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不規則零件的數控機床加工工藝研究

2020-12-31 來（lái）源：南京中科煜宸激光技術有限公司作者：宗共 ZONG Hong

摘要：隨著現代科（kē）技的不斷發展，數控機床技術也隨之快速發展，並且數（shù）控機床加工已成為零件（jiàn）加工（gōng）生（shēng）產的關鍵環節。數控機床的出現不僅大大（dà）提升了零件加工（gōng）生成的效（xiào）率，同時也（yě）提升了零件加工生產的精準度。另（lìng）外，在采用數控機床加工工藝進（jìn）行不規則零件加工的過程中，有一套配套加工（gōng）工藝，需要相（xiàng）關工作人員能（néng）夠熟練掌握，進而確保不規則零件加工工作能夠順利進（jìn）行。基於此，本文對不規則零件的數（shù）控加工工藝進（jìn）行（háng）簡要研究，希望可以為提升相關工作人員專（zhuān）業技能提供（gòng）一定幫助（zhù）。

0 引言

在現代科（kē）技飛速發展的（de）背景下，各類市場需求及要求都發生了改變，尤其（qí）是零件加工行業，對其要求更加嚴格。機械加工過程分為兩部分，一部分是早期生產過程；一部分是後期加工部分。這兩個過程的最終（zhōng）目標是將（jiāng）一些原材（cái）料或半成品做成成品機械（xiè），同時（shí）滿足（zú）加工的要求（qiú）。加工工藝流程較為（wéi）複雜，不僅是（shì）生產和加工，還有（yǒu）在整個準備工作之前的原材料運輸和儲存，坯料的製造和後期熱處理等。零件的加工過程中涉及環節較（jiào）多，對成品的要（yào）求也有所不同。企業通常需要不同的程序來（lái）完成生產要求。機械加工工藝所涉及到的相關概念包括機械加工工藝、機械加工流程和機（jī）械加工工藝規程。這三者是對機械加工工藝不（bú）同方（fāng）麵的表述。機械加工工藝主要是對毛坯零件的（de）形狀和尺寸（cùn）的更改，使零件在外觀上符合要求。因此，為了滿足（zú）消費（fèi）者需求及要求，就需要相關企業能夠（gòu）重視加工工藝的革新問題，尤其是在（zài）不規則零件加工生產中，要對數控（kòng）機（jī）床（chuáng）技工工藝進行充分利用，進而（ér）有效提升加工效率及質量，推動零（líng）件加工行業更好發展。關於不（bú）規則零件的數控機床加工工藝（yì），主要有以下幾方麵。

1、加工刀具的選擇

在采用數控機床加工工藝進行不規則零件加（jiā）工的過程中，最關鍵一點就是加工刀具的選擇（zé）問題（tí）。

在使用（yòng）刀具進行切削（xuē）的過（guò）程中，因為（wéi）所要切削的材料比（bǐ）較多，所以刀具會經常處於斷續切削（xuē）狀態，也就需要相關工作人員能夠（gòu）在選擇刀具（jù）時注重刀具（jù）剛性，以此（cǐ）確（què）保切削（xuē）工序能（néng）夠順利進行。通常情況下，可（kě）選用 80℃或 35℃的等邊菱（líng）形塗層刀片。

另外（wài），加工刀具磨損程度對（duì）不規則（zé）零件的加工效率（lǜ）及質量也有一定（dìng）影響，並且刀具的磨損（sǔn）主要表現在（zài）後刀麵上，嚴重（chóng）影響到了零（líng）件切削效率。因此，在進行不規則（zé）零件（jiàn）加工的過程中，還需要相關工作人員能夠注重加工刀具（jù）的磨損問題，要對磨損刀具進行及時（shí）替換。通常情（qíng）況下，相關工作人員會采用三種（zhǒng）方式對刀（dāo）具磨損（sǔn）情況進行觀察：其①直接觀察刀具的後刀麵；②觀察所（suǒ）加工零（líng）件的表麵；③通過加（jiā）工聲音進行判斷。當刀具（jù）的（de）磨損取<15-20%時，就需要進行更換。

2 、切削用量的選擇

不規則（zé）零件的數（shù）控機床加工工藝（yì）還需要注（zhù）重切削用量（liàng）的（de）選擇，其（qí）在繼續（xù）切削中占有重（chóng）要地位（wèi），需要相關工作（zuò）人員能夠（gòu）根據公式 Q≈Vcfap 進行科學選擇。

在上述公式中，Q 表示生產率，Vc 表示切削速度，f 表示進給量，ap 則表示切削深度。另外，通過上述公式可以發現，所有要素與生產率（lǜ）之間都呈正比例關（guān）係（xì）。由此可以推斷出：提升切削速度能夠提升生產率；提升進給量能夠提升（shēng）生產率（lǜ）；提升切削深度（dù）也能夠提升生產率[1]。

但是，在進行實際加工生產的過程中，還需要相關（guān）工作人員能夠根據實際情況進行判斷，並不是（shì）切削速度、進給量、切削深度值越大越好，在考慮生產率的同時也（yě）應該對刀具（jù）磨損程（chéng）度及使用壽命進行充分考慮。基於此，也就需要相關工作（zuò）人員（yuán）能夠（gòu）對上述三要素之間的平衡點進行準確判斷。

通常情況下，需（xū）要對其中一個變量進行固定，然後在此（cǐ）基礎上對（duì）另外兩個變量進行提升，以此確保整體生產（chǎn）率（lǜ）得到提升的同時，零件加工質量也能夠得到提高。

3 、夾具設計

在采用數控機床加工工藝進行不規則零（líng）件加工的過程中，不僅需要科學選擇加工刀（dāo）具以及切削用量，同（tóng）時還需要（yào）相關工作人員能夠重視夾具設計問題。

通常情況下，常規數控（kòng）機床應該帶有自定心卡盤裝夾，不過這種自定心卡盤裝夾主要是在生（shēng）產規則零（líng）件時使用，如果想要使用數控機（jī）床對（duì）不規（guī）則零件進行（háng）加工，則需要采（cǎi）用輔助裝夾進行輔助生（shēng）產。

關於（yú）夾（jiá）具的設計，需要相關工作人（rén）員能夠參考不（bú）規則零件的毛坯特征（zhēng）、形狀以及尺寸等數據。具體（tǐ）操作如下：首（shǒu）先，在進行夾具設計之前，需要相關工作人員能夠對夾（jiá）具進行基準定位，而基準定位的主要參考值有毛坯內孔和外圓（yuán）麵兩點（diǎn）。待基準定（dìng）位完成之後，相關工作人員還需要對孔軸線與（yǔ）主軸軸線之間的關係進行確定（dìng），可采用添加輔助孔的方式確保二（èr）者的垂直度能夠維持在 0.1 之間。當上述操作完成之後，就可以將工件和夾具聯係到一起，並利用螺絲進（jìn）行固（gù）定，使其誤差維持在標準範圍內，進而保證毛坯的橫向和縱向定位更加準確，將其的位置確定下來[2]。

其（qí）次（cì），相關工作人員還需要（yào）注意夾具中心和毛坯軸線之間的關係問題，確保其呈垂直狀態。另外，在采（cǎi）用數控機床技工工藝對（duì）不規（guī）則零件進行加（jiā）工的過程中，彌補了（le）傳統加工漏洞（dòng），不需要每次旋轉都要打百分表（biǎo），隻需要在夾（jiá）具板（bǎn）上製定出一個深度為 4mm 的槽，以此輔助彈簧和定位板進行快（kuài）速定位和複位，不但能（néng）夠（gòu）實現夾（jiá）具中心（xīn）和毛坯軸（zhóu）線之間保持垂直關係的目標，同時也能夠大大提升（shēng）不規則零件的加工效率，確保不規則零件也能夠大批（pī）量生產。

最後，為了確（què）保（bǎo）夾具能夠用於各類不規則零件（jiàn）加工中，需要相關工作人員（yuán）在對其進行設計時，在定位板上設（shè）計一個斜坡角，以此確（què）保定（dìng）位板能夠有充分的活動空間，使其能（néng）夠滿足各（gè）類不規則零件的製作需（xū）求（qiú），通過（guò）定位板和螺釘之間的有效配合完成（chéng）不規則零件旋轉加工工序。

4、基準的確定（dìng）

在對不規則零件進行數控機床加工的過程中，不管是零件的尺寸還是表麵（miàn）粗（cū）糙程度，都需要相關工作人員能夠根據相關標準進行（háng）確定（dìng），要確保各數據（jù）都在要（yào）求範圍內，進而有（yǒu）效提升零件的質量[3]。

在進行不規則零件加工的過（guò）程中，為了提升三（sān）個轉輪和三叉軸（zhóu）的相吻度，以及提升不（bú）規則零件的精準度，就需要相關工作人員能夠對夾具的位置進（jìn）行確定，並對基（jī）準定位進行合理明確。

最後，需要相關（guān）工作工作人員能夠對數控機床加工工藝進行有效（xiào）把（bǎ）控，通過（guò）數控技術對基準進（jìn）行確定，進而保證不（bú）規則零件的準度能夠得到明顯體現，使其誤差（chà）維持在標準範圍內。

5 、工件的裝夾問題

在采用數控機床加工（gōng）工藝（yì）進（jìn）行不規則零件（jiàn）加工的過程中，還需要相關工作人員能夠重視工件的裝夾問題，其關乎零件裝（zhuāng）配的精準度。因此，為了提升零（líng）件裝配的精準度，就需要相關工作人員能夠做好工件裝夾找正（zhèng）工作，將誤差控製（zhì）在標（biāo）準範圍內。

首先，需要將夾（jiá）具裝到自定心上，並對夾具的回（huí）轉軸線以及車床主軸軸線的平行度進行嚴格把控，將其維持在0.01mm 以內[4]。

其次，在進行毛坯（pī）安裝的過程中（zhōng），相關工作人（rén）員一（yī）定要參照百分表，將其作為標準進行校對，確保平行度（dù）滿足（zú）零件裝配標準。

最後，需要相關工作人員（yuán）進行不斷調整，以此確保內六角圓柱頭螺釘之間的（de）壓力能夠保持（chí）在一個相對合理的平衡點上，進而使得零（líng）件裝配的精準度及質量得到提升。

6 、輪架加（jiā）工問題

在進行輪（lún）架加（jiā）工的（de）過程中（zhōng），可能會（huì）受到機床設備狀態、離心力大小等因素影響，導（dǎo）致輪架加工準確度出現問題。基於此，在實際加工過程（chéng）中，就需要（yào）相關工作人員能夠對（duì）加工情況進行（háng）全麵掌控，一旦發（fā）生有問題出現，要立即停止加工，並查找影響因（yīn）素，對其進行調整。

另外，在進行高強度（dù）加工工作的過程中，還（hái）需要相關（guān）工作人員能夠對加工零件（jiàn）及數控機床狀態進行仔（zǎi）細檢查，確保螺釘的鬆緊度（dù）符合加工要求（qiú），並要保證所加工零件都被擺放在正確（què）位置，進而促（cù）使輪架加工（gōng）質（zhì）量得到保障（zhàng）。最後，在進行輪架加工的過程中，還需要（yào）密切關注轉輪與軸之（zhī）間的匹配問題，避免發生深（shēn）度及大小方麵的錯誤，進而導致轉輪與軸難以達到匹（pǐ）配目標，導致輪架質量受到（dào）影響[5]。

7、結束語

隨著我國社會經濟水平的不斷（duàn）提升，各類市場需求及要求也發生了改變，在采用數控機床加工工藝進行零件加工的過程中，數控（kòng）機床（chuáng）發揮（huī）著（zhe）不容忽視的作用（yòng），尤（yóu）其是在進行不規則（zé）零件加工時，數控機床（chuáng）加工工藝的融（róng）入不僅簡化了加工步驟，有效提升了不規則零件的加工精準度，以及工作人員（yuán）的工作效率（lǜ），同時也能夠實現大批量加工生產目標，而且還能夠（gòu）使得消費者的“私（sī）人訂製”需求得到（dào）全麵滿足，確保不規則零（líng）件加工工（gōng）作能夠高效率完成。基於此，也就需要相關人員能（néng）夠熟（shú）練掌握上述加工工（gōng）藝，不斷提升自身專業（yè）素養及技能（néng），確保零件加工工作能夠順（shùn）利進行（háng）。

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