軸類零件數(shù)控加工工藝分析方法探析

張敏卿

摘 要：本文對軸類零件數(shù)控加工工藝分析方法做了詳細(xì)介紹，提出零件加工工藝分析，主要從圖樣分析、確定加工方案、刀具選用、切削量選用、加工程序五個方面進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 工藝分析 程序編制

零件加工工藝安排的好壞直接影響零件的加工質(zhì)量。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時，是按照事先編好的加工程序自動對零件進(jìn)行加工的。零件的加工程序中不僅包括零件的加工工藝過程，還包括切削量、進(jìn)給路線、刀具尺寸及機(jī)床的運(yùn)動過程。加工工藝方案的好壞不僅會影響機(jī)床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。所以在編寫零件加工程序之前要對零件進(jìn)行合理有效的加工工藝分析。主要從圖樣分析、確定加工方案、刀具選用、切削量選用、編寫加工程序五個方面進(jìn)行。

一、零件圖樣分析

在進(jìn)行加工工藝分析之前，首先要對零件圖樣進(jìn)行分析。分析時主要從尺寸標(biāo)注得是否合理、輪廓描述得是否清晰以及加工精度和尺寸公差如何得到保證等幾個方面進(jìn)行分析。

在進(jìn)行尺寸分析時，主要看尺寸標(biāo)注是否完整，零件輪廓描述得是否清楚。首先建立編程坐標(biāo)系，找出零件的各個基點(diǎn)，通過所標(biāo)注的尺寸進(jìn)行基點(diǎn)坐標(biāo)計算，以此來確定尺寸標(biāo)注的完整性。

此外，還要對被加工零件的精度要求進(jìn)行分析，如果圖樣上有位置精度要求的表面，那么就要考慮將具有相互位置精度要求的表面放到一次裝夾中來完成，以確保加工精度得到保證。如果零件上具有表面粗糙度要求較高的錐度表面，在編程時就可以采用恒線速度切削的功能來保證。

二、確定加工方案

在制定零件的加工方案時，應(yīng)根據(jù)零件的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，經(jīng)圖樣分析后，確定零件的加工過程，確定出合理有效的加工路線。通常所說的加工路線，指的是在數(shù)控加工中刀具刀位點(diǎn)相對于零件運(yùn)動的軌跡。而零件的加工精度和表面粗糙度和加工路線有著密切的關(guān)系，加工路線安排得合理，零件的加工精度就容易得到保證；反之，零件的加工效率和加工精度很難得到保證。所以在確定加工路線時要認(rèn)真考慮以下幾個方面。

一是確定的加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度，并且效率高。

二是確定的加工路線應(yīng)使基點(diǎn)坐標(biāo)計算簡便，以簡化編程。

三是確定的加工路線應(yīng)當(dāng)是最短的，這樣既減少程序段，又減少空走刀時間。應(yīng)保證最短的空行程路線和最短的切削進(jìn)給路線。

三、確定所用刀具

在數(shù)控機(jī)床加工中，零件的加工質(zhì)量和加工效率在相當(dāng)大的程度上受到刀具的制約。對于一些工藝難度較大的工件，需要對刀具的切削部分的幾何參數(shù)做一些特殊處理，才能滿足加工要求。數(shù)控加工刀具要根據(jù)加工要求和各個加工表面形狀合理選擇。所選用的刀具要具有比較高的剛性和精度，另外數(shù)控加工是連續(xù)完成的，所以要求刀具所用的斷屑及排屑性能一定要好。

四、切削量的選用

數(shù)控機(jī)床加工中的切削量，是表示機(jī)床主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動大小的重要參數(shù)，主要包括切削深度、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。在加工程序的編制工作中，應(yīng)把各種加工用量編入工序單內(nèi)。零件的加工方法不同，切削用量的選擇也會有區(qū)別，粗加工時一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也要考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。

切削深度的選擇和機(jī)床、夾具、工件及刀具的剛度有關(guān)。在剛度允許的情況下，應(yīng)選擇大的切削深度，減少走刀次數(shù)，盡可能一次去除加工余量，以便提高加工效率。有時為了提高零件加工表面的加工精度和表面粗糙度，要留0.2～0.5mm的精加工余量。

主軸轉(zhuǎn)速n的選擇，應(yīng)根據(jù)允許的切削速度v和工件直徑d及加工性質(zhì)來確定，按計算公式v=πdn/1000進(jìn)行計算。

進(jìn)給速度Vf的選擇，主要考慮零件的加工精度、表面粗糙度、所用刀具及零件材料。最大進(jìn)給速度受機(jī)床伺服系統(tǒng)性能的限制，并與脈沖當(dāng)量有關(guān)。粗加工時應(yīng)選用較大的數(shù)值，精加工時應(yīng)選擇較小的數(shù)值，在切槽、切斷時應(yīng)選擇較低的數(shù)值。

五、編寫零件的加工程序

數(shù)控機(jī)床的加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定，是因?yàn)檎麄€加工過程受控于程序指令，因此加工程序的編制是零件加工中的重要環(huán)節(jié)。編寫加工程序時要了解所用機(jī)床的各方面性能及所具備的指令功能，然后根據(jù)數(shù)控機(jī)床規(guī)定的代碼和程序格式編寫出合理有效的加工程序。要將加工程序正確無誤地輸入到數(shù)控系統(tǒng)中并進(jìn)行程序檢驗(yàn)，從而完成零件的加工。

六、小結(jié)

總之，在編寫零件加工程序之前，首先要對零件進(jìn)行合理有效的工藝分析，以確保零件的加工精度和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程[M].北京：高等教育出版社， 2003.

[2]高楓，肖衛(wèi)寧.數(shù)控車削編程與操作訓(xùn)練[M].北京：高等教育出版社，2005.

（作者單位：河北省保定市高級技工學(xué)校）