數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應用

李顯寬

（江門市技師學院，廣東 江門 529070）

如圖所示為拋物線加螺紋配和錐配的組合件圖樣，該組零件是某勞動部門為參加數(shù)控車床技術(shù)大比武的考生指定的動手操作試題，故為單件生產(chǎn)。其考試所用的工具，量具和刃具見附表1

附表1

從考試角度看，該組合件選題較好，結(jié)構(gòu)不復雜，對數(shù)控車床組合件的加工很有代表性。有需要宏程序加工的拋物線，也有最基本的螺紋配，還有需要一定技術(shù)的錐配。本題對考生來說四個小時做完難度不小，但如果加工工藝能安排合理，又有一定的操作熟練程度是可以完成的。我發(fā)現(xiàn)一些考生的動手能力需要加強外，大部分考生對零件的加工工藝沒有深入了解，因此考試中出現(xiàn)了工序安排不合理導致工件精度下降，考試時間拖延甚至報廢等現(xiàn)象發(fā)生，監(jiān)于此，本人試圖對該組零件的加工工藝和加工技巧進行一些分析，以幫助考生們更好地掌握類似零件的加工方法和技巧。

1 工序安排

1.1 下料∮50×150mm,考試時料已備好，故此工序略。

1.2 粗車圖2外圓，粗精車圖2內(nèi)錐孔及內(nèi)螺紋，其裝夾與工步如下：

(1)用三爪自定心卡盤夾持毛坯一端，伸出長度80mm。(2)裝刀：1號刀90度外圓車刀，2號刀內(nèi)孔刀，3號刀內(nèi)螺紋刀，4號刀切刀。(3)用外圓刀車端面，以端面與軸線的交點為Z向編程零點。(4)用外圓刀試車外圓，對X向。(5)鉆孔∮20mm,深度為80mm。(6)用內(nèi)孔刀試車內(nèi)孔對內(nèi)孔刀，內(nèi)螺紋刀和切刀左刀尖的Z向和X向。(7)編程，粗車外圓的程序可以用G90，留1mm余量。粗精車內(nèi)輪廓時可以用G71和G70,在精車內(nèi)輪廓時一定要用刀尖半徑補償G41，才能保證錐度和圓弧的正確性。車內(nèi)螺紋時可以用G92。(8)粗車外圓∮44mm成∮45mm,長度70mm.粗精車內(nèi)輪廓保證內(nèi)圓柱孔∮25.6mm,通過測量圓柱孔尺寸保證圓錐小端直徑∮29.6mm。粗精車內(nèi)螺紋M27×1.5－6H，測內(nèi)螺紋時需用螺紋塞規(guī)，在檢測時要注意：因內(nèi)螺紋在里側(cè)，拿塞規(guī)時一定要注意拿正，以防測不準。若螺紋塞規(guī)不進，在保證其他沒問題的情況下，只需在車螺紋程序里將螺紋底徑增大即可。(9)車完螺紋后用內(nèi)螺紋刀在Z=－45mm處倒內(nèi)螺紋收尾角。1.2.10用切槽刀切斷，保證總長45mm.

1.3 車圖1左端，其裝夾與工步如下：

(1)切下螺紋套后將軸工件調(diào)頭，夾持已粗車的外圓∮45mm部分，卡爪頂住小臺階面。(2)車端面保證總長98mm.（可以手動車，也可以用G94做小程序車）。(3)將原來的內(nèi)螺紋刀卸下，在3號刀位裝上外螺紋刀。(4)以端面和軸線的交點為Z向編程零點，重新對外圓刀和切刀的Z向，和外螺紋刀的X向和Z向。(5)編程，粗精車外輪廓時可以用G71和G70,先將拋物線處加工成R10的圓弧，在精車外輪廓時一定要用刀尖半徑補償G42，才能保證圓弧24的正確性,輪廓應將圖上∮44mm外圓車完，然后加工拋物線Z=X*X/10，難點在拋物線的程序要用宏程序(附宏程序如下)。切槽編程時要注意對的是左刀尖，并要記住螺紋收尾時的倒角。外螺紋的車削用G92。

加工拋物線的宏程序：

(6)粗精車外輪廓 (R10mm圓弧，∮20mm外圓，∮26.8mm外圓,R24mm圓弧,∮44mm外圓),為保證尺寸的正確性可以用二次精車法，在粗車前先將徑向尺寸放大一個精車余量，做粗精車，車后測量，看尺寸大多少，再在刀偏里減多少再做一次精車即可,最好將粗車和精車兩個程序分開，以便單獨做精車。精車拋物線Z=X*X/10。粗精車槽 5×2和 4±0.05。車外螺紋M27×1.5－6h，用螺紋環(huán)規(guī)測量。

1.4 精車螺紋套外圓，其裝夾與工步如下

(1)將螺紋套旋在外螺紋上。(2)編程，精車外圓時可以用G90。(3)精車螺紋套外圓保證尺寸∮44mm。(4)手動用外螺紋刀倒兩端外圓角。

1.5 粗精車圖1左端外圓錐和內(nèi)孔，其裝夾和工步如下

(1)將套卸下，軸調(diào)頭，用銅皮墊住軸上∮44mm外圓，找正，夾緊。(2)車端面，保證總長97mm。(3)以端面與軸線交點為編程零點，只對外圓刀和內(nèi)孔刀的Z向即可。(4)編程，粗精車外圓錐和圓弧時可以用G71和G70，精車時要用刀尖圓弧補償G42來保證圓錐和圓弧的正確性。粗精車內(nèi)孔時因為有倒角所以用G71和G70。當然也可以用G90，但最后倒孔口角較麻煩。(5)粗精車外圓錐C=1:5和圓弧R6時要用已車好的套來配車，測量配合后軸向間隙a，根據(jù)公式X=a/5計算出X的值做徑向補償。這樣才能保證內(nèi)外錐以及圓弧的配合，才能保證配合后總長120.5±0.1mm。粗精車內(nèi)孔，保證∮24mm和孔深20mm.。

2 工序安排和編程中容易忽略的問題

2.1 車拋物線，圓弧和圓錐面時一定要加刀尖圓弧補償41和42，否則車出的拋物線摸樣象但檢測時不對。而圓弧和圓錐面配合時接觸面也達不到要求。

2.2 加工時應先加工套類工件，不能先加工軸。否則套類工件的外圓∮44mm無法加工更不能保證跳動度0.03mm的要求。有很多考生都是錯在這兒，以至于無法加工。

2.3 在精車內(nèi)外輪廓時最好都用G96恒線速來車，這樣才能保證加工表面粗糙度的一致性。但G96之前需要G50限速

2.4 車軸類工件上的外圓錐=1：5和外圓弧6時，要用已經(jīng)車好的內(nèi)錐和內(nèi)圓弧測量，不能單靠機床保證外錐和圓弧的尺寸，否則不能保證配合時接觸面積，更不能保證配合后總長。

2.5 盡管數(shù)控車床精度比普通車床高點，但對尺寸精度要求較高的各面不能單靠機床保證，而應通過二次精車或其他手段來保證尺寸的正確性

[1]彼得·斯密德，數(shù)控編程手冊.北京:化學工業(yè)出版社,2002

[2]唐應謙,數(shù)控加工工藝學.北京:中國勞動出版社,1997