应用数控车床加工高精度盘套类零件的工艺实践

贺新江

摘要：盘套类零件是非常常见的机械零件，可以通过旋转工件或旋转镗孔工具来实现多种加工方法。但是，数控车床加工技术本身就是制造业中的重中之重，在根据高精度的盘套类零件的工艺实践上，就会发现有着更高的要求和标准，高质量就是必要的技术把控，如同内控的形状精度，需要控制在孔径的公差以内，严格是唯一的套类零件技术加工基础。因为科技的发展，人们对机床加工的精准度有了更高的要求，盘套类零件的加工环节经常遇到问题。关键问题不是加工方法，而是机床夹具的设计要素。

关键词：数控车床;零件;加工;盘套

一、数控车床加工高精度盘套类零件的工艺流程

数控加工是指控制系统根据加工流程进行加工操作，并且零件的形状、大小，以技术要求和加工的形式必须是相互对应的，一般在设计应用的时候都会用数字和字母来表示。通常，它指的是在CNC机床上加工零件的一整个过程。

1. CNC加工过程根据零件的图纸和工艺要求等原始条件编译零件的CNC加工程序，将其输入到CNC机床的CNC系统中，并与CNC机床中的工具一起输入。控制工件的相对运动并完成零件的加工。

2.数控加工工艺的主要内容：

步骤1：了解工程图的技术要求，例如尺寸精度，形状和位置公差，表面粗糙度，工件材料，硬度，加工性能和工件数量。

步骤2：根据零件图的要求进行实践过程分析，包括对零件的结构，材料合理性和设计精度的分析。

步骤3：遵循流程分析以获取流程所需的所有步骤信息。例如，加工工艺路线，工艺要求，刀具操作的步骤，刀具位移，切削量（主轴转速，进给量，切削深度）和辅助功能（换刀，主轴向前或向后，开/关切削液等）以及整体加工工艺，输入到程序卡和处理卡。

步骤4：根据零件图和制造细节执行数控编程，然后根据数控的指令代码和程序格式执行。

步骤5：通过传输接口将编程的程序输入到数控机床的数控装置中。调整机器并调用程序后，即可处理符合图纸要求的零件。

二、零件加工过程中的夹具选择

在机械制造中，大量的夹具是用来完成整体的加工程序的，组装程序和检查程序是包含在其中的。使用夹具可以增加劳动生产率，增加加工精准度并降低浪费程度;它可以加大机床的加工工序范围，改善操作的基本条件。因此，夹具是机械制造中重要的加工设备。机床夹具是用于将工件夹紧（或引导刀具）在机床上的装置。其功能是使工件相对于机床或刀具具有正确的位置，并在加工过程中保持该位置的不变。

CNC加工对夹具有两个主要要求：一是夹具应具有足够的精度和刚性。另一个是刀具应具有可靠的定位基准。选择固定装置时，通常考虑以下几点：尝试使用可调式固定装置，模块化固定装置和其他通用固定装置，并尽量减少使用特殊的固定装置以降低生产时间。如果只考虑在批量生产过程中使用特殊的夹具，并力求结构简单。工件的装卸应快速便捷，以减少机器停歇时间。夹具一定要准确地安装在机床上，保证在正确的位置加工工件。

CNC车床上的夹具主要有两种类型：一种用于圆盘或短轴零件。将工件夹紧，并在具有可调节爪（三个爪，四个爪）的卡盘中，通过卡盘旋转进行转换;另一种类型用于轴零件。毛坯安装在主轴中心和尾座中心之间，工件通过主轴上的肘节卡盘旋转调节。

CNC铣床上的固定装置通常安装在工作台上，其形式可以根据待加工工件的特性而变化。如：通用台虎钳，数控分度转台等。

CNC机床上零件的安装方法与普通机床相同。必须合理选择定位参考和夹紧方案。注意以下两点：力求统一设计，过程和编程计算的参考，有利于编程过程中数值计算的简便性和准确性。性别。尝试减少夹紧次数，并在定位和夹紧一次后处理所有要加工的表面。

三、零件加工过程中的刀具选择

与一般的机床加工方法相比，数控机床加工对刀具的运用提出了更高的要求。数控机床加工需要有好的刚性，对于尺寸稳定性也有需求，要具有高耐用性以及良好的断屑和除屑性能，它还需要简单的安装和调整。这样，它可以满足CNC机床的高效率要求。CNC机床上选择的刀具一般选择适合高速切削的刀具材料（例如高速钢，超细硬质合金）并使用可转位刀片。

车削刀具及其选择方面，CNC车削中常用的车刀一般分为三类：尖头车刀，弧形车刀和成形车刀。尖头车刀是具有直刃的特征的车刀。这种车刀的刀尖由直的主切削刃和副切削刃组成。例如，90°内部和外部车削工具，左右车削工具，切槽（切削）车床工具以及各种类型的小直径。工具外部的圆角倒角内孔车刀。锋利车削刀具的几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削方法基本相同，但是充分考虑了CNC加工的特性（加工路径，加工干扰等）。必须考虑工具本身运行功率。圆弧形车刀是具有圆弧形切削刃的特征，具有較小的圆弧或线性轮廓误差的特性。车刀弯曲边缘上的每个点都是弯曲车刀的尖端。因此，刀具位置位于圆弧的中心，而不是圆弧。电弧车削工具可用于转动内表面和外表面，尤其是用来转动各种平滑连接（凹入）的成型表面。

四、切削用量的基本选择

在编程期间，程序员必须确定该过程的切削参数，通过指令形式把切削参数写入程序。切削量分别有主轴的速度，切削的后量和进给的速度。不同的切削参数需要用不同的加工方法。选择切削量可以保证零件的加工精度和表面粗糙度，最大化工具的切削的性能，并确保合理的工具使用性。它还可以最大化机器的使用性能，从而大大的提高生产率，是降低生产成本的最好方式。

五、程序编制

（1）手工编程

程序编制对于数控机床的工作来说，至关重要。数控加工程序的编制方法有两种：一种是手工编制程序，一种是自动编制程序。

一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。

（2）计算机自动编程

自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。

通过研究输入方式的不同，可以把自动编程分为三种，有图形数控、语言数控和语音数控。

六、数控车床加工中的全安注意事项

1.禁止触摸刀尖和铁屑。铁屑应使用铁钩或刷子清洁。

2.禁止触摸或以其他方式触摸旋转的主轴，工件或其他运行部件。

3.禁止在加工过程中移动和改变速度，用棉线擦拭工件以及清洁机床。

4.车床运转时，工人不能离开岗位。如果发现异常现象，应立即停止机床运行。

5.经常检查轴承的温度，如果温度过高，则应寻找原因，展开设备检测。

6.加工期间无法打开机器保护门。

7.严格遵守岗位责任制，专职人员使用机器要做好报备，其他人使用机器需要得到个人的许可。

8.如果工件从车床突出超过100毫米，则必须在突出位置安装防护罩。

9.学生应该在完全清楚操作步骤后进行操作，如果发现任何问题，请立即问老师。禁止在不了解程序的情况下进行试操作。如果操作过程中出现问题，应立即报告给老师。

六、结语

对于批量生产的零件，我们已经知道可以使用自动和半自动车床来实现生产过程的自动化。但是，对于单零件小批量生产零件，实现自动化始终是一个问题。长期以来，这个问题一直未得到完全解决。特别是对于形状和精度要求较高的零件，自动化之路已经停止。一些应用程序分析设备可以解决其中的一些问题，但实际上，车床分析已被证明无法完全解决该问题。数控车床（机械）的出现为从根本上解决这一问题开辟了广泛的途径，使其成为加工的重要发展方向。

参考文献：

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