機(jī)械制造工藝技術(shù)分析

朱高峰

摘 要：社會的快速發(fā)展過程中，人們對產(chǎn)品的要求也隨之不斷的提高，而利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械的加工，對產(chǎn)品的加工質(zhì)量有了一定的保證，但加工出來產(chǎn)品的質(zhì)量，還需要加工工藝的合理性和科學(xué)性。文章對數(shù)控車削加工工藝存在的問題進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對如何提高車削加工技術(shù)進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；車削；加工工藝

前言

機(jī)械制造作為一門工程學(xué)科，其不僅對產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、加工和銷售進(jìn)行研究，同時對維修服務(wù)及回收再生等過程也進(jìn)行研究，其目的是有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量，使產(chǎn)品在市場競爭中具有優(yōu)勢。但隨著目前人們對產(chǎn)品需求的增加，不僅對產(chǎn)品的質(zhì)量、價格和更新速度有一定的要求，而且人們的需求還要日益增長，這就需要我們在制造產(chǎn)品過程中確保其使用的制造工工藝技術(shù)具有先進(jìn)性和可行性，從而滿足使產(chǎn)品能夠達(dá)到用戶的滿意。

1 數(shù)控車削加工工藝存在的問題

數(shù)控車削加工中，其中數(shù)控車削的工藝分析是數(shù)控車削加工順利完成的保障。

在利用數(shù)控車床進(jìn)行零件加工過程中，其所用到的方法和技術(shù)手段，統(tǒng)稱為數(shù)控車削加工工藝。在眾多的文章中，將數(shù)控車削工藝的主要內(nèi)容按照如下順序進(jìn)行劃分：一是選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內(nèi)容；二是對零件圖紙進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝分析；三是工具、夾具的選擇和調(diào)整設(shè)計；四是切削用量選擇；五是工序、工步的設(shè)計；六是加工軌跡的計算和優(yōu)化；七是編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件。這樣將數(shù)控車削加工工藝的內(nèi)容進(jìn)行劃分在理論上并沒有什么不妥之處，但如果在實(shí)際加工過程中，則會導(dǎo)致問題的發(fā)生。因為在目前情況下，對于數(shù)控車床進(jìn)行操作的技術(shù)人員具有較高的操作水平，在操作中遇到的一些難題及突發(fā)情況都能夠很好的進(jìn)行解決，但這些技術(shù)人員普遍存在著一個弊端，即其理論水平處于較低的水平，再加之企業(yè)的工量具設(shè)備存在著不足的情況，所以導(dǎo)致對工藝分析存在不合理的地方。因為在零件的加工過程中，最為重要的一步即是工序、工步的設(shè)計，這直接會使零件的形位公差受到較大的影響，而當(dāng)零件的形位公差達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求時，則其所生產(chǎn)出來的零件則為次品，所以在整個工藝過程中，工序、工步的設(shè)計具有極其重要的意義。

2 如何提高車削加工技術(shù)

一是選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內(nèi)容；二是對零件圖紙進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝分析；三是工序、工步的設(shè)計；四是工具、夾具的選擇和調(diào)整設(shè)計；五是切削用量選擇；六是加工軌跡的計算和優(yōu)化；七是編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件。

2.1 零件圖分析

零件圖分析是制定數(shù)控車削工藝的首要任務(wù)。主要進(jìn)行尺寸標(biāo)注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術(shù)要求分析。此外，還應(yīng)分析零件結(jié)構(gòu)和加工要求的合理性，選擇工藝基準(zhǔn)。

（1）選擇基準(zhǔn)

零件圖上的尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床的加工特點(diǎn)，以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。這種標(biāo)注方法既便于編程，又有利于設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。

（2）節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計算

在手工編程時，要計算每個節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義。

（3）精度和技術(shù)要求分析

對被加工零件的精度和技術(shù)進(jìn)行分析，是零件工藝性分析的重要內(nèi)容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎(chǔ)上，才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。

2.2 工序、工步的設(shè)計

2.2.1 工序劃分的原則

（1）保持精度原則。工序一般要求盡可能地集中，粗、精加工通常會在一次裝夾中全部完成。為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，則應(yīng)將粗、精加工分開進(jìn)行。

（2）提高生產(chǎn)效率原則。在加工過程中頻繁的進(jìn)行換刀則會導(dǎo)致生產(chǎn)時間的增加，降低生產(chǎn)效率，所以在加工時，需要利用一把刀將可能加工的部分全部加工完成后再進(jìn)行換刀，這樣不僅可以減少換刀的時間，同時也可以有效的減少刀具空程的時間，提高加工效率。

2.2.2 確定加工順序

加工順序的確定是否合理，直接影響到加工產(chǎn)品的精確度。所以在實(shí)際加工零件過程中，需要按照先粗后精、先近后遠(yuǎn)、內(nèi)外交叉及基面先行的原則。即在加工零件時需要先對其進(jìn)行粗加工，然后再進(jìn)行半精加工，最后再進(jìn)行精加工，這就有益于更好的確保加工的精度。加工時需要對離刀近的部位先進(jìn)行加工，這樣可以有效的減少刀具移動的距離，使刀具移動過程了空行程減少，從而有效的提高生產(chǎn)效率，而且先對離刀點(diǎn)近的部位進(jìn)行車削，可以有效的保持半成品的剛性，使其更利于切削的順利進(jìn)行。在加工過程中的零件當(dāng)即需要對其內(nèi)表面進(jìn)行加，同時還需要對其外表面進(jìn)行加工時，則需要先對其內(nèi)外表面進(jìn)行粗加工，然后再對其內(nèi)外表面進(jìn)行精加工的順序進(jìn)行。由于在零件加工中需要定位基準(zhǔn)，所以需要將基準(zhǔn)的表面首先加工出來，這樣更利于進(jìn)行裝夾的需要，避免在裝夾過程中帶來較大的誤差。

2.3 夾具和刀具的選擇

2.3.1 工件的裝夾與定位

當(dāng)利用數(shù)控車削機(jī)床對零件進(jìn)行加工時，通常都在進(jìn)行一次裝夾后，盡可能確保能夠加工其全部產(chǎn)品或是部分產(chǎn)品的表而，這樣可以有效的減少裝夾的次數(shù)，不僅有利于提供加工的效率，同時也可以對加工的精度有所保證。在加工中進(jìn)行定位時，需要根據(jù)不同形狀零件來對其基準(zhǔn)進(jìn)行定位。在定位基準(zhǔn)確定時，通常情況下是以零件的外圓柱為基準(zhǔn)，而當(dāng)零件屬于套內(nèi)零件時，其定位基準(zhǔn)則以內(nèi)孔為準(zhǔn)。數(shù)控車床具有較多種類的夾具，而且通用性也較好，所以在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)操作的需要進(jìn)行選擇，確保選擇的合理性。

2.3.2 刀具選擇

在目前數(shù)控車床上所使用的刀具大致可分為三種形狀，即尖形、圓弧形和成型的車刀。在進(jìn)行零件切削過程中，需要選擇適宜的刀具，由于刀具的壽命與其直徑具有較大的關(guān)系，所以在選擇刀具時，盡量選擇直徑較大的刀具來進(jìn)行切削，這樣可以有效的延長刀具的壽命，同時對于生產(chǎn)效率的提高也具有較大的作用。

2.4 切削用量選擇

數(shù)控車削加工中的切削用置包括背吃刀量ap、主軸轉(zhuǎn)速s（或切削速度v）及進(jìn)給速度F（或進(jìn)給量f）。切削用量的選擇原則：合理選用切削用量對提高數(shù)控車床的加工質(zhì)量至關(guān)重要。確定數(shù)控車床的切削用量時一定要根據(jù)機(jī)床說明書中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，也可結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗采用類比法來確定。一般的選擇原則是：粗車時，首先考慮在機(jī)床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量；其次選擇較大的進(jìn)給量f；最后再根據(jù)刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度v。增大背吃刀量可減少走刀次數(shù)，提高加工效率。增大進(jìn)給量有利于斷屑。精車時，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高加工效率。因此宜選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，盡可能地提高加工速度。

3 結(jié)束語

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，有效的推動了社會的進(jìn)步，人們在購買產(chǎn)品時，對產(chǎn)品的要求也不斷提高，所以當(dāng)前產(chǎn)品為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的要求，則不僅要做到多樣化、經(jīng)濟(jì)化，高質(zhì)量，同時還要具有及時性和有效性，另外還要做好售后服務(wù)。這就對數(shù)控機(jī)床的加工工藝提出了更高的要求，需要充分的發(fā)揮數(shù)控機(jī)床優(yōu)越的性能，所以需要確定合理的加工工藝，確保加工方案的最優(yōu)化，從而確保加工出來的產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)化。

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