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轴类零件数控车削加工工艺的应用研究
作者：钱志芳
来源：《农村经济与科技》2016年第24期
[摘 要]机床车削加工工艺是现行的机器轴类零件制造产业的重要工艺突破，本文针对轴类零件数控车削加工工艺的应用展开了简要的论述，仅供参考。 [关键词]轴类零件；数控车削加工工艺；应用研究 [中图分类号]TG519.1 [文献标识码]A
运用普通机床设备开展轴类零件的切削加工，在通常的技术实践条件下将会难以避免地出现技术一致性差、生产效率低、工人劳动强度大以及生产废品率高等技术缺陷。引入数控机床设备在轴类零件的生产实践过程中，将会有效改观运用普通机床实施轴类零件加工技术过程中的技术缺陷，为轴类零件车削加工技术的稳定有序发展创造充分的技术性支持条件，本文将针对轴类零件数控车削加工工艺应用中的有关技术细节问题展开简要的分析，预期为相关领域的及时工作人员提供借鉴意义。
1 数控机床在车削轴类零件过程中的关键技术问题的引致原因分析
在这一部分中，将涉及对轴类零件生产过程中的打刀现象以及对刀点相对位置变化的引致原因分析，在一定程度上，应当注意到后者与前者之间的相互联系，积极探索有效解决现存技术困境的可行策略。
1.1 生产过程中容易出现打刀现象的原因分析
在现有的轴类零件制造业生产实践工作的进行过程中，机床操作工往往对普通机床设备具备相对熟练的操作和应用技能，他们往往会倾向性地使用自主磨制的切削刀具，并在普通机床设备技术条件的辅助支持条件下完成轴类零件的加工，以及相关的技术处理环节，在实际运用普通机床实施轴类切削生产操作的过程中，他们往往会针对实际面对的技术状态，对待加工零件的背吃刀量之实际变化实现及时的调整，在技术性的操作过程中，相对能够保保持比较充分的灵活性。
比较而言，在使用数控机床进行轴类零件切削加工的过程中，往往在启动数控机床的加工作业之后，只能按照事先设计好的技术规程完成轴类零件的切削操作，相对而言也就比较明显地丧失了原有的手工操作模式之下的灵活性，一旦轴类零件在加工过程中出现背吃刀量的变化现象，往往不能实现对机床切削用量技术状态的及时调节，同时也就较为容易地出现切削刀具损毁的技术现象，并对实际的轴类零件制成品的生产质量水平造成较为严重的影响。
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与此同时，在使用数控机床进行轴类零件的生产加工工作的过程中，由于会经常性地出现打刀现象，致使在实际生产过程中会因为频繁进行换刀，以及磨刀操作而消耗较多的时间，进而对轴类零件的实际生产效率造成较大的影响。
1.2 数控加工过程中对刀点位置相对变化的引致原因分析
在台阶轴零件的加工工艺流程进行过程中，轴类零件在设计与加工过程中出现的在长度的测量以及控制环节出现的误差现象，往往会引致数控机床的实际生产加工工作出现比较严重的技术问题，比如在数控车床切削加工精车泵轴零件技术过程中，缘于泵轴零件的粗车长度参数的误差水平是1mm，并且由于定位中心孔在加工过程中存在的误差引致的轴向定位误差现象，将会导致数控加工机床实际产生的对刀点最大误差数值出现大干lmm的现象。基于泵轴技术组件的内部结够示意图进行分析，在实际轴类零件的批量化数控机床切削生产实践过程中，往往会在第2根轴加工技术过程开始，数控车床就会严谨稳定地依照事先设定的技术规程进行相应的零件加工行为，而在现实存在的长度测量与控制误差的背景之下，将会难以避免地出现打刀现象，致使在实际的生产过程中，将会难以避免地频繁实施换刀、磨刀以及对刀操作，进而对零件加工工作的实际效率产生较为严重的影响，如果精车泵轴的数控机床生产加工过程需要30-40min的生产时间，其实际的数控机床之上的加工技术环节往往只需要5-6min，但是其对刀技术过程往往却需要花费20-30min。 2 轴类零件的数控化加工工艺的基本分析
在零件加工制造企业的生产实务中，实际面对的形态各异的零件往往会具备中千差万别的内部结构特征，但是从几何学的考量视角而言，零件结构的基本构成元素无外乎会包括：外圆、沟槽、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等元素，就整体的概念认识层次而言，零件都是由一定数量的形态各异的表面几何元素有机组合而成的。 2.1 零件的基本结构以及生产过程中的技术条件分析 2.1.1 基于工艺性视角的分析
针对零件的内部结构图展开分析，首要任务就是要切实认知零件在其实际应用的机器设备中的基本作用、安装位置、装配关系以及工作环境条件，切实明确生产过程中各项技术要求，对零件的花时间装配质量以及使用性能状态所具备的客观影响，清晰认知零件在生产和使用过程中的关键技术点，并在此基础上实际进入对零件图样对象的考量分析： 2.1.2 零件加工过程中的表面形状分析
对于图2中所列示的轴类零件而言，其实际的形状特征可以被划分为两个基本的部分，轴左端由参数为R70的圆弧，阶梯圆柱以及梯形槽共同组成；轴的右端由内孔以及外形轮廓结构共同组成。内孔部分属于阶梯式不通孔，孔中有内沟槽结构以及规格为30 x 1.5的螺纹，零件的外轮廓由非圆曲线以及圆柱形结构共同构成，通过对零件的基本结构展开细致化的分析，可
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以知道，这种零件在实际的加工过程中所需要的刀具主要包括外圆偏刀，外切槽刀，内切槽刀，内螺纹刀以及内孔锁刀钻头等。 2.1.3 零件轮廓线段的尺寸分析
第一，对构成零件外在轮廓的各个线段图形进行尺寸角度的分析，检查图示中各个线段的长度标识是否完全？是否需要进行一定程度的计算处理？在实际数控机床生产技术规程的编制过程中，所有空间几何学考量意义之下的点、线、面元素，其实际的形制和位置特征都是都是在编程原点的技术规制下间接确定的，因此，在实际绘制零件的几何图样的过程中，应当直接对相关的坐标以及尺寸参数进行清晰的标识，对于图2中所列示的零件而言，其在直径方向的尺寸设计基准在于零件轴的中心线，而在长度方向的尺寸设计基准则在于轴的右端面。以此为基点，势必能够实现对坐标和尺寸标识的有效确定。
第二，实际构成零件轮廓的点、线以及面等几何元素之间实际具备的位置关系是开展数控加工设备编程工作实践环节重要的基础参考。
在现有的图2中，有三个点的坐标点位尚未通过直观化的测量行为实现标示，应当进行一定出计算过程：①图2中所列示的轴类零件的最右侧横断面的直径参数X的坐标可以利用椭圆曲线轨迹方程实现计算求解。当x=8的时候，将其带入这里给出的椭圆轨迹方程，可以计算得到y=23.52。这里的y实际表示的就是图2中所示的零件的右端面的半径数值。②T型槽结构组件的各部分的实际尺寸可使用相应的函数公式计算求解。③零件中心轴的左端面R70圆弧与圆柱的相交点XZ的坐标也可以通过严格的函数描述公式实现计算求解。 2.2 轴类零件的实际加工工艺过程分析 2.2.1 定位基准的选择
由于图2中列示的轴类零件在内外部轮廓以及结构形状角度的特殊性，其实际具备的椭圆曲面不能作为坐标确定过程中的定位面；在其轴的两端分别存在着圆弧曲面和阶梯盲孔结构，因而也就不能使用顶尖结构，在这样的技术实施背景之下，这种零件的实际加工技术过程职能通过圆柱表面实现坐标定位，由于零件的总长度的参数值是97mm，在装夹面长度值保持在28-45mm的条件下，可以在实际的生产实践过程中切实保障加工过程的精度特征。 2.2.2 实际零件对象各个各主要表面的加工方法
加工方法的选择原则是要对零件加工对象的表面的精度以及粗糙程度特征实现充分的科学控制，对于图2中列示的零件而言，在实际的加工过程中，技术难度主要展现在三个方面：①尺寸精度与表面粗糙度的有效控制；②尺寸精度IT7，IT8与表面粗糙度，使用精车程序即可保证；③T型槽，由于T型嘈不能通过单一步骤完成加工操作，使得必须分成两步来具体实现：第一，用外直槽刀切直槽5×32.2；第二，用外直槽刀分别加工T型槽的左右两个技术侧面。
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3 结语
针对轴类零件数控车削加工工艺的应用问题，本文结合有关技术图示以及计算规则，对有关问题展开了系统化的简明论述，预期为相关领域的技术人员提供借鉴意义。 [参考文献]
[1] 罗平尔.轴类零件的数控车削工艺分析[J].常熟理工学院学报， 2007（02）. [2] 赵深生，张燕玲.浅析轴类零件数控车削工艺及加工编程[J].今日科苑，2008（06）.
