對軸類零件數控車削加工工藝的研究

趙雅啟

摘 要 數控技術能夠完成傳統普通機床無法完成的工作，能夠有效提高產品的加工效率，降低工人的勞動強度。機床車削加工工藝是現行的機器軸類零件制造產業的重要工藝突破，本人結合多年工作經驗，同時參考現有研究理論，對其進行了簡要分析。

關鍵詞 軸類零件 數控車削 加工 工藝

中圖分類號：TG519.1 文獻標識碼：A

0引言

數控加工技術是工業和制造業生產的基礎，是一個國家的工業化水平最顯著的標志，我國要實現工業現代化，就必須發展好數控機床技術。數控機床設備在軸類零件的引入，可以大大優化運用普通機床實施軸類零件加工技術過程中的技術缺陷，推動我國工業現代化加速發展。

1我國數控機床車削加工的發展現狀

我國要實現農業大國向工業大國的轉變，必須要在數控機床方面給予足夠的關注研究。尤其是近些年，數控機床成為我國工業領域中的重要內容，無論是資金投入還是政策扶持，各級政府都給予數控機床行業巨大的支持，取得了很好的成果。我國數控機床技術整體上升，部分領域還走在了世界前列。數控機床是機械加工領域的關鍵性高端設備，完整的數控機床包括計算機系統、精密檢測系統、伺服系統、自動控制以及復雜的機械結構等多個單元，在機械加工制造領域有著極為廣泛的應用，能夠處理工藝復雜、加工精度和產品質量穩定性要求高的工件，加工質量和加工水平都是常規加工方式不能代替的，因而成為機械加工領域未來發展的重點，受到了高度的重視。

2軸類零件數控機床車削加工工藝的確定

2.1掌握軸類零件的加工要求

加工零件前，首先需要對被加工軸類零件的圖紙進行仔細分析，對被加工零件的加工工序、加工流程進行全面把握。在實際加工中，軸類零件的加工要求主要包括以下兩方面：一方面，要保證零件的幾何形狀參數在誤差范圍內，如零件的圓度和圓柱度；另一方面，要保證零件在軸向方面的參數在誤差范圍內，如軸徑同軸度、圓跳動等。

2.2選擇正確的加工工藝

在明確加工要求的基礎上選擇正確、適當的加工工藝。加工對象不同，采用的加工路線也不一樣。例如，鍛件法主要用于軸類零件，而球墨鑄鐵鑄件則通常用于發動機曲軸類軸件的加工。在正式車削前，待加工的零件還要進行預加工，有需求的鑄、鍛件毛坯還要進行正火、退火處理，消除材料內應力，使其更加適合車削加工。部分毛坯還要進行調質處理，使材料整體性能得到改善。

2.3合理配置加工步驟

加工時零件的定位非常關鍵，同行選擇通用夾具而非專用夾具。還要確保零件定位準確，避免誤差過大。一般軸類零件采用中心孔作為定位基準外圓表面與內孔表面保持同軸，嚴格保證端面對軸中心線的垂直度。采用兩中心孔定位的方法不僅有利于基準重合，還能提高加工效率，減少夾具換裝，在一次裝夾中加工出多格外圓表面和端面。

2.4零件定位和固定

利用車床對軸類零件進行加工時，首先需要對零部件進行定位。正確的定位是車削加工的基礎。在車床加工中，通常采用三抓卡盤和頂尖對被加工的軸類零件進行定位和緊固。該方法不僅方便可靠，還有利于基準重合，減少工件的裝夾次數，有助于提高加工效率。

2.5刀具及切削用量的確定

數控機床車削刀具種類較多，性能特點和應用范圍也不一樣。常見的有成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀等，編程人員必須充分把握每種刀具的特點，根據實際需求選擇適當的切削量和用刀順序。

切削速度、進給量和背吃刀量，為車削加工中重要的切削三要素。該三要素的選擇直接影響產品的加工質量。一般來說，切削速度越快，進給量和背吃刀量越小，零件的加工表面越光滑，加工質量越高。但是，切削三要素的選擇要符合經濟性原則，進給量和背吃刀越小，零件的加工時間越長，加工成本也會越高。因此，需要根據刀具、加工零件材料、機床剛度，選擇合適的加工參數。在零件加工中，一般采用先粗加工去除大量的材料，再經過精加工獲取較高的零件表面加工質量。

2.6確定正確的走刀路線

在完成零件的定位和裝夾后，需要選擇正確的對刀點。該過程是車刀的刀位點正確進入工件坐標系的關鍵。只有選擇正確的對刀點，車刀才能正確完成零件的切削過程。選擇正確的對刀點后，還需要確定正確的走刀路線，走刀路線是車刀在切削加工過程中車刀的運行路線。當車刀走完該路線后，就能完成零件的加工過程。走刀路線的指定需要根據零件的外形尺寸及加工余量進行確定。

2.7數控機床編程

數控加工代碼的生成方法有兩種，一是通過編程人員根據圖紙計算手工得到數控加工代碼，一種是通過計算機技術，將零部件的三維模型輸入到計算機數控編程軟件，再輸入切削參數，自動得到正確的數控車削加工代碼。前者直接使用計算機進行輔助編程，后者則是人工方式輸入代碼，對工藝的分析、各項參數的計算都是要預先完成。常用的數控自動化編程軟件，如UG、MastrCAM等。手工編程方法適用于零件比較簡單、數控加工代碼較少的情況。自動化編程適用于零件的加工路線較為復雜，數控加工代碼較多的情況。

2.8樣件試制

確定軸類零件數控車削加工方案后，需要對所設計的方案進行驗證，即進行樣件的試制。在試制過程中，車床操作人員需要調低數控車床的進給倍率，降低車刀的進給速度，并在樣件的試制過程中時刻觀察車刀的位置。當車刀運行路線與預期路線不符或者可能會發生撞刀時，要立刻停止車床的運行。當樣件制作成功后，需要根據軸類零件圖紙對零件尺寸和技術要求進行檢測。符合生產要求后，就可按照該生產工藝方案進行零件的大批量生產。

3結束語

總而言之，數控機床應用作為機械加工領域的關鍵環節，是各國關注的焦點，在數控車削加工中，正確的加工工藝是零件加工質量的保證，我們可以發現利用數控車床進行軸零件加工是一個系統的過程，想要將其更好的發展，需要我們做出更多的努力。

參考文獻

[1] 胡相斌.基于工作過程的“數控加工工藝”課程教學設計[J].職教通訊，2017（03）：5-10.

[2] 馬培勇，劉文靜.《數控車削加工工藝與編程》教學分析[J].科技視界，2017（04）：194+175.