对轴类零件数控车削加工工艺的研究

赵雅启

摘 要 数控技术能够完成传统普通机床无法完成的工作，能够有效提高产品的加工效率，降低工人的劳动强度。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，本人结合多年工作经验，同时参考现有研究理论，对其进行了简要分析。

关键词 轴类零件 数控车削 加工 工艺

中图分类号：TG519.1 文献标识码：A

0引言

数控加工技术是工业和制造业生产的基础，是一个国家的工业化水平最显著的标志，我国要实现工业现代化，就必须发展好数控机床技术。数控机床设备在轴类零件的引入，可以大大优化运用普通机床实施轴类零件加工技术过程中的技术缺陷，推动我国工业现代化加速发展。

1我国数控机床车削加工的发展现状

我国要实现农业大国向工业大国的转变，必须要在数控机床方面给予足够的关注研究。尤其是近些年，数控机床成为我国工业领域中的重要内容，无论是资金投入还是政策扶持，各级政府都给予数控机床行业巨大的支持，取得了很好的成果。我国数控机床技术整体上升，部分领域还走在了世界前列。数控机床是机械加工领域的关键性高端设备，完整的数控机床包括计算机系统、精密检测系统、伺服系统、自动控制以及复杂的机械结构等多个单元，在机械加工制造领域有着极为广泛的应用，能够处理工艺复杂、加工精度和产品质量稳定性要求高的工件，加工质量和加工水平都是常规加工方式不能代替的，因而成为机械加工领域未来发展的重点，受到了高度的重视。

2轴类零件数控机床车削加工工艺的确定

2.1掌握轴类零件的加工要求

加工零件前，首先需要对被加工轴类零件的图纸进行仔细分析，对被加工零件的加工工序、加工流程进行全面把握。在实际加工中，轴类零件的加工要求主要包括以下两方面：一方面，要保证零件的几何形状参数在误差范围内，如零件的圆度和圆柱度；另一方面，要保证零件在轴向方面的参数在误差范围内，如轴径同轴度、圆跳动等。

2.2选择正确的加工工艺

在明确加工要求的基础上选择正确、适当的加工工艺。加工对象不同，采用的加工路线也不一样。例如，锻件法主要用于轴类零件，而球墨铸铁铸件则通常用于发动机曲轴类轴件的加工。在正式车削前，待加工的零件还要进行预加工，有需求的铸、锻件毛坯还要进行正火、退火处理，消除材料内应力，使其更加适合车削加工。部分毛坯还要进行调质处理，使材料整体性能得到改善。

2.3合理配置加工步骤

加工时零件的定位非常关键，同行选择通用夹具而非专用夹具。还要确保零件定位准确，避免误差过大。一般轴类零件采用中心孔作为定位基准外圆表面与内孔表面保持同轴，严格保证端面对轴中心线的垂直度。采用两中心孔定位的方法不仅有利于基准重合，还能提高加工效率，减少夹具换装，在一次装夹中加工出多格外圆表面和端面。

2.4零件定位和固定

利用车床对轴类零件进行加工时，首先需要对零部件进行定位。正确的定位是车削加工的基础。在车床加工中，通常采用三抓卡盘和顶尖对被加工的轴类零件进行定位和紧固。该方法不仅方便可靠，还有利于基准重合，减少工件的装夹次数，有助于提高加工效率。

2.5刀具及切削用量的确定

数控机床车削刀具种类较多，性能特点和应用范围也不一样。常见的有成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀等，编程人员必须充分把握每种刀具的特点，根据实际需求选择适当的切削量和用刀顺序。

切削速度、进给量和背吃刀量，为车削加工中重要的切削三要素。该三要素的选择直接影响产品的加工质量。一般来说，切削速度越快，进给量和背吃刀量越小，零件的加工表面越光滑，加工质量越高。但是，切削三要素的选择要符合经济性原则，进给量和背吃刀越小，零件的加工时间越长，加工成本也会越高。因此，需要根据刀具、加工零件材料、机床刚度，选择合适的加工参数。在零件加工中，一般采用先粗加工去除大量的材料，再经过精加工获取较高的零件表面加工质量。

2.6确定正确的走刀路线

在完成零件的定位和装夹后，需要选择正确的对刀点。该过程是车刀的刀位点正确进入工件坐标系的关键。只有选择正确的对刀点，车刀才能正确完成零件的切削过程。选择正确的对刀点后，还需要确定正确的走刀路线，走刀路线是车刀在切削加工过程中车刀的运行路线。当车刀走完该路线后，就能完成零件的加工过程。走刀路线的指定需要根据零件的外形尺寸及加工余量进行确定。

2.7数控机床编程

数控加工代码的生成方法有两种，一是通过编程人员根据图纸計算手工得到数控加工代码，一种是通过计算机技术，将零部件的三维模型输入到计算机数控编程软件，再输入切削参数，自动得到正确的数控车削加工代码。前者直接使用计算机进行辅助编程，后者则是人工方式输入代码，对工艺的分析、各项参数的计算都是要预先完成。常用的数控自动化编程软件，如UG、MastrCAM等。手工编程方法适用于零件比较简单、数控加工代码较少的情况。自动化编程适用于零件的加工路线较为复杂，数控加工代码较多的情况。

2.8样件试制

确定轴类零件数控车削加工方案后，需要对所设计的方案进行验证，即进行样件的试制。在试制过程中，车床操作人员需要调低数控车床的进给倍率，降低车刀的进给速度，并在样件的试制过程中时刻观察车刀的位置。当车刀运行路线与预期路线不符或者可能会发生撞刀时，要立刻停止车床的运行。当样件制作成功后，需要根据轴类零件图纸对零件尺寸和技术要求进行检测。符合生产要求后，就可按照该生产工艺方案进行零件的大批量生产。

3结束语

总而言之，数控机床应用作为机械加工领域的关键环节，是各国关注的焦点，在数控车削加工中，正确的加工工艺是零件加工质量的保证，我们可以发现利用数控车床进行轴零件加工是一个系统的过程，想要将其更好的发展，需要我们做出更多的努力。

参考文献

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[2] 马培勇，刘文静.《数控车削加工工艺与编程》教学分析[J].科技视界，2017（04）：194+175.