典型零件数控加工与检测

张恒

摘 要：以数控车高级工技能鉴定考试的试题为例，该零件是加工精度较高、工艺性强的数控车复杂配合零件。该零件是包括螺纹配合、内外圆配合、锥度配合的零件，从分析加工工艺，确定加工路线，以及对零件尺寸的测量几方面有重点的进行介绍。

关键词：检测；工艺；数控车；加工；试题

中图分类号：TG659 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.10.051

随着中国工业的发展，许多世界级先进企业面向全球化和信息化的新一轮战略调整，纷纷加快向中国转移的速度和力度，中国将成为“世界工厂”和“制造中心”，这些外资企业的设备大多是融合制造技术、微电子技术和信息技术于一体的数控设备，同时中国工业为提升竞争力，也纷纷购置性能优越的数控设备。因此，各行各业迫切需要大批懂数控技术的高级技术应用型人才。

职业技能鉴定是提高劳动者知识与技能水平、增强劳动者就业能力的有效措施。在社会主义市场经济条件下，劳动者竞争上岗、以贡献定报酬，这种新型的劳动、分配制度，正成为千千万万劳动者努力提高职业技能的动力。本文以《数控车高级工试题鉴定》《职业技能标准》为依据，贯彻“求知重能”的原则，在保证知识连贯性的基础上，着眼于技能操作，力求内容浓厚、精练，突出设计试题的针对性、典型性、实用性[1]。

1 典型任务

图1 组合件

图2 椭圆套

图3 螺纹套

图4 椭圆轴

该试题的评分是按照国家劳动保障局的技能考核鉴定的标准而制定的，是通过检测该工件符合程度，来测试技术工人技能的高低。

2 难点分析

由于该零件是一个配合零件（如图1），并且这三个零件的加工顺序至关重要，如果顺序和工艺安排不当就会导致零件无法装夹，加工不完整。如图2所示在加工时内轮廓应采用调头装夹完成加工，如果在调头之前把外圆也加工了，那么内孔就没有夹持位置了，就导致另外一头的内孔也无法加工。如图3所示的零件加工也存在相同的问題，所以说该零件的加工顺序非常重要。该零件的外形轮廓由椭圆曲线组成，椭圆曲线在数控加工中属于高级曲线加工，没有开发出来相应的加工指令，如果加工需要用到宏编程加工，宏编程加工对于一般操作人员有一定难度，但是现在有了数控加工软件（CAXA2013、MasterCam）的帮助，一些需要用到宏编程加工的图形也变的非常容易了，程序员只需要会画图和设置参数就行了，软件会根据图形自动生成G代码，大大降低了编程的难度。人工编辑高级曲线程序还容易出现一些错误，软件的使用也有效避免了这些不必要错误的发生。

3 总体加工路线

选用50 mm的铝棒料进行加工此零件，先加工椭圆套（图2）的内部部分，加工至符合图纸尺寸要求，进行切断，保证工件椭圆套的长度尺寸，再加工螺纹套（图3）的内部部分及外部1∶567的锥部部分，直到加工到符合图纸尺寸，进行切断，保证工件长度。最后配合加工椭圆轴（图4）的台阶部分，保证配合的间隙小于图纸尺寸要求。将三零件配合安装后用宏程序仿椭圆套以及螺纹套的外部曲线，保证表面粗糙度，进行切断，保证工件配合长度，拆卸此零件，夹持椭圆轴的34 mm台阶处，平端面、保长度、对刀，用宏程序仿椭圆制造底座部分保证表面的粗糙度。

4 加工工件的详细路线

4.1 椭圆套工艺

选用50 mm铝棒料装夹工件，将毛坯伸出卡盘约65 mm长，用90°偏刀进行平端面，用23 mm的钻头打40 mm深的中心孔，使用镗孔车刀粗镗1∶567的内锥，留精加工余量02 mm，提高转速减小进给量，使用镗孔车刀进行精镗，测量改磨耗，然后第二次精加工到图纸尺寸，保证内锥的表面粗糙度。调头装夹工件用百分表找正，用90°偏刀平端面保证38.73 mm的长度，使用镗刀粗镗34 mm的内孔留精加工余量02 mm。提高转速减小进给量，使用镗孔车刀进行精镗，停机床用内径百分表进行测量，改磨耗，然后第二次精加工到图纸尺寸，保证内孔表面的粗糙度。

4.2 螺纹套工艺

选用50 mm铝棒料，装夹工件将毛坯料伸出卡盘约80 mm长，用90°偏刀进行切面，用13 mm的钻头打37 mm深的中心孔，使用90°偏刀粗加工1∶567的锥留02 mm的精加工余量，使用90°偏刀精加工1∶567的锥，将1∶567的锥加工到图纸尺寸，使用镗孔车刀粗镗20 mm以及136 mm的内孔留加工余量02 mm，提高转速减少进给量，使用镗孔车刀精加工内孔，用内径百分表测量修改磨耗，然后第二次精加工到图纸尺寸，保证表面的粗糙度，使用60°内螺纹车刀加工M16×2的内螺纹并用塞规测量，直到加工M16×2的内螺纹合格为止，并保证表面粗糙度，用切断刀进行切断保证工件5575 mm的长度。

4.3 椭圆轴工艺

选用50 mm铝棒料装夹工件，将毛坯料伸出卡盘约75 mm长，用90°偏刀进行平端面，粗加工工件的外形轮廓留精加工余量0.2 mm，提高转速减小进给量，精加工至图纸尺寸，保证表面的粗糙度。用切槽刀加工5×2 mm的退刀槽，然后用60°螺纹刀加工M16×2的外螺纹并用环规测量，直到加工M16×2的外螺纹合格为止。调头用仿形刀加工椭圆保证表面的粗糙度。

5 检测方法

零件尺寸的检测是机械行业中最常见的工作之一。近年来，随着机器视觉在工业检测中的应用，运用计算机技术对零件尺寸进行检测，是进行现代化生产的必然趋势。本套试题的零件尺寸检测是以人工检测为主，主要检测的是零件的加工质量，以及该工件形位误差，检测精度要求符合图纸要求。

零件的质量检测都应有检测标准或规范，其中含有判定零件如何检测，及判定是否合格的标准。按照检测标准和规范进行零件的检测和合格与否的判定即可。本试题的检测过程中需要使用的量具包括游标卡尺、千分尺、万能角度尺、内径百分表、M16×2的环规和塞规等等。

5.1 椭圆套的检测

（1）内孔34 mm的测量：用内径百分表测量内径大小与公差进行比较，并用游标深度尺测量其深度并观察表面粗糙度。

（2）1∶567锥的测量：用红丹粉抹在外锥上，与内锥接触旋转一周观察其接触面积是否大于或等于65%，用深度尺测量其深度，并观察表面粗糙度。

（3）3873 mm、19365 mm的尺寸测量：用游标卡尺测量，将其测量结果与被测公差进行比较判断是否合格，并检测其粗糙度。

5.2 螺纹套的检测

（1） M16×2内螺纹的检测：用M16×2的塞规进行检测，并观看其粗糙度。

（2）20 mm内孔的检测：用内径百分表测量尺寸，并将被测结果与其公差进行比较。

（3）17 mm、19 mm、20 mm尺寸的检测：用深度尺测量，将其测量结果与被测公差进行比较判断是否合格，并检测其表面粗糙度。

（4）拋物线的检测：用目测法观察抛物线的外部形状，并检测其表面粗糙度。

5.3 椭圆轴的检测

（1）5×2 mm槽的检测：用游标卡尺测量槽宽和槽深，将其测量结果与被测公差进行比较判断是否合格，并检测其粗糙度。

（2）20.635 mm、15 mm、16 mm尺寸的检测：用游标卡尺测量，将其测量结果与被测公差进行比较判断是否合格，并检测其粗糙度。

（3）20 mm、34 mm外圆的测量：用千分尺测量尺寸并将被测结果与其公差进行比较，用深度尺测量其长度，与公差要求进行比较判定。

（4）椭圆的检测：用目测法观察椭圆的外部形状，并检测其表面粗糙度。

（5）M16×2外螺纹的检测：用M16×2的环规进行检测，并观察其粗糙度。

5.4 装配的检测

（1）椭圆、抛物线的检测：用目测法观察椭圆及抛物线的外部形状，并检测其表面粗糙度。

（2）总长的检测用游标卡尺测量：将其测量结果与被测公差进行比较判断是否合格，并检测其粗糙度。

（3）螺纹的检测：将螺纹配合在一起，观察其间隙是否合格。

（4）锥配的检测：将内、外锥配合在一起，观察其接触面积是否满足大于或等于65%的要求。并观看表面粗糙度。

6 结论

我国对从事数控车床操作的技术人员的要求越来越高，相信他们经过这次的考核，一定能够加深对数控车床的工作原理、组成及其特点的认识，提高自己的综合操作技能，做到安全第一，质量至上，以满足生产的需要。

参考文献：

[1] 黄河. 浅谈维修电工职业技能鉴定前的强化训练[J].华夏星火，2009（9）：89-90.