复杂零件的数控车床加工工艺研究

刘亚鹍

摘 要：复杂零件在当前社会机械生产制造中具有十分重要的地位，对于提升社会生产力，促进社会经济的良好发展具有十分积极的意义和作用。数控车床能对复杂零件的生产和加工起到良好的支撑作用。使用数控车床，从事相应的复杂零件的加工，需要对加工工艺进行有效的控制和分析，这样能够有效提升数控车床的实际使用效果。

关键词：复杂零件；数控车床；加工；工艺；研究

中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）33-0161-02

1 概 述

数控车床在复杂零件的加工中能够起到积极的作用，并且具有较为明显的优势，能够有效促进复杂零件的加工。复杂零件，在很多机械设备中占据关键地位，在对其进行施工的过程中，需要牢牢控制其精度，使用数控车床进行加工时现阶段施工的重要手段。对复杂零件的数控车床加工工艺进行有效控制，能够有效提升复杂零件的质量和实际使用水平。

2 复杂零件加工使用数控车床的必要性

2.1 数控车床的内涵

数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。使用数控车床能够有效的进行机械产品的创造，数控车床具有较为广泛的加工工艺性能。使用数控车床能够对斜线圆柱、直线圆柱、圆弧和各种螺纹、蜗杆等复杂工件进行有效的加工，同时还具有圆弧插补、直线插补各种补偿功能，能够对复杂零件进行批量生产。

2.2 数控车床对复杂零件加工的重要意义

数控车床具有较为明显的优势：第一，数控车床自身的柔性程度较高。产品形状改变之后，制造大量的刀具和专用夹具的需求就会变小，这主要是因为在进行实际生产制造的过程中，只需要对产品的结构特征，对数控车床的程序进行有效的改变，就能够保证零件加工工作顺利完成，这对于有效提升产品的更新速度具有积极作用。第二，数控车床自身的精度较高。数控车床能够对自身的参数进行有效的控制和管理，从而在完成多道工序的时候，能够降低其误差，因为其不需要进行重复的定位工作。第三，数控车床能够有效提高生产效率。数控车床具有较好的刚性，这样能够有效加快复杂零件的生产效率，减少了加工的时间。

3 数控车床对复杂零件的加工

在对一些外形复杂的回转类零件进行加工的时候，使用数控车床能够起到良好的效果，需要注意的是，在使用数控车床的时候，需要对零件的加工顺序、加工道具以及夹位等方面进行综合考虑。而针对一些十分复杂的回转类零件，就需要使用数控车床才能够起到较好效果[1]。使用数控车床进行复杂零件的加工和制造是时，具体的零件图，如图1所示。

3.1 复杂零件的分析

上图所示的零件在进行设计、加工制造的过程中，需要使用到多项技术和设备。复杂零件较为繁复，包括了椭圆、抛物线等方面，同时该零件还对角度提出了更高的要求。这样就需要有良好的设备作为支撑。

3.2 复杂零件的工艺分析

在对该复杂零件进行施工的过程中，需要对其具体细节进行有效的分析，这样能够便于施工过程中控制具体的精度和准确度。使用数控车床对该零件进行加工的时候，需要使用到的工艺主要是以下方面：O0001；T0101； （外圆粗车刀，刀尖角为 15度）

M03 S2；

G71 U2 R0.2；

G71 P1 Q2 U1 W0 F100；

G6.3 X40 Z-47.21 A30 B20 Q30000；

G01 W-1.79

G02 X44 W-2R2；

X48 W-1；

W-14；

X54 W-1；

X52 W-1；

G00 X80 Z80 M05；

从上图所示的零件来看，该零件在进行加工的过程中，需要在两头进行加工，同时还需要保持精确的尺寸，这样就需要对装夹定位工作进行有效的控制，使用良好的台阶外圆作为分工界面，这样能够分成两道工序进行施工。根据装夹位的实际位置，选择合适的加工顺序，这样能够有效提升零件加工的效果[2]。

3.3 加工工艺的路线

在对复杂零件进行加工的时候，首先需要使用三爪自定心卡盘对毛坯面进行夹持，同时还需要对复杂零件的实际尺寸进行有效的控制，这样能够达到要求的尺寸。在此基础上，还需要对装夹进行有效的调节，将工件的Φ 70 mm 左端面进行定位，同时并使用三爪自定心卡盘进行相应的夹持工作，以达到需求的尺寸[3]。

3.4 加工程序的编制工作

复杂零件在使用数控车床进行加工的过程中，需要对数控车床的程序进行有效的编制，这主要是复杂零件的外部轮廓较为复杂，并且具有椭圆和抛物线的形状要求。在对加工程序进行有效的编制时，需要对零件加工的重点和难点进行控制，如果该零件使用同一把车刀进行加工，那么就需要对刀具的角度进行控制，刀具使用在编程中使用的效率较高，这样就需要做好编制工作。不同的系统使用的指令也不一样，因而使用的编制也不一样，需要根据实际情况进行有效的调整。

4 数控车床加工工艺的分析

数控车床在进行加工的时候，通常会涉及到较多的方面，一方面主要是复杂零件的图纸中包含的数据和尺寸需要满足编程的需求这就要求在对图纸进行设计的时候，保证数据的精确性。因而在对图纸中的数据进行标注时，需要使用同一个基准标注尺寸进行，同时需要注意的是，针对复杂零件的不同节点的坐标进行准确计算，定义好复杂零件轮廓的几何元素。另一方面，还需要对复杂零件各个部位的结构进行有效控制，需要保证其能和数控车床加工的特点进行有效的契合。数控车床在进行加工的过程中，针对复杂零件，使用统一性的尺寸和几何类型，这样能够对刀具规格进行有效的控制。数控车床的加工需要对基准定位进行有效的控制，这样能够对安装定位过程中产生的误差进行有效的控制，减少误差的存在。

4.1 数控车床加工工艺中路线的分析

数控车床在进行加工的过程中需要经历多个阶段，主要分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段以及光整加工阶段。粗加工阶段主要是对复杂零件的多数加工余量进行有效的切除，并且促进其有效接近相应的零件成品。半精加工阶段中想要使得复杂零件的表面达到一定的精度，这样能够做好相应的加工准备。精加工阶段能够使得数控车床达到图纸规定的质量要求。而在光整加工阶段，针对一些要求较高的表面，这样就需要做好相应的工作，能够有效提高复杂零件的精度。

4.2 夹具和刀具的分析

使用数控车床进行复杂零件的生产时，需要做好夹具和刀具的选择工作，尤其是针对单件小批量零件的生产时，优先选择通用的夹具、组合型的夹具能够起到良好的效果，而在进行成批的生产时，则需要使用专用夹具。在对夹具进行选择的时候，需要综合考虑到复杂零件的实际要求，这样对工件、机床坐标系的尺寸关系进行有效的协调。复合型的刀具、可转位刀具、陶瓷涂层刀具以及硬质合金刀具进行有效的选择，对于提高复杂零件的生产效果具有积极作用。需要注意的是，在对刀具进行选择的时候，需要对刀具的规格、精度和类型进行有效的控制。

4.3 切削用量的分析

对切削用量进行设计和分析的时候，需要对主轴转速、背吃刀量以及进给速度进行控制，这样能够对刀具耐用度产生较大的影响。其次进给量以及切削深度也会产生相应的影响，但是实际效果并不够十分明显。选择粗加工的切削用量时，首先需要考虑的是切削深度，其次就是进给量，最终才是切削速度，由此切削用量才能有效发挥相应的作用。复杂零件在进行实际加工的过程中，需要使用到良好的切削用量，因而对切削用量进行有效的控制就显得很有必要。需要注意的是，在对切削用量进行控制的时候，按照一定的顺序进行能够发挥积极作用。这主要是因为切削用量针对数控车床来说发挥着重要作用和意义，因而加强切削用量的控制效果十分必要，采用良好的顺序能够提高复杂零件的精确度。

5 结 语

在使用数控车床加工复杂零件的过程中，需要对其中的加工工艺进行有效的控制和分析，主要包括对加工工艺的路线、加工程序的编制工作、数控车床加工工艺中的路线、夹具和刀具以及切削用量进行有效的分析。使用数控车床进行复杂零件的加工能够有效提升工作效率，这对于有效提升复杂零件的精度具有积极作用。

参考文献：

[1] 李莹，吴成义.复杂零件在数控车床加工的工艺探讨[J].中国科技投资，

2013（A19）：158.

[2] 宋理敏，李俊川.复杂椭球部件的数控车削加工工艺研究[J].组合机床 与自动化加工技术，2013（4）：132-134.

[3] 刘仁春，袁维涛.提升数控机床复杂曲面零件加工效率[J].金属加工：冷 加工，2013（14）：12-14.