不規則零件的數控機床加工工藝研究
2020-12-31 來源： 南京中科煜宸激光技術有限公司 作者：宗 共 ZONG Hong
摘要：隨著現代科技的不斷發展，數控機床技術也隨之快速發展，并且數控機床加工已成為零件加工生產的關鍵環節。數控機床的出現不僅大大提升了零件加工生成的效率，同時也提升了零件加工生產的精準度。另外，在采用數控機床加工工藝進行不規則零件加工的過程中，有一套配套加工工藝，需要相關工作人員能夠熟練掌握，進而確保不規則零件加工工作能夠順利進行。基于此，本文對不規則零件的數控加工工藝進行簡要研究，希望可以為提升相關工作人員專業技能提供一定幫助。
0 引言
在現代科技飛速發展的背景下，各類市場需求及要求都發生了改變，尤其是零件加工行業，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；一部分是后期加工部分。這兩個過程的最終目標是將一些原材料或半成品做成成品機械，同時滿足加工的要求。加工工藝流程較為復雜，不僅是生產和加工，還有在整個準備工作之前的原材料運輸和儲存，坯料的制造和后期熱處理等。零件的加工過程中涉及環節較多，對成品的要求也有所不同。企業通常需要不同的程序來完成生產要求。機械加工工藝所涉及到的相關概念包括機械加工工藝、機械加工流程和機械加工工藝規程。這三者是對機械加工工藝不同方面的表述。機械加工工藝主要是對毛坯零件的形狀和尺寸的更改，使零件在外觀上符合要求。因此，為了滿足消費者需求及要求，就需要相關企業能夠重視加工工藝的革新問題，尤其是在不規則零件加工生產中，要對數控機床技工工藝進行充分利用，進而有效提升加工效率及質量，推動零件加工行業更好發展。關于不規則零件的數控機床加工工藝，主要有以下幾方面。
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工的過程中，最關鍵一點就是加工刀具的選擇問題。
在使用刀具進行切削的過程中，因為所要切削的材料比較多，所以刀具會經常處于斷續切削狀態，也就需要相關工作人員能夠在選擇刀具時注重刀具剛性，以此確保切削工序能夠順利進行。通常情況下，可選用 80℃或 35℃的等邊菱形涂層刀片。
另外，加工刀具磨損程度對不規則零件的加工效率及質量也有一定影響，并且刀具的磨損主要表現在后刀面上，嚴重影響到了零件切削效率。因此，在進行不規則零件加工的過程中，還需要相關工作人員能夠注重加工刀具的磨損問題，要對磨損刀具進行及時替換。通常情況下，相關工作人員會采用三種方式對刀具磨損情況進行觀察：其①直接觀察刀具的后刀面；②觀察所加工零件的表面；③通過加工聲音進行判斷。當刀具的磨損取<15-20%時，就需要進行更換。
2 、切削用量的選擇
不規則零件的數控機床加工工藝還需要注重切削用量的選擇，其在繼續切削中占有重要地位，需要相關工作人員能夠根據公式 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，所有要素與生產率之間都呈正比例關系。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生產率；提升切削深度也能夠提升生產率[1]。
但是，在進行實際加工生產的過程中，還需要相關工作人員能夠根據實際情況進行判斷，并不是切削速度、進給量、切削深度值越大越好，在考慮生產率的同時也應該對刀具磨損程度及使用壽命進行充分考慮。基于此，也就需要相關工作人員能夠對上述三要素之間的平衡點進行準確判斷。
通常情況下，需要對其中一個變量進行固定，然后在此基礎上對另外兩個變量進行提升，以此確保整體生產率得到提升的同時，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件加工的過程中，不僅需要科學選擇加工刀具以及切削用量，同時還需要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產規則零件時使用，如果想要使用數控機床對不規則零件進行加工，則需要采用輔助裝夾進行輔助生產。
關于夾具的設計，需要相關工作人員能夠參考不規則零件的毛坯特征、形狀以及尺寸等數據。具體操作如下：首先，在進行夾具設計之前，需要相關工作人員能夠對夾具進行基準定位，而基準定位的主要參考值有毛坯內孔和外圓面兩點。待基準定位完成之后，相關工作人員還需要對孔軸線與主軸軸線之間的關系進行確定，可采用添加輔助孔的方式確保二者的垂直度能夠維持在 0.1 之間。當上述操作完成之后，就可以將工件和夾具聯系到一起，并利用螺絲進行固定，使其誤差維持在標準范圍內，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]。
其次，相關工作人員還需要注意夾具中心和毛坯軸線之間的關系問題，確保其呈垂直狀態。另外，在采用數控機床技工工藝對不規則零件進行加工的過程中，彌補了傳統加工漏洞，不需要每次旋轉都要打百分表，只需要在夾具板上制定出一個深度為 4mm 的槽，以此輔助彈簧和定位板進行快速定位和復位，不但能夠實現夾具中心和毛坯軸線之間保持垂直關系的目標，同時也能夠大大提升不規則零件的加工效率，確保不規則零件也能夠大批量生產。
最后，為了確保夾具能夠用于各類不規則零件加工中，需要相關工作人員在對其進行設計時，在定位板上設計一個斜坡角，以此確保定位板能夠有充分的活動空間，使其能夠滿足各類不規則零件的制作需求，通過定位板和螺釘之間的有效配合完成不規則零件旋轉加工工序。
4、 基準的確定
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面粗糙程度，都需要相關工作人員能夠根據相關標準進行確定，要確保各數據都在要求范圍內，進而有效提升零件的質量[3]。
在進行不規則零件加工的過程中，為了提升三個轉輪和三叉軸的相吻度，以及提升不規則零件的精準度，就需要相關工作人員能夠對夾具的位置進行確定，并對基準定位進行合理明確。
最后，需要相關工作工作人員能夠對數控機床加工工藝進行有效把控，通過數控技術對基準進行確定，進而保證不規則零件的準度能夠得到明顯體現，使其誤差維持在標準范圍內。
5 、工件的裝夾問題
在采用數控機床加工工藝進行不規則零件加工的過程中，還需要相關工作人員能夠重視工件的裝夾問題，其關乎零件裝配的精準度。因此，為了提升零件裝配的精準度，就需要相關工作人員能夠做好工件裝夾找正工作，將誤差控制在標準范圍內。
首先，需要將夾具裝到自定心上，并對夾具的回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，在進行毛坯安裝的過程中，相關工作人員一定要參照百分表，將其作為標準進行校對，確保平行度滿足零件裝配標準。
最后，需要相關工作人員進行不斷調整，以此確保內六角圓柱頭螺釘之間的壓力能夠保持在一個相對合理的平衡點上，進而使得零件裝配的精準度及質量得到提升。
6 、輪架加工問題
在進行輪架加工的過程中，可能會受到機床設備狀態、離心力大小等因素影響，導致輪架加工準確度出現問題。基于此，在實際加工過程中，就需要相關工作人員能夠對加工情況進行全面掌控，一旦發生有問題出現，要立即停止加工，并查找影響因素，對其進行調整。
另外，在進行高強度加工工作的過程中，還需要相關工作人員能夠對加工零件及數控機床狀態進行仔細檢查，確保螺釘的松緊度符合加工要求，并要保證所加工零件都被擺放在正確位置，進而促使輪架加工質量得到保障。最后，在進行輪架加工的過程中，還需要密切關注轉輪與軸之間的匹配問題，避免發生深度及大小方面的錯誤，進而導致轉輪與軸難以達到匹配目標，導致輪架質量受到影響[5]。
7、 結束語
隨著我國社會經濟水平的不斷提升，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，數控機床發揮著不容忽視的作用，尤其是在進行不規則零件加工時，數控機床加工工藝的融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，以及工作人員的工作效率，同時也能夠實現大批量加工生產目標，而且還能夠使得消費者的“私人訂制”需求得到全面滿足，確保不規則零件加工工作能夠高效率完成。基于此，也就需要相關人員能夠熟練掌握上述加工工藝，不斷提升自身專業素養及技能，確保零件加工工作能夠順利進行。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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