用普通數(shù)控車床準確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)分析

（安徽省馬鞍山工業(yè)學(xué)校，安徽 馬鞍山 243000）

隨著時代的發(fā)展和社會的不斷進步，我國的普通數(shù)控車床準確加工曲面金屬件機會逐漸增多，對數(shù)控車床準確加工曲面金屬件的需求也逐漸增大[1]，因此，數(shù)控車床準確加工曲面金屬件的加工技術(shù)已經(jīng)不可再依賴國外的技術(shù)。文章選擇利用加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機為基礎(chǔ)操作機械，對普通型數(shù)控車床進行加工改造，使其可以達到用普通數(shù)控車床準確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)要求，以便適應(yīng)飛速發(fā)展的當前曲面金屬工件加工狀態(tài)要求。

1 用普通數(shù)控車床準確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)

用普通數(shù)控車床準確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)操作難度相對較大，在此基礎(chǔ)上，筆者決定進行以加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機為基礎(chǔ)操作機械對普通數(shù)據(jù)控制機床進行操作分析以及改造[2]，完善內(nèi)部零件。本文以加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機為基礎(chǔ)操作機械，分析曲面加工機床在金屬零件加工的工藝技術(shù)上的重要應(yīng)用依據(jù)。以加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機為基礎(chǔ)操作機械，加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機主要可以分為兩個部分：第一部分為轉(zhuǎn)動曲面葉片抽槳技術(shù)。該技術(shù)的運作原理為機械的葉片有5-8個不等，轉(zhuǎn)動的葉片與轉(zhuǎn)動的主體形成一個不規(guī)則角度的加工視角，在此基礎(chǔ)上，將數(shù)控機床所需要加工的金屬普遍存放于數(shù)控機床內(nèi)部，便可以自主加工成為曲面金屬零件以便使用。加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機的葉片形狀一般為角度是53°的不規(guī)則扇形，其整體的數(shù)控機床形狀外緣為特定的流水型。這種獨特的設(shè)計造型可以有效減小摩擦力，是普通型機床的工作效率的3倍左右。該種特定的曲面零件設(shè)計可以保證用普通數(shù)控車床準確加工的曲面金屬件與加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機的加工整體是保持一致的。也就是說使用加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機加工的數(shù)控機床曲面金屬件與加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機的頁面弧度是相吻合的。

加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機的曲面葉片工作原理為利用模型間的摩擦活動帶動整體轉(zhuǎn)輪機的活動制成的。就像彈簧刀的運作原理為帶有彈簧裝置的導(dǎo)桿在轉(zhuǎn)動的過程中會帶動刀具的旋轉(zhuǎn)，在這個過程中，加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機的旋轉(zhuǎn)也會帶動著整個曲面金屬件加工網(wǎng)絡(luò)的運行以便加工出數(shù)控機床需要的曲面金屬件。

曲面金屬件的運動在加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機的加工零件上會留下其獨特的運動軌跡，這對零件的機床加工技術(shù)技藝的改進提供了全新的思路。曲面金屬件在加工過程中必須有足夠的力量切削其加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機的運動方式，普通的數(shù)控加工機床只有簡單的次運動機制和單純的橫向運動以及豎向運動和簡單的活塞運動，并不能進行推進運動來制作曲面金屬件。但是，加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機可以在主動動的同時結(jié)合推進運動并轉(zhuǎn)化為垂直縱向推進運動和合并橫向推進運動在此基礎(chǔ)上完成金屬件的曲面加工活動。

2 用普通數(shù)控車床準確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)分析

用普通數(shù)控車床準確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)需要依據(jù)普通數(shù)控車床的主軸運動加以帶動從而完成曲面金屬件的加工活動。在縱向推進運動中，結(jié)合主軸旋轉(zhuǎn)活動和卡盤的上下運動，帶動車床的主要數(shù)控運動法則，使得主軸和推進器一起旋轉(zhuǎn)便可以達到目的。主軸的旋轉(zhuǎn)和移動是普通數(shù)控車床準確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)的主要部分，在數(shù)控車床的頁面切割過程中，曲面的凹槽切割是不需要主軸帶動旋轉(zhuǎn)的。從工作人員的安全角度考慮分析這個問題，這是一項質(zhì)的飛躍的技術(shù)。從設(shè)備安全的角度分析這個問題，設(shè)備的壽命也會因此進行適當?shù)难娱L，因為在數(shù)控車床的卡盤安裝過程中，主軸的旋轉(zhuǎn)會帶動機械的縱向垂直運動，加大摩擦力，升高設(shè)備的損耗率，降低設(shè)備的使用壽命。下表為傳統(tǒng)水流傳動機與加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機的對比表格如下所示：

表1 傳統(tǒng)水流傳動機與加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機

由改表格我們可以清楚地看到，傳統(tǒng)的水流傳動機載實現(xiàn)數(shù)控機床的曲面金屬件操作過程中不論是需要的時間還是成本都是大大的多于加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機的。數(shù)控車床的主要運動部分為主軸的轉(zhuǎn)動，在曲面凹槽的設(shè)置中不需要工作人員的參與便可以對卡盤進行一定的改造和拆卸清洗等，并且可以通過數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用為主軸換上全新的保護罩，且不損壞原有的舊保護罩。

縱向推進運動中的大滑板下的螺母在運動過程中不會造成任何損耗，在滑竿的帶動下可以原樣保留凹槽所需要的運動垂直曲線痕跡。

3 結(jié)語

當前的用普通數(shù)控車床加工曲面金屬件的工藝技術(shù)還尚未成熟，由于機床本身就是一個較為復(fù)雜的機械體系，且自身欠缺制作曲面金屬件的能力。因此加工前需要對普通數(shù)控機床進行改造，根據(jù)機床的加工特點和所需制造的曲面金屬件特點，使用以加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機為基礎(chǔ)操作機械設(shè)備的工作臺作為操作的基礎(chǔ)可以有效解決這個問題，同時為用普通數(shù)控車床準確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)的發(fā)展提供一個全新的可行性思路。