在数控车床上加工软轴零件

陈建欢

摘 要：在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生產及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。文章通过实际工作中的产品加工实例来论述怎样保证零件的使用要求。

关键词：数控机床；加工方法；程序设计；子程序

我校有一定量仪产品，零件名称为软轴，如图1所示。该零件形状不算复杂，只有两级外圆，两级孔，加上一条矩形螺纹，材料为尼龙，虽似简单，但加工时稍有不慎，很容易造成废品。

1 零件的设计目的

该零件在装配时主要与电机轴和发信盘联接（如图2），由于工作过程中的受力问题，为避免刚性连接，特设计为用尼龙加工成的软轴零件，起到缓冲作用，另外，又因为受到正反转因素，为使其工作时安全，将工件螺纹的旋向设计为左旋，减少其容易折断的缺点，因此在加工时既要保证孔的精度，又要保证螺纹要求。

2 工件的加工难点

（1）由于这个工件材料是尼龙，壁厚较薄，在加工时容易变形，遇到高温时会溶解硬化，特别钻孔时不能选择太高的转速。

（2）零件内孔为，公差较小，材料较软，在加工中很容易出现钻大孔径现象。

（3）车矩形螺纹时如果刀具角度不正确，吃刀深度不合理，会导致螺纹扭曲变形，所以加工的刀具要锋利，角度要正确，余量要合理分配好。

3 机床的选择

针对此工件为小批量生产（50件），重点要保证孔的精度和螺纹的位置，如果在普通车床上加工，较难达到每件零件的螺纹起点和终点的尺寸一致，故选择卧式数控车床来完成，从车间现有机床考虑，选择国产型号GSK980TD数控设备即可满足上述要求。

4 刀具与切削用量的选择

此零件主要加工面有外圆柱面、外螺纹、切断和内孔，所需四把刀具，外圆刀、外矩形螺纹刀、切断刀、镗孔刀，另外还需准备A3中心钻和？准6钻头。

在选择刀具时，一方面针对加工材料是尼龙，属软材料，另一方面材料余量较多，因此，外圆刀和切断刀选择机夹刀，外圆刀为35°外圆机夹尖刀，切断刀为刀头宽度3的机夹刀，螺纹刀则选择手磨的高速钢刀具，由于是矩形螺纹，根据图纸要求螺纹直径较小，螺距较大（P=5），牙槽较窄（w=1.5），在刃磨时，除保证刀头宽为1.5外，还要保证刀的进给方向的后面不能碰到牙的侧面，即螺纹刀两侧的后角要符合要求，否则螺纹容易变形，又因这工件的螺纹是左旋螺纹，所以车刀右侧后角a=（3°～5°）+？鬃，大约在13°左右。车内孔时由于孔较小，因此镗孔刀刀头必须小于孔径。

而切削用量方面，零件毛坯直径为？准35车至？准11，余量较多，材料硬度不大，故直接用35°外圆尖刀进行端面和外圆的粗、精加工，粗加工时选择中等速度，而吃刀量和进给量可大一些来提高切削效率；精加工时适当提高转速，减少吃刀量和进给量来保证精度和表面粗糙度。

孔时，转速也不能太快，并且要及时退屑，否则容易钻大孔径。（钻孔前先要调正尾座轴心，并要打中心孔，钻头角度刃磨要合理并对称，车削之前可用废料试钻，并加好冷却液）。切断工件时，可直接取好总长33切断。

5 零件的工艺分析

此零件毛坯为一条长棒料，开料尺寸为？准35×1000mm，由于加工数量不算太多，还是采用传统的加工方法，做一件，切断一件，加工工艺如下：（1）伸出毛坯约50长，校正夹紧，车端面。（2）打中心孔，用？准6的钻头钻孔，孔深34左右。（要保证孔尺寸达图纸精度要求。）（3）一夹一顶加工外圆及螺纹。用带中心孔的？准6心轴穿在工件孔中（心轴在车零件前单独备好）。（4）取长33切断。（5）调头夹小外圆，车？准12孔。

6 编写加工程序

通过生产实践证明，此加工方法及程序设计能较好地保证产品质量，有效地保证零件的使用要求，从而突出数控机床加工的优点。

参考文献

[1]宋小春，张木青.数控车床编程与操作[Z].

[2]GSK980T.车床数控系统使用手册[S].

[3]蒋增福.车工工艺与技能训练[Z].