；數(shù)控車床；加工；工藝；研究

中圖分類號(hào)：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）33-0161-02

1 概 述

數(shù)控車床在復(fù)雜零件的加工中能夠起到積極的作用，并且具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠有效促進(jìn)復(fù)雜零件的加工。復(fù)雜零件，在很多機(jī)械設(shè)備中占據(jù)關(guān)鍵地位，在對(duì)其進(jìn)行施工的過程中，需要牢牢控制其精度，使用數(shù)控車床進(jìn)行加工時(shí)現(xiàn)階段施工的重要手段。對(duì)復(fù)雜零件的數(shù)控車床加工工藝進(jìn)行有效控制，能夠有效提升復(fù)雜零件的質(zhì)量和實(shí)際使用水平。

2 復(fù)雜零件加工使用數(shù)控車床的必要性

2.1 數(shù)控車床的內(nèi)涵

數(shù)控車床，是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。使用數(shù)控車床能夠有效的進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)造，數(shù)控車床具有較為廣泛的加工工藝性能。使用數(shù)控車床能夠?qū)π本€圓柱、直線圓柱、圓弧和各種螺紋、蝸桿等復(fù)雜工件進(jìn)行有效的加工，同時(shí)還具有圓弧插補(bǔ)、直線插補(bǔ)各種補(bǔ)償功能，能夠?qū)?fù)雜零件進(jìn)行批量生產(chǎn)。

2.2 數(shù)控車床對(duì)復(fù)雜零件加工的重要意義

數(shù)控車床具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)：第一，數(shù)控車床自身的柔性程度較高。產(chǎn)品形狀改變之后，制造大量的刀具和專用夾具的需求就會(huì)變小，這主要是因?yàn)樵谶M(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)制造的過程中，只需要對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，對(duì)數(shù)控車床的程序進(jìn)行有效的改變，就能夠保證零件加工工作順利完成，這對(duì)于有效提升產(chǎn)品的更新速度具有積極作用。第二，數(shù)控車床自身的精度較高。數(shù)控車床能夠?qū)ψ陨淼膮?shù)進(jìn)行有效的控制和管理，從而在完成多道工序的時(shí)候，能夠降低其誤差，因?yàn)槠洳恍枰M(jìn)行重復(fù)的定位工作。第三，數(shù)控車床能夠有效提高生產(chǎn)效率。數(shù)控車床具有較好的剛性，這樣能夠有效加快復(fù)雜零件的生產(chǎn)效率，減少了加工的時(shí)間。

3 數(shù)控車床對(duì)復(fù)雜零件的加工

在對(duì)一些外形復(fù)雜的回轉(zhuǎn)類零件進(jìn)行加工的時(shí)候，使用數(shù)控車床能夠起到良好的效果，需要注意的是，在使用數(shù)控車床的時(shí)候，需要對(duì)零件的加工順序、加工道具以及夾位等方面進(jìn)行綜合考慮。而針對(duì)一些十分復(fù)雜的回轉(zhuǎn)類零件，就需要使用數(shù)控車床才能夠起到較好效果[1]。使用數(shù)控車床進(jìn)行復(fù)雜零件的加工和制造是時(shí)，具體的零件圖，如圖1所示。

3.1 復(fù)雜零件的分析

上圖所示的零件在進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工制造的過程中，需要使用到多項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備。復(fù)雜零件較為繁復(fù)，包括了橢圓、拋物線等方面，同時(shí)該零件還對(duì)角度提出了更高的要求。這樣就需要有良好的設(shè)備作為支撐。

3.2 復(fù)雜零件的工藝分析

在對(duì)該復(fù)雜零件進(jìn)行施工的過程中，需要對(duì)其具體細(xì)節(jié)進(jìn)行有效的分析，這樣能夠便于施工過程中控制具體的精度和準(zhǔn)確度。使用數(shù)控車床對(duì)該零件進(jìn)行加工的時(shí)候，需要使用到的工藝主要是以下方面：O0001；T0101； （外圓粗車刀，刀尖角為 15度）

M03 S2；

G71 U2 R0.2；

G71 P1 Q2 U1 W0 F100；

G6.3 X40 Z-47.21 A30 B20 Q30000；

G01 W-1.79

G02 X44 W-2R2；

X48 W-1；

W-14；

X54 W-1；

X52 W-1；

G00 X80 Z80 M05；

從上圖所示的零件來看，該零件在進(jìn)行加工的過程中，需要在兩頭進(jìn)行加工，同時(shí)還需要保持精確的尺寸，這樣就需要對(duì)裝夾定位工作進(jìn)行有效的控制，使用良好的臺(tái)階外圓作為分工界面，這樣能夠分成兩道工序進(jìn)行施工。根據(jù)裝夾位的實(shí)際位置，選擇合適的加工順序，這樣能夠有效提升零件加工的效果[2]。

3.3 加工工藝的路線

在對(duì)復(fù)雜零件進(jìn)行加工的時(shí)候，首先需要使用三爪自定心卡盤對(duì)毛坯面進(jìn)行夾持，同時(shí)還需要對(duì)復(fù)雜零件的實(shí)際尺寸進(jìn)行有效的控制，這樣能夠達(dá)到要求的尺寸。在此基礎(chǔ)上，還需要對(duì)裝夾進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，將工件的Φ 70 mm 左端面進(jìn)行定位，同時(shí)并使用三爪自定心卡盤進(jìn)行相應(yīng)的夾持工作，以達(dá)到需求的尺寸[3]。

3.4 加工程序的編制工作

復(fù)雜零件在使用數(shù)控車床進(jìn)行加工的過程中，需要對(duì)數(shù)控車床的程序進(jìn)行有效的編制，這主要是復(fù)雜零件的外部輪廓較為復(fù)雜，并且具有橢圓和拋物線的形狀要求。在對(duì)加工程序進(jìn)行有效的編制時(shí)，需要對(duì)零件加工的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行控制，如果該零件使用同一把車刀進(jìn)行加工，那么就需要對(duì)刀具的角度進(jìn)行控制，刀具使用在編程中使用的效率較高，這樣就需要做好編制工作。不同的系統(tǒng)使用的指令也不一樣，因而使用的編制也不一樣，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行有效的調(diào)整。

4 數(shù)控車床加工工藝的分析

數(shù)控車床在進(jìn)行加工的時(shí)候，通常會(huì)涉及到較多的方面，一方面主要是復(fù)雜零件的圖紙中包含的數(shù)據(jù)和尺寸需要滿足編程的需求這就要求在對(duì)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，保證數(shù)據(jù)的精確性。因而在對(duì)圖紙中的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注時(shí)，需要使用同一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸進(jìn)行，同時(shí)需要注意的是，針對(duì)復(fù)雜零件的不同節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，定義好復(fù)雜零件輪廓的幾何元素。另一方面，還需要對(duì)復(fù)雜零件各個(gè)部位的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效控制，需要保證其能和數(shù)控車床加工的特點(diǎn)進(jìn)行有效的契合。數(shù)控車床在進(jìn)行加工的過程中，針對(duì)復(fù)雜零件，使用統(tǒng)一性的尺寸和幾何類型，這樣能夠?qū)Φ毒咭?guī)格進(jìn)行有效的控制。數(shù)控車床的加工需要對(duì)基準(zhǔn)定位進(jìn)行有效的控制，這樣能夠?qū)Π惭b定位過程中產(chǎn)生的誤差進(jìn)行有效的控制，減少誤差的存在。

4.1 數(shù)控車床加工工藝中路線的分析

數(shù)控車床在進(jìn)行加工的過程中需要經(jīng)歷多個(gè)階段，主要分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段以及光整加工階段。粗加工階段主要是對(duì)復(fù)雜零件的多數(shù)加工余量進(jìn)行有效的切除，并且促進(jìn)其有效接近相應(yīng)的零件成品。半精加工階段中想要使得復(fù)雜零件的表面達(dá)到一定的精度，這樣能夠做好相應(yīng)的加工準(zhǔn)備。精加工階段能夠使得數(shù)控車床達(dá)到圖紙規(guī)定的質(zhì)量要求。而在光整加工階段，針對(duì)一些要求較高的表面，這樣就需要做好相應(yīng)的工作，能夠有效提高復(fù)雜零件的精度。

4.2 夾具和刀具的分析

使用數(shù)控車床進(jìn)行復(fù)雜零件的生產(chǎn)時(shí)，需要做好夾具和刀具的選擇工作，尤其是針對(duì)單件小批量零件的生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先選擇通用的夾具、組合型的夾具能夠起到良好的效果，而在進(jìn)行成批的生產(chǎn)時(shí)，則需要使用專用夾具。在對(duì)夾具進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要綜合考慮到復(fù)雜零件的實(shí)際要求，這樣對(duì)工件、機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)。復(fù)合型的刀具、可轉(zhuǎn)位刀具、陶瓷涂層刀具以及硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行有效的選擇，對(duì)于提高復(fù)雜零件的生產(chǎn)效果具有積極作用。需要注意的是，在對(duì)刀具進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要對(duì)刀具的規(guī)格、精度和類型進(jìn)行有效的控制。

4.3 切削用量的分析

對(duì)切削用量進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析的時(shí)候，需要對(duì)主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量以及進(jìn)給速度進(jìn)行控制，這樣能夠?qū)Φ毒吣陀枚犬a(chǎn)生較大的影響。其次進(jìn)給量以及切削深度也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響，但是實(shí)際效果并不夠十分明顯。選擇粗加工的切削用量時(shí)，首先需要考慮的是切削深度，其次就是進(jìn)給量，最終才是切削速度，由此切削用量才能有效發(fā)揮相應(yīng)的作用。復(fù)雜零件在進(jìn)行實(shí)際加工的過程中，需要使用到良好的切削用量，因而對(duì)切削用量進(jìn)行有效的控制就顯得很有必要。需要注意的是，在對(duì)切削用量進(jìn)行控制的時(shí)候，按照一定的順序進(jìn)行能夠發(fā)揮積極作用。這主要是因?yàn)榍邢饔昧酷槍?duì)數(shù)控車床來說發(fā)揮著重要作用和意義，因而加強(qiáng)切削用量的控制效果十分必要，采用良好的順序能夠提高復(fù)雜零件的精確度。

5 結(jié) 語

在使用數(shù)控車床加工復(fù)雜零件的過程中，需要對(duì)其中的加工工藝進(jìn)行有效的控制和分析，主要包括對(duì)加工工藝的路線、加工程序的編制工作、數(shù)控車床加工工藝中的路線、夾具和刀具以及切削用量進(jìn)行有效的分析。使用數(shù)控車床進(jìn)行復(fù)雜零件的加工能夠有效提升工作效率，這對(duì)于有效提升復(fù)雜零件的精度具有積極作用。

參考文獻(xiàn)：

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