不規(guī)則零件的數(shù)控機床加工工藝研究
2020-12-31 來源： 南京中科煜宸激光技術(shù)有限公司 作者：宗 共 ZONG Hong
摘要：隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，數(shù)控機床技術(shù)也隨之快速發(fā)展，并且數(shù)控機床加工已成為零件加工生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。數(shù)控機床的出現(xiàn)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(chǎn)的精準度。另外，在采用數(shù)控機床加工工藝進行不規(guī)則零件加工的過程中，有一套配套加工工藝，需要相關(guān)工作人員能夠熟練掌握，進而確保不規(guī)則零件加工工作能夠順利進行?；诖?，本文對不規(guī)則零件的數(shù)控加工工藝進行簡要研究，希望可以為提升相關(guān)工作人員專業(yè)技能提供一定幫助。
0 引言
在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的背景下，各類市場需求及要求都發(fā)生了改變，尤其是零件加工行業(yè)，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(chǎn)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(chǎn)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(huán)節(jié)較多，對成品的要求也有所不同。企業(yè)通常需要不同的程序來完成生產(chǎn)要求。機械加工工藝所涉及到的相關(guān)概念包括機械加工工藝、機械加工流程和機械加工工藝規(guī)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(guān)企業(yè)能夠重視加工工藝的革新問題，尤其是在不規(guī)則零件加工生產(chǎn)中，要對數(shù)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(zhì)量，推動零件加工行業(yè)更好發(fā)展。關(guān)于不規(guī)則零件的數(shù)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(shù)控機床加工工藝進行不規(guī)則零件加工的過程中，最關(guān)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(jīng)常處于斷續(xù)切削狀態(tài)，也就需要相關(guān)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(guī)則零件的加工效率及質(zhì)量也有一定影響，并且刀具的磨損主要表現(xiàn)在后刀面上，嚴重影響到了零件切削效率。因此，在進行不規(guī)則零件加工的過程中，還需要相關(guān)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(guān)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?shù)毒叩哪p取<15-20%時，就需要進行更換。
2 、切削用量的選擇
不規(guī)則零件的數(shù)控機床加工工藝還需要注重切削用量的選擇，其在繼續(xù)切削中占有重要地位，需要相關(guān)工作人員能夠根據(jù)公式 Q≈Vcfap 進行科學選擇。
在上述公式中，Q 表示生產(chǎn)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(fā)現(xiàn)，所有要素與生產(chǎn)率之間都呈正比例關(guān)系。由此可以推斷出：提升切削速度能夠提升生產(chǎn)率；提升進給量能夠提升生產(chǎn)率；提升切削深度也能夠提升生產(chǎn)率[1]。
但是，在進行實際加工生產(chǎn)的過程中，還需要相關(guān)工作人員能夠根據(jù)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(chǎn)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?；诖?，也就需要相關(guān)工作人員能夠?qū)ι鲜鋈刂g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(chǔ)上對另外兩個變量進行提升，以此確保整體生產(chǎn)率得到提升的同時，零件加工質(zhì)量也能夠得到提高。
3 、夾具設(shè)計
在采用數(shù)控機床加工工藝進行不規(guī)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(guān)工作人員能夠重視夾具設(shè)計問題。
通常情況下，常規(guī)數(shù)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(chǎn)規(guī)則零件時使用，如果想要使用數(shù)控機床對不規(guī)則零件進行加工，則需要采用輔助裝夾進行輔助生產(chǎn)。
關(guān)于夾具的設(shè)計，需要相關(guān)工作人員能夠參考不規(guī)則零件的毛坯特征、形狀以及尺寸等數(shù)據(jù)。具體操作如下：首先，在進行夾具設(shè)計之前，需要相關(guān)工作人員能夠?qū)A具進行基準定位，而基準定位的主要參考值有毛坯內(nèi)孔和外圓面兩點。待基準定位完成之后，相關(guān)工作人員還需要對孔軸線與主軸軸線之間的關(guān)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(lián)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(nèi)，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(guān)工作人員還需要注意夾具中心和毛坯軸線之間的關(guān)系問題，確保其呈垂直狀態(tài)。另外，在采用數(shù)控機床技工工藝對不規(guī)則零件進行加工的過程中，彌補了傳統(tǒng)加工漏洞，不需要每次旋轉(zhuǎn)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?qū)崿F(xiàn)夾具中心和毛坯軸線之間保持垂直關(guān)系的目標，同時也能夠大大提升不規(guī)則零件的加工效率，確保不規(guī)則零件也能夠大批量生產(chǎn)。
最后，為了確保夾具能夠用于各類不規(guī)則零件加工中，需要相關(guān)工作人員在對其進行設(shè)計時，在定位板上設(shè)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(guī)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(guī)則零件旋轉(zhuǎn)加工工序。
4、 基準的確定
在對不規(guī)則零件進行數(shù)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(guān)工作人員能夠根據(jù)相關(guān)標準進行確定，要確保各數(shù)據(jù)都在要求范圍內(nèi)，進而有效提升零件的質(zhì)量[3]。
在進行不規(guī)則零件加工的過程中，為了提升三個轉(zhuǎn)輪和三叉軸的相吻度，以及提升不規(guī)則零件的精準度，就需要相關(guān)工作人員能夠?qū)A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(guān)工作工作人員能夠?qū)?shù)控機床加工工藝進行有效把控，通過數(shù)控技術(shù)對基準進行確定，進而保證不規(guī)則零件的準度能夠得到明顯體現(xiàn)，使其誤差維持在標準范圍內(nèi)。
5 、工件的裝夾問題
在采用數(shù)控機床加工工藝進行不規(guī)則零件加工的過程中，還需要相關(guān)工作人員能夠重視工件的裝夾問題，其關(guān)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(guān)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(nèi)。
首先，需要將夾具裝到自定心上，并對夾具的回轉(zhuǎn)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(nèi)[4]。
其次，在進行毛坯安裝的過程中，相關(guān)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(guān)工作人員進行不斷調(diào)整，以此確保內(nèi)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(zhì)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(shè)備狀態(tài)、離心力大小等因素影響，導致輪架加工準確度出現(xiàn)問題?；诖耍趯嶋H加工過程中，就需要相關(guān)工作人員能夠?qū)庸で闆r進行全面掌控，一旦發(fā)生有問題出現(xiàn)，要立即停止加工，并查找影響因素，對其進行調(diào)整。
另外，在進行高強度加工工作的過程中，還需要相關(guān)工作人員能夠?qū)庸ち慵皵?shù)控機床狀態(tài)進行仔細檢查，確保螺釘?shù)乃删o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(zhì)量得到保障。最后，在進行輪架加工的過程中，還需要密切關(guān)注轉(zhuǎn)輪與軸之間的匹配問題，避免發(fā)生深度及大小方面的錯誤，進而導致轉(zhuǎn)輪與軸難以達到匹配目標，導致輪架質(zhì)量受到影響[5]。
7、 結(jié)束語
隨著我國社會經(jīng)濟水平的不斷提升，各類市場需求及要求也發(fā)生了改變，在采用數(shù)控機床加工工藝進行零件加工的過程中，數(shù)控機床發(fā)揮著不容忽視的作用，尤其是在進行不規(guī)則零件加工時，數(shù)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(guī)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?qū)崿F(xiàn)大批量加工生產(chǎn)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(guī)則零件加工工作能夠高效率完成?；诖?，也就需要相關(guān)人員能夠熟練掌握上述加工工藝，不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)及技能，確保零件加工工作能夠順利進行。
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