配合類零件的加工

祁捷

摘 要：本文介紹了如何利用數(shù)控機床加工零件，利用數(shù)控加工技術(shù)對配合類零件進行編程加工，保證零件的機械加工精度，并分析了手動編程與自動編程的區(qū)別，并提出怎樣提高配合類零件的精度方法及工藝措施。

關(guān)鍵詞：配合類零件；數(shù)控加工；工藝分析

隨著機械加工業(yè)的快速發(fā)展，人們對機械產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)、機械性能、加工精度和生產(chǎn)效率的要求越來越高，在產(chǎn)品加工過程中小批量零件的加工比重變大。之前采用的大批量生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)需求。從而選擇數(shù)控機床（優(yōu)點：加工精密、加工產(chǎn)品多樣化，液壓氣動裝夾方便），有效地解決了復(fù)雜外型、精密尺寸、小批量多樣化的零件加工問題，能滿足其加工要求，能適應(yīng)現(xiàn)在零件的發(fā)展需求。其中數(shù)控車床由于具有高效率、高精度和高柔性的特點，在機械制造業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用，成為目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機床之一。但是，要充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，根據(jù)不同的零件的特點和精度要求，編制合理、高效的加工程序。采用手工編程和自動編程兩種數(shù)控編程方法。手工編程：零件圖樣分析→工藝處理→數(shù)據(jù)計算→編寫程序單→輸入程序到程序校驗等各步驟主要由人工完成的編程過程。手工編程主要適用于點位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件的加工等。對于幾何形狀復(fù)雜的零件，常采用軟件繪制零件圖，通過軟件生成加工程序進行加工。

在加工配合精度較高的零件時，沒有較好的工藝分析，不管采用手工編程或自動編程加工，都無法準(zhǔn)確保證精度要求。例：加工精度要求高，形狀復(fù)雜的配合零件時，常選用在數(shù)控機床來加工。配合類零件在手工編程時需要注意其公差尺寸，達到公差要求是指零件加工完成之后，滿足零件圖紙標(biāo)注的尺寸范圍，而零件中的相關(guān)尺寸能滿足尺寸鏈。所以手工編程時應(yīng)滿足以下要求：

一、正確選擇程序原點

使用數(shù)控車床編程車削時，應(yīng)選擇合理的加工原點和合理的基準(zhǔn)點，并以此為原點建立一個工件坐標(biāo)系。同一個零件，同樣的加工由于編程原點選的不同，編程的坐標(biāo)數(shù)值就不一樣，所以編程之前首先要選定編程原點。從理論上說，編程原點選在任何位置都是可以的。但實際上，為了換算盡可能簡便以及尺寸較為直觀（至少讓部分點的指令值與零件上的尺寸值相同），應(yīng)盡可能把編程原點的位置選的合理，編程原點的確定原則為：

1.將編程原點選在設(shè)計基準(zhǔn)上并以設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，這樣可避免基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差及不必要的尺寸換算；

2.容易找正對刀，對刀誤差??；

3.編程方便；

4.在毛坯上的位置能夠容易，準(zhǔn)確地確定，并且各面得加工余量均勻；

5.對稱零件的編程原點應(yīng)選在對稱中心。一方面可以保證加工余量均勻，另一方面可采用鏡像編程，編一個程序加工兩個工序，零件的形廓精度高。

二、合理選擇進給路線

遵循刀具在加工中合理的運動軌跡，合理地選擇進給路線應(yīng)考慮以下幾個方面：

1.盡量使用較短的進給路線，減少空走刀量，從而提高加工效率。

（1）正確選擇起刀點。（2）合理規(guī)劃起刀點和終點坐標(biāo)。（3）粗加工是選擇合理的進給方式。

2.保證加工零件的各項精度要求。

（1）選擇合理的起刀點、切入點，切入方式要平穩(wěn)。（2）確保所加工的零件不會變形，選擇合適的切削方法和切削量。（3）盡量遵循“先粗后精”“先近后遠”“先內(nèi)后外”的加工工序。

3.保證加工過程的安全性。避免刀具與工件相撞，選擇合適的進刀和退刀點。

4.復(fù)雜零件和選用自動編程加工。

三、加工工藝分析

分析零件精度和表面粗糙度為基礎(chǔ)，對加工方法、裝夾方式、進給路線、刀具及切削用量等進行正確而合理的選擇。主要包括：

1.分析精度及各項技術(shù)要求是否齊全、合理；

2.分析本工序的數(shù)控加工精度能否達到圖樣要求，若達不到，需采取其它措施彌補的話，注意給后續(xù)工序留有余量；

3.找出圖樣上有較高位置精度要求的表面，這些表面應(yīng)在一次安裝下完成；

4.對表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)確定用恒線速切削。

四、配合零件的數(shù)控加工

（一）機床的選擇及G54坐標(biāo)系確定。

無論是普通車床加工還是數(shù)控車床加工，都必須要選擇對刀（基準(zhǔn)點），在刀具選擇時應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具，選擇合理的對刀方法。如選擇數(shù)控機床加工時，所采用的絕對方式對刀是指，根據(jù)使用到的每一把刀具單獨建立自己的補償偏置值，該值會從工件坐標(biāo)系G54上建立起來。而相對方式對刀是指建立一把基準(zhǔn)刀具，其余所使用的每一把刀具都相對于基準(zhǔn)刀具進行偏置。該數(shù)值不會反映到工件坐標(biāo)系G54上，此時只建立一個由基準(zhǔn)刀確定的工件坐標(biāo)系。

（二）編程尺寸設(shè)定值的確定

編程尺寸設(shè)定值應(yīng)為該尺寸誤差分散中心，但由于事先無法知道分散中心的確切位置，可先由平均尺寸代替，最后根據(jù)試加工結(jié)果進行修正，以消除常值系統(tǒng)性誤差的影響。

編程尺寸設(shè)定值確定的步驟：

1.精度高的尺寸處理，將基本尺寸換算成平均尺寸；

2.幾何關(guān)系的處理，保持原重要的幾何關(guān)系，如角度，相切等不變；

3.精度低的尺寸的調(diào)整，通過修改一般尺寸保持零件原有幾何關(guān)系，使之協(xié)調(diào)；

4.節(jié)點坐標(biāo)尺寸的計算，按調(diào)整后的尺寸計算有關(guān)未知節(jié)點的坐標(biāo)尺寸；

5.編程尺寸的修正，按調(diào)整后的尺寸編程并加工一組工件，測量關(guān)鍵尺寸的實際分散中心并求出常值系統(tǒng)性誤差，再按此誤改程序。

五、企業(yè)實際加工

根據(jù)零件的實際加工情況，在加工企業(yè)即便加工相同的零件，所需要的加工時間也會不同，這就關(guān)系到零件的加工效率和零件的質(zhì)量情況。較好的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率能提升企業(yè)的實際效益，使企業(yè)更具行業(yè)的競爭力。從而怎樣提高產(chǎn)品的加工效率和質(zhì)量就成為企業(yè)發(fā)展的的重要問題。以下分析實際加工中的工藝過程：

就以一般的配合零件（非復(fù)雜類零件）為例，根據(jù)企業(yè)的產(chǎn)品零件圖紙，我們首先是分析零件圖紙，根據(jù)實際加工的產(chǎn)品零件來進行工藝分析，從而得出合理的加工方案。然后對零件圖形進行坐標(biāo)點的計算，進行手工編程。對于簡單的零件所采用手工編程，程序較簡短，為實際加工大大節(jié)省了加間，提高了加工效率，企業(yè)人員由于知識儲備不同，分析零件后所編出的程序也不同，因此，為了節(jié)省編寫程序的時間，應(yīng)提倡多采用循環(huán)指令加工，從而大大節(jié)省了輔助時間。在加工時也要考慮刀具材質(zhì)問題，根據(jù)加工材料選用合適的刀具，能大大提高加工效率。在保證零件加工精度方面，除了保證對刀的精度以外，還需要在編程方面考慮，例如分析配合類零件加工時，要考慮零件的配合公差，分析幾種公差的配合時，準(zhǔn)確來說，加工軸類零件時應(yīng)選取上公差，而套類零件的孔徑尺寸則應(yīng)取下公差，而選取公差時，我們一般是采用公差中的平均值，這樣容易保證尺寸要求，最后加工零件時應(yīng)保留精加工的加工余量，而精加工又可以根據(jù)精度要求區(qū)分為半精加工和最后精加工兩個階段，（精加工之前應(yīng)測量實際尺寸，根據(jù)實際尺寸來修改精加工量）這樣能更好的保證零件加工精度。螺紋加工時，根據(jù)實際加工經(jīng)驗，最后車削螺紋時，應(yīng)采用光走幾刀，這樣可以使螺紋的表面質(zhì)量提高。

結(jié)束語

配合類零件的加工在企業(yè)中較為廣泛，其在零件形狀，加工的工藝分析、實際加工等方面都需要全面考慮，每個細(xì)節(jié)都考慮到實際加工，這不僅要考慮到操作者知識的全面性，也要考慮到加工工藝的完整性。總之，加工配合類零件時，各方面都需要操作者掌握，必須具有一定的專業(yè)知識，這對于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率都有很大的幫助。

參考文獻

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