论数控车加工工艺技术分析

万青红

[摘 要]现代工业中已经开始广泛应用螺纹联结与传动。现以数控车的螺纹加工工艺方法为切入点，以优化螺纹件的生产质量。螺纹加工工艺主要包括切削螺纹与滚压螺纹。首先对螺纹加工工艺方法进行了分析，从挤压加工和切削加工两方面分别进行阐述。最后对应注意的事项简要叙述，以供同行参考。

[关键词]数控车;螺纹加工工艺;技术分析

螺纹指的是在圆柱或圆锥表面，顺着螺旋线逐渐形成且具有相同断面的连续凸起与沟槽。在实际的生产加工工艺中，加工内外螺旋主要应用切削加工和滚压加工。

一、螺纹加工工艺方法

二维轮廓的椭圆形零件在日常生活中尤其是在机械制造业中的应用非常广泛，但是存在零件加工难度系数高的问题。目前椭圆形零件比较常见的加工方法有以下几种：在普通车床上进行近似加工;根据椭圆的形成原理，设计专用的加工装置进行加工;在数控车床上利用“虚拟轴”原理实现椭圆曲线的数控加工;利用圆弧逼近法、直线逼近法加工等。现只对以直线逼近法（宏程序）加工椭圆进行分析。

（一）直线逼近法

数控车床相关技术随着计算机自动化技术的发展而不断进步，也为椭圆形截面零件的加工带来了更好的加工方式。就目前的加工技术而言，各种数控车床进行椭圆加工的插补原理基本是相同的，只是在实现插补运算的方法上有所差异。实现插补运算的常见方法主要有圆弧插补和直线插补两种，目前还不存在椭圆插补。因为受到设备和技术条件等多方面的限制，目前我们还没有能力进行手工程序编制。一般情况下，我们主要使用拟合运算及直线逼近法编写宏程序来进行椭圆加工。宏程序指令目前主要适用于下面三种类型的编程：抛物线、双曲线、椭圆等没有插补指令的非圆曲线编程;图形相同，只是尺寸不同的一系列零件编程;工艺路线一样，只是位置数据不同的系列零件的编程。宏程序同其他编程方法相比不仅实现了椭圆形截面零件的加工，还简化了运行程序，提高了程序的运行速度，同时可以增加数控机床的使用范围。

（二）用户宏程序法

数控机床某项功能的实现主要是靠程序的运行。首先将已经编好的程序存储到数控机床操作系统中，然后设定一个简单的命令来代表该程序，需要时写入代表命令就可以启动该程序，这样的操作简化了数控机床的操作流程，大大提高了工作效率。我们把最先存入数控机床的这组程序称为用户宏程序主体，简称为宏程序;称代表命令为宏程序命令，简称宏命令。这种设计使工作人员在进行数控机床操作时只需记住实现某项功能的宏命令就行，对烦琐的宏程序不需要记忆。宏程序最大的优点是可以进行变量间的相互运算。数控车床加工椭圆的过程中，操作人员利用宏命令将实际值赋予某个变量，并可以通过间接赋值和直接赋值的方式对宏程序中的变量进行赋值。

二、數控车螺纹加工流程

本零件是单个的加工器件，工件的毛坯是φ52×65 mm，零件材料使用的是45#，表面的粗糙度经过计算后得出Ra=1.6μm，零件的组成主要包括圆柱与椭圆曲面，还有上面的圆弧螺纹。在加工的过程中，如何能对椭圆面上的圆弧螺纹进行更加精细化的加工，是本零件加工的难题之一。上图零件圆弧螺纹半径是1.5 mm，螺纹的距离是5 mm，长度则是30 mm。顺着长半轴是50 mm，短半轴则是20 mm的椭圆上进行加工。经过上图我们可以看到，螺纹的深度是1 mm。该零件进行加工的过程具体如下：首先在对零件进行加工时，因为圆弧螺纹的加工是建立在椭圆面的基础之上的，所以要首先加工出椭圆面，随后在椭圆面上进行圆弧螺纹的车削加工工艺。然后，因为该零件的圆弧螺纹相对来说半径较小，并且深度相对较浅，仅仅是1 mm，所以可以应用半径为1.5 mm的圆弧刀具进行加工。

本零件的加工主要应用的刀具为圆弧刀，工作人员要准确把握切削的深度，通常小于0.2 mm。现在所应用的FANUC系统的数控车床，针对椭圆车削的程序指令还未研发出来，因此在对椭圆面进行加工时只能应用宏程序编程，局限性明显。

最后在椭圆面上进行螺纹加工时，禁止应用G92指令，只可以应用G32指令，而且必须用宏程序编程，对其进行加工。

本文主要是针对螺纹加工工艺方面，对加工的方法进行了阐述，最后还对螺纹加工时的注意事项进行了简要阐述。在对螺纹的常用加工方法进行介绍和了解之后，工艺指令的编制就应立足整体，对精度的生产类型、装配技术以及工艺装备等因素进行全面的考虑。可以按照不同加工方法所具备的特征选取最为科学的制造工艺，调整前后工序，力争最终能达到装配的要求，从而可以为实际生产中的螺纹选择合适的加工方法，力求用最简单、最经济、最高效的方式完成螺纹的加工。

参考文献：

[1]程叔重. 数控加工工艺[M].杭州：浙江大学出版社，2012.

[2]赵艺兵.数控车床加工工艺分析与设计[J].中国制造业信息化，2012（11）：1-14.

[作者单位]

云南省玉溪市玉溪工业财贸学校

（编辑：温子超）