淺析數(shù)控軸類零件加工工藝設計

王桂東

摘 要：隨著時代的發(fā)展，科技水平不斷提升，人們使用的各類高精密機械加工裝備的需求不斷提升，數(shù)控機床的使用為保證我國經(jīng)濟的高速發(fā)展做出不可估量的作用。本文主要通過數(shù)控機床的簡介、使用數(shù)控機床進行軸類零件加工的具體操作等方面進行論述，分析數(shù)控機床技術(shù)使用的過程中，對數(shù)控機床的使用與發(fā)展提出可行性改進的意見。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床;軸類零件;加工工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.015

0 引言

隨著人類生活水平的日益提高，在人們生活中，機電設備的使用量越來越多。各類高精密機械零件僅僅靠傳統(tǒng)的加工方式進行加工是遠遠無法滿足時代發(fā)展的需求的。因此，世界上的一些先進的國家便開始進行這方面的研究。在二十世紀中葉，美國科學家便宣布了數(shù)控機床的研發(fā)成功，隨后對數(shù)控機床進行不斷的完善，當今數(shù)控機床在工業(yè)生產(chǎn)的過程中已經(jīng)起到了不可替代的作用。

1 數(shù)控機床的簡介

（1）數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展歷史簡介。經(jīng)過麻省理工學院的科學家多年辛勤科研，數(shù)控機床制造技術(shù)于1951年面世，數(shù)控機床的應用直接推動了美國經(jīng)濟的發(fā)展。相比于美國數(shù)控機床制造技術(shù)，我國在該領(lǐng)域的研究起步較晚，于六十年代才開始進行該技術(shù)的研究，在七十年代才慢慢將該項技術(shù)投入使用，到了九十年代，我國數(shù)控機床技術(shù)提升到了新的高度，直接促進了智能制造的迅猛發(fā)展[1]。時至今日我國仍在積極進行數(shù)控機床技術(shù)的研發(fā)，這大大地解決了國內(nèi)因為數(shù)控機床技術(shù)不完善，導致高價在國外采購數(shù)控機床的困局。

（2）數(shù)控機床技術(shù)主要的應用領(lǐng)域。數(shù)控機床技術(shù)雖然是使用編寫的程序進行加工，理論上可以實現(xiàn)多種工業(yè)零件的加工，但是由于其加工成本更高，所以要考慮投入產(chǎn)出比是否經(jīng)濟劃算。因而當前數(shù)控機床加工往往是用于一些高精密零件的加工或是一些復雜度極高的零件加工。這些行業(yè)使用數(shù)控機床進行加工可以最大限度地減小不可控因素的影響，提升加工的質(zhì)量，最大程度創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

（3）當前數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展方向。1）專業(yè)化。近年來，隨著我國的科技水平不斷提高，加之我國的各行各業(yè)呈現(xiàn)突飛猛進的發(fā)展勢頭，不同行業(yè)在進行運行、維護與發(fā)展的過程中所需的構(gòu)件的類型也不盡相同[2]。在這些原因的促進下，當前數(shù)控機床的制造類型趨于專業(yè)化，特定的數(shù)控機床用于制造特定類型的零件。通過這樣的設計改進創(chuàng)舉，直接加快了我國的經(jīng)濟發(fā)展。例如，當前我國很多汽車制造商已經(jīng)建成了屬于自己的數(shù)控機床流水線，從而極大提高了汽車的生產(chǎn)率。2）智能化。隨著智能化概念的提出，人工智能已經(jīng)成為了時代標志，因而當前數(shù)控機床的發(fā)展中往往也添加了智能化技術(shù)。如：智能速度管控、智能產(chǎn)品抽樣、智能生產(chǎn)監(jiān)測等。智能化技術(shù)可以按照客戶對于數(shù)控機床所需要實現(xiàn)的功能進行設計，可以做到數(shù)控機床對于問題的自檢、數(shù)控機床對于生產(chǎn)構(gòu)件參數(shù)的智能調(diào)節(jié)等。3）網(wǎng)絡化。隨著21世紀的到來，網(wǎng)絡化思想在人們的頭腦中不斷加深，網(wǎng)絡化對數(shù)控機床的發(fā)展必將產(chǎn)生深遠的影響。傳統(tǒng)的數(shù)控機床僅是由一臺專用的電腦控制機床操作，沒有產(chǎn)品的參數(shù)及質(zhì)量的統(tǒng)計，這為后期工程的統(tǒng)計等增加了許多額外工作[3]。這些數(shù)據(jù)可以依托服務器建設查詢系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)將信息匯總到網(wǎng)上，通過服務器制作成頁面形式，工作人員可以通過電腦對機器的運行情況進行遠程實時監(jiān)控，這大大地減少了人們的工作量。

2 軸類零件的加工

（1）軸類零件的分類。軸類零件是常用的設備零件，應用于各類的機械制造產(chǎn)品中。按照大小可以分為大型、中型與小型軸類零件;按照作用可分為普通與高精度型軸類零件;按作用還可以將軸類分為主軸與傳動軸類零件。

（2）軸類零件的加工路線。軸類零件在進行加工之前，應根據(jù)軸類零件的具體外形設計其加工的具體流程。一般是先根據(jù)軸類零件的圖樣分析，選擇毛坯的材料及尺寸;然后根據(jù)軸類零件外形的一些特殊位置設計一條合理的加工路線，再根據(jù)加工路線進行加工，最終實現(xiàn)軸類零件的批量生產(chǎn)。

（3）軸類零件加工步驟設計。軸類零件在進行加工設計的過程中一般采用以下的工藝流程：下料確定毛坯;熱處理降低工件材料硬度;粗加工成型并留精加工余量;進行半精細加工后，再對材料進行表面熱處理，提升零件的綜合機械性能;將加工的材料進行除刺打磨，進過時效處理，經(jīng)精磨加工后獲得成品。

（4）數(shù)控機床加工刀具與切削量的選擇。刀具是整個加工的過程中起著至關(guān)重要的作用。在使用數(shù)控機床加工的軸類零件時，需要根據(jù)相關(guān)零件的形狀、精密度等問題進行刀具的選擇。在進行加工的過程中還需要考慮加工材料的強度與硬度，進而保證在加工的過程中，不會因為刀具本身的材質(zhì)，影響切削的效果[4]。同時在進行加工方案的設計過程中，應該秉持盡量減少切削余量，提升工作的質(zhì)量的原則進行加工，在不影響工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大程度地降低材料與生產(chǎn)工時的浪費。切削用量的選擇，在粗車時，選擇大切深、大進給、低切削速度提高生產(chǎn)效率;在精車時，采用小切深、小進給、高轉(zhuǎn)速提高產(chǎn)品質(zhì)量。

（5）編寫軸類零件加工的控制程序。加工程序的編寫是整個技工操作的核心，數(shù)控機床是由電腦程序進行控制機床操作。在整個數(shù)控機床的運行過程中需要有良好的程序控制。若要寫出高效實用性強的程序，就應該熟悉數(shù)控機床的基礎(chǔ)構(gòu)造以及被制造的軸類零件的構(gòu)造。同時編寫的程序還能經(jīng)過對機床當前的運行狀態(tài)進行檢驗，保障了生產(chǎn)軸類零件的質(zhì)量。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著科學生產(chǎn)力的提高，數(shù)控機床加工技術(shù)已經(jīng)成為當下我國機械零件制造的重要保障。目前我們主要使用數(shù)控機床進行機械高精密零件的制造，但我國的數(shù)控機床技術(shù)還無法完全滿足時代的需求。我們對數(shù)控機床技術(shù)還在進行著不斷的研究，相信在未來，數(shù)控機床加工技術(shù)必定會更加先進，為保證我國經(jīng)濟的高速發(fā)展提供技術(shù)上的支持。

參考文獻：

[1]朱姍姍.軸類零件加工工藝實踐探討[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，

2016（06）：15.

[2]季宋偉.數(shù)控車床加工軸類零件實訓教學的策略[J].課程教育研究，2015（31）：248.

[3]王小翠，李蔚，侯志敏.細長軸車削用量優(yōu)化與加工變形誤差補償技術(shù)的研究[J].制造技術(shù)與機床，2007（10）：85-88.

[4]吳雪梅，吳冉.軸類零件的工藝分析與數(shù)控仿真加工[J].農(nóng)機使用與維修，2018（07）：11-13.