復雜零件的數控車床加工工藝研究

劉亞鹍

摘 要：復雜零件在當前社會機械生產制造中具有十分重要的地位，對于提升社會生產力，促進社會經濟的良好發展具有十分積極的意義和作用。數控車床能對復雜零件的生產和加工起到良好的支撐作用。使用數控車床，從事相應的復雜零件的加工，需要對加工工藝進行有效的控制和分析，這樣能夠有效提升數控車床的實際使用效果。

關鍵詞：復雜零件；數控車床；加工；工藝；研究

中圖分類號：TH162 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）33-0161-02

1 概 述

數控車床在復雜零件的加工中能夠起到積極的作用，并且具有較為明顯的優勢，能夠有效促進復雜零件的加工。復雜零件，在很多機械設備中占據關鍵地位，在對其進行施工的過程中，需要牢牢控制其精度，使用數控車床進行加工時現階段施工的重要手段。對復雜零件的數控車床加工工藝進行有效控制，能夠有效提升復雜零件的質量和實際使用水平。

2 復雜零件加工使用數控車床的必要性

2.1 數控車床的內涵

數控車床，是一種高精度、高效率的自動化機床。使用數控車床能夠有效的進行機械產品的創造，數控車床具有較為廣泛的加工工藝性能。使用數控車床能夠對斜線圓柱、直線圓柱、圓弧和各種螺紋、蝸桿等復雜工件進行有效的加工，同時還具有圓弧插補、直線插補各種補償功能，能夠對復雜零件進行批量生產。

2.2 數控車床對復雜零件加工的重要意義

數控車床具有較為明顯的優勢：第一，數控車床自身的柔性程度較高。產品形狀改變之后，制造大量的刀具和專用夾具的需求就會變小，這主要是因為在進行實際生產制造的過程中，只需要對產品的結構特征，對數控車床的程序進行有效的改變，就能夠保證零件加工工作順利完成，這對于有效提升產品的更新速度具有積極作用。第二，數控車床自身的精度較高。數控車床能夠對自身的參數進行有效的控制和管理，從而在完成多道工序的時候，能夠降低其誤差，因為其不需要進行重復的定位工作。第三，數控車床能夠有效提高生產效率。數控車床具有較好的剛性，這樣能夠有效加快復雜零件的生產效率，減少了加工的時間。

3 數控車床對復雜零件的加工

在對一些外形復雜的回轉類零件進行加工的時候，使用數控車床能夠起到良好的效果，需要注意的是，在使用數控車床的時候，需要對零件的加工順序、加工道具以及夾位等方面進行綜合考慮。而針對一些十分復雜的回轉類零件，就需要使用數控車床才能夠起到較好效果[1]。使用數控車床進行復雜零件的加工和制造是時，具體的零件圖，如圖1所示。

3.1 復雜零件的分析

上圖所示的零件在進行設計、加工制造的過程中，需要使用到多項技術和設備。復雜零件較為繁復，包括了橢圓、拋物線等方面，同時該零件還對角度提出了更高的要求。這樣就需要有良好的設備作為支撐。

3.2 復雜零件的工藝分析

在對該復雜零件進行施工的過程中，需要對其具體細節進行有效的分析，這樣能夠便于施工過程中控制具體的精度和準確度。使用數控車床對該零件進行加工的時候，需要使用到的工藝主要是以下方面：O0001；T0101； （外圓粗車刀，刀尖角為 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；

從上圖所示的零件來看，該零件在進行加工的過程中，需要在兩頭進行加工，同時還需要保持精確的尺寸，這樣就需要對裝夾定位工作進行有效的控制，使用良好的臺階外圓作為分工界面，這樣能夠分成兩道工序進行施工。根據裝夾位的實際位置，選擇合適的加工順序，這樣能夠有效提升零件加工的效果[2]。

3.3 加工工藝的路線

在對復雜零件進行加工的時候，首先需要使用三爪自定心卡盤對毛坯面進行夾持，同時還需要對復雜零件的實際尺寸進行有效的控制，這樣能夠達到要求的尺寸。在此基礎上，還需要對裝夾進行有效的調節，將工件的Φ 70 mm 左端面進行定位，同時并使用三爪自定心卡盤進行相應的夾持工作，以達到需求的尺寸[3]。

3.4 加工程序的編制工作

復雜零件在使用數控車床進行加工的過程中，需要對數控車床的程序進行有效的編制，這主要是復雜零件的外部輪廓較為復雜，并且具有橢圓和拋物線的形狀要求。在對加工程序進行有效的編制時，需要對零件加工的重點和難點進行控制，如果該零件使用同一把車刀進行加工，那么就需要對刀具的角度進行控制，刀具使用在編程中使用的效率較高，這樣就需要做好編制工作。不同的系統使用的指令也不一樣，因而使用的編制也不一樣，需要根據實際情況進行有效的調整。

4 數控車床加工工藝的分析

數控車床在進行加工的時候，通常會涉及到較多的方面，一方面主要是復雜零件的圖紙中包含的數據和尺寸需要滿足編程的需求這就要求在對圖紙進行設計的時候，保證數據的精確性。因而在對圖紙中的數據進行標注時，需要使用同一個基準標注尺寸進行，同時需要注意的是，針對復雜零件的不同節點的坐標進行準確計算，定義好復雜零件輪廓的幾何元素。另一方面，還需要對復雜零件各個部位的結構進行有效控制，需要保證其能和數控車床加工的特點進行有效的契合。數控車床在進行加工的過程中，針對復雜零件，使用統一性的尺寸和幾何類型，這樣能夠對刀具規格進行有效的控制。數控車床的加工需要對基準定位進行有效的控制，這樣能夠對安裝定位過程中產生的誤差進行有效的控制，減少誤差的存在。

4.1 數控車床加工工藝中路線的分析

數控車床在進行加工的過程中需要經歷多個階段，主要分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段以及光整加工階段。粗加工階段主要是對復雜零件的多數加工余量進行有效的切除，并且促進其有效接近相應的零件成品。半精加工階段中想要使得復雜零件的表面達到一定的精度，這樣能夠做好相應的加工準備。精加工階段能夠使得數控車床達到圖紙規定的質量要求。而在光整加工階段，針對一些要求較高的表面，這樣就需要做好相應的工作，能夠有效提高復雜零件的精度。

4.2 夾具和刀具的分析

使用數控車床進行復雜零件的生產時，需要做好夾具和刀具的選擇工作，尤其是針對單件小批量零件的生產時，優先選擇通用的夾具、組合型的夾具能夠起到良好的效果，而在進行成批的生產時，則需要使用專用夾具。在對夾具進行選擇的時候，需要綜合考慮到復雜零件的實際要求，這樣對工件、機床坐標系的尺寸關系進行有效的協調。復合型的刀具、可轉位刀具、陶瓷涂層刀具以及硬質合金刀具進行有效的選擇，對于提高復雜零件的生產效果具有積極作用。需要注意的是，在對刀具進行選擇的時候，需要對刀具的規格、精度和類型進行有效的控制。

4.3 切削用量的分析

對切削用量進行設計和分析的時候，需要對主軸轉速、背吃刀量以及進給速度進行控制，這樣能夠對刀具耐用度產生較大的影響。其次進給量以及切削深度也會產生相應的影響，但是實際效果并不夠十分明顯。選擇粗加工的切削用量時，首先需要考慮的是切削深度，其次就是進給量，最終才是切削速度，由此切削用量才能有效發揮相應的作用。復雜零件在進行實際加工的過程中，需要使用到良好的切削用量，因而對切削用量進行有效的控制就顯得很有必要。需要注意的是，在對切削用量進行控制的時候，按照一定的順序進行能夠發揮積極作用。這主要是因為切削用量針對數控車床來說發揮著重要作用和意義，因而加強切削用量的控制效果十分必要，采用良好的順序能夠提高復雜零件的精確度。

5 結 語

在使用數控車床加工復雜零件的過程中，需要對其中的加工工藝進行有效的控制和分析，主要包括對加工工藝的路線、加工程序的編制工作、數控車床加工工藝中的路線、夾具和刀具以及切削用量進行有效的分析。使用數控車床進行復雜零件的加工能夠有效提升工作效率，這對于有效提升復雜零件的精度具有積極作用。

參考文獻：

[1] 李瑩，吳成義.復雜零件在數控車床加工的工藝探討[J].中國科技投資，

2013（A19）：158.

[2] 宋理敏，李俊川.復雜橢球部件的數控車削加工工藝研究[J].組合機床 與自動化加工技術，2013（4）：132-134.

[3] 劉仁春，袁維濤.提升數控機床復雜曲面零件加工效率[J].金屬加工：冷 加工，2013（14）：12-14.