典型轴类零件在数控车床的加工工艺设计

　　[摘 要]随着我国科学技术的不断发展，数控技术也得到了相应的发展，因此，数控机床被广泛的应用到我国机械行业。此外，由于企业对加工零部件的表面质量、加工精度等要求也是越来越高，而数控技术的出现恰好解决了这一现状。本论文通过对典型轴类零件在数控车床上面的加工进行相应的工艺设计，使得本人在机械方面的知识得到巩固，并认识到数控机床在当今社会的重要性以及对我国机械等行业所起到的巨大贡献作用。
　　[关键词]工艺设计 轴类零件 数控机床
　　中图分类号：S605 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0390-02
　　引言
　　数字控制在机械领域是一项先进的技术，是一种比较先进的自动方面的控制技术，主要采用数字化信号来对加工控制对象进行准确、有效控制的一种方法。对于我国现代先进制造技术来讲，数控技术便是其核心。随着我国工业化的不断发展，對相关零部件的精密度要求越来越高，加工的零部件也是越来越复杂，鉴于此种情况，需要对我国的数据机床不断进行更新换代。
　　一、数控机床的选用
　　以图1某轴类零件图为例，它的主要组成部分包括：螺纹、圆弧面、相关的内孔、相关的圆柱面、相关的槽及锥度等来组成。如果采用普通的车床来对其进行加工，这样就会使得其加工精度很难得到控制，因此，需要采用数控机床来进行加工，这样才能够有效保证加工表面的质量等。本论文所设计的轴类零件主要是采用华中21T系统CK6136S高精密机床来进行准确的加工，该车床主要是呈一种卧式布局，它能够准确的对各种盘类工件以及各种轴类进行自动切削加工，包括端面、倒角、相关的切槽、内外圆柱面等诸多工序，此外，该车床不但能对英制及公制螺纹进行车削，还能够对模数以及径节螺纹进行有效的车削等。
　　二、数控加工工艺及设计
　　1.数控加工工艺的基本特点
　　如果采用数控机床来对零件进行加工，那么，就需要把零件的全部加工工艺过程、全部的工艺参数以及相关的位移数据编制成准确的程序来执行，并且采用数字信息的方式把相关数据信息记录在控制介质上面（如磁盘等），通过它来良好的对机床加工过程进行控制。可见，数控机床的整个加工过程都是自动进行的，其也具有相关的特点：数控机床的自动化程度是非常高的，也具有非常高的生产效率；数控机床的加工精密度是很高的，并且加工零件的质量也是非常稳定的；对相关加工零件对象的适应性也是非常强的；非常容易与计算机建立通信网络，从而进一步的实现群控。
　　2.数控加工工艺的主要内容
　　一般来讲，数控加工工艺的主要内容包括如下几个方面：第一，要对工序内容进行准确的确定，要选择能够适合在数控机床进行加工的零件；第二，要对被加工的零件图样进行准确的分析，对要加工的内容以及相关的技术要求要进行明确，这样才能够确定准确的零件加工方案，以及制定合理、有效的零件加工工艺路线等；第三，要准确的设计零件的数控加工工序；第四，要合理制定和调整加工工序的相关程序；第五，对数控加工里面的相关容差要进行合理的分配；第六，对数控机床上面涉及到的部分指令要进行合理的处理等。
　　3.材料选用、尺寸以及热处理分析
　　对相关零件材料进行选择的一般原则包括：零件材料的经济性、使用性能以及相关的工艺性能。针对零件材料的使用性能来讲，它主要是指要能够满足零件工作要求的最基本的一些条件，如零件的化学性能、物理性能等，这也是选择材料最先需要进行考虑的因素。在日常生活中，常用的材料包括：合金钢、碳钢等。由于碳钢具有许多优点，如价格比较低廉、供应很充足、具有高强度、便于进行各种热处理和热加工等，因此，其是被广泛使用的材料。对于普通机器里面的轴，可以采用许多牌号的优质中碳钢来进行制造，比如：45号钢通过相应的调质处理之后便经常使用。因此，采用45号钢作为材料。对于毛坯的尺寸是为170*60，为了有效的保证加工尺寸的精度要求，因此，采取单件进行全面积加工。
　　4.材数控加工工艺路线设计
　　为了确保数控加工工艺路线的设计是合理的，那么，就需要准确的找出所有零件的加工表面，并按照要求准确的确定各个加工表面所需要采用的加工方法，换言之，每一步都相当于一个工序。一般来讲，加工工艺路线需要注意如下几个方面的原则：
　　（1）为了确保设计的工艺路线合理，那么，要能够有效的保证被加工工件的表面粗糙度以及被加工工件的精度；（2）设计合理的加工工艺路线，要能够有效的减少空行程的时间，这样才能够提高加工的效率；（3）要恰当的根据加工工件的加工余量、加工形状等，来确定合理的循环加工次数；（4）对于刀具的切入以及切出方向要进行合理的设计；（5）要准确、合理的采用铣削加工里面的逆铣或者是顺铣的方式。
　　三、实际加工过程中需要注意的问题
　　1.零件的图纸计算
　　在进行数控编程的过程中，可以通过数学处理的方式来准确的按照已经允许的数控编程误差以及已经准确确定的加工工艺路线，来有效的计算工件加工轨迹的准确尺寸，即加工工件节点的坐标等。针对某些不具备刀具补偿功能的数控系统来讲，还需要进一步的对刀具中心节点的坐标或者相关轨迹的基点进行计算。
　　针对有关零件的图纸方面的计算，主要还是要看零件图纸的具体标注，针对不同种类的零件需要采用不同的方法来进行具体的计算。
　　在针对某些采用圆弧或者采用直线拟合的非圆曲线进行相关程序编制的过程中，应该按照节点来有效的划分相关的程序段。如果逼近线段的相关近似区间越大，那么，它的切点数目就会越少，因而，有关的逼近误差就会越大。这样就会造成对节点进行拟合计算的工作量增加以及计算难度变大，鉴于这种情况，故采取计算机来完成是比较适合的。在某些时候，也可以采取人工的方式来完成，但这对相关编程者的数学处理能力要求是非常高的。
　　2.切削用量的选择
　　在进行数控编程的时候，相关的编程人员必须对每一道工序的切削用量都很清楚，主要包括：进给的速度、主轴的转速、以及背吃刀量等，并且采用数控系统所规定的格式把这些参数准确度输入到程序里面。针对不同的加工方法而言，它们所采用的切削用量也是不一样的，因此，恰当、合理的选择切削用量，不但能够保证加工零件的表面质量及精度要求，而且还能够最大化的提高零件的加工效率。通常来讲，有关切削用量的选择是遵循如下原则的：在进行粗加工的时候主要是以提高生产效率为主，与此同时，也需要对加工的成本以及加工的经济性进行考虑；在对零件进行精加工或者半精加工的时候，除了考虑零件的加工效率及成本外，还需要考虑加工零件的质量等。特别需要注意的是，切削用量（即进给速度、主轴的转速、以及切削的深度）是一个完整的有机整体，只有当这三者之间相互配合、相互适应，才能够确定最合理的匹配值，这样才能够获得最好、最佳的切削用量。
　　结束语
　　通过本文的探索，使得本人在机械理论方面知识得到了进一步的加深与巩固，并且能够有效的把理论知识应用到实践中，从而来发现相关的问题及自身知识存在的缺陷，也学习了怎样去思考问题以及把学到的知识合理应用到论文写作和实践中。与此同时，我也深刻认识到数控机床在我国整个机械加工工业中所占据的重要地位。由于数据机床作为一种先进、高精密的加工设备，因此，其被广泛应用到我国机械等相关工业里面，它对我国的经济发展起到了非常重要的作用。
　　参考文献
　　[1] 邓英剑.细长轴车削刀具的设计[J].通用机械，2014，（01）：76-77.
　　[2] 李永祥.细长轴的车削车削加工方法[J].工程机械，2015，（11）：56-59.

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