胥光蕙

(安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院 安徽馬鞍山 243041)

試析不同Ra值的軸件的數(shù)控加工工藝方案

胥光蕙

(安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院 安徽馬鞍山 243041)

左端面帶倒角的階梯小軸，加工中應(yīng)根據(jù)左端面的表面粗糙度的不同，安排不同的加工方案，以達(dá)到既保證加工精度又不影響加工效率的效果。

切斷面帶倒角；巧用切斷刀；表面粗糙度要求；調(diào)頭裝夾；尺寸L

先看一個(gè)加工實(shí)例：(毛坯Ф32，件數(shù)：500)

圖1 零件圖

這是一個(gè)左端面帶倒角的階梯小軸，一般在批量車削加工中應(yīng)用比較普遍。由于左端面的表面粗糙度要求不同，加工中應(yīng)安排不同的加工方案，以達(dá)到既保證加工精度又不影響加工效率的要求。本文就實(shí)際加工中的具體情況，分析這類零件的工藝處理方法。

1 左端面的表面粗糙度Ra為12.5時(shí)的加工方案

當(dāng)左端面的表面粗糙度Ra為12.5時(shí)，由于表面粗糙度值要求較低，如果在完成外輪廓的車削后，調(diào)頭用外圓刀倒角，雖然加工精度較高，但是卻需再次對(duì)刀，且需編兩個(gè)程序，操作比較麻煩，對(duì)加工效率有影響。此時(shí)，如果能夠巧用切斷刀，同時(shí)完成倒角和切斷兩個(gè)工序，將會(huì)取得較好的加工效果。

加工工藝步驟安排見(jiàn)表1。

其中，“序號(hào)2，切槽(Ф18*4)”目的是為倒角提供方便，減小刀具切斷較大直徑坯件時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間摩擦，同時(shí)，也有利于切斷時(shí)的斷屑，因此，應(yīng)注意正確確定切斷刀的路徑。從上表中可以看出，切斷刀的路徑安排是：第一步，由切槽起點(diǎn)1(35，-84.5)進(jìn)行切槽(Ф18*4)，再退至點(diǎn)1；第二步，由點(diǎn)1，先+Z向移動(dòng)3mm，至點(diǎn)2(35，-81.5)；再X向進(jìn)刀至點(diǎn)3(31，-81.5)；第三步，進(jìn)行45°倒角至點(diǎn)4(26，-84)；第四步，切斷至中心。

表1 左端面的表面粗糙度Ra為12.5時(shí)的加工工藝步驟

此方案，只需一次裝夾，編寫一條加工程序即可。簡(jiǎn)化了編程和操作步驟，但是，受機(jī)床、刀具、切削參數(shù)等因素的影響，切斷面的Ra值較大，端面不光滑，另外，當(dāng)總長(zhǎng)尺寸有誤差時(shí)難以修正。因此，為避免出現(xiàn)總長(zhǎng)尺寸有誤差，應(yīng)在切槽時(shí)就應(yīng)控制尺寸L的變化范圍。具體計(jì)算方法如下：

(1)繪出尺寸鏈圖：

圖2 Ra為12.5的尺寸鏈圖

L是加工后自然形成的尺寸，為封閉環(huán)；尺寸80mm為增環(huán)；尺寸50mm為減環(huán)。(2)解尺寸鏈：

Lmax=80-(50-0.05)=30+0.05

Lmin=80-0.3-(50+0.05)=30-0.05

即切槽中需要控制尺寸L的變化范圍為29.65 mm-30.05 mm。實(shí)際操作時(shí)，當(dāng)進(jìn)行到上述路徑的第一步(切槽)后，使程序暫停，對(duì)Ф30外圓的長(zhǎng)度L進(jìn)行測(cè)量，若L在29.65 mm-30.05 mm范圍之內(nèi)，則可繼續(xù)加工，否則應(yīng)調(diào)整。

2 左端面的表面粗糙度Ra為3.2時(shí)的加工方案

當(dāng)左端面的表面粗糙度Ra為3.2時(shí)，由于左端面的表面粗糙度要求較高，如果用切斷刀直接切斷，雖然簡(jiǎn)便，但是由于切斷刀剛性差，一定難以保證加工精度，所以工藝要求需調(diào)頭裝夾零件后，再精車該端面。

加工工藝步驟安排見(jiàn)表2。

其中，“序號(hào)3：留余量切斷”，留取總長(zhǎng)度大于80mm(82mm)，是為精車端面留出余量；此方案，需要二次裝夾，編寫二條加工程序(調(diào)頭前，調(diào)頭后)，比較麻煩，但是，由于用外圓刀車端面，卻能保證端面的表面粗糙度要求。需要注意的是，調(diào)頭裝夾時(shí)，總長(zhǎng)尺寸已不便測(cè)量，只能通過(guò)控制車端面時(shí)的工序尺寸L來(lái)保證總長(zhǎng)符合要求。為此，加工前，必須先計(jì)算出工序尺寸L，計(jì)算方法如下。

(1)繪出尺寸鏈圖：

圖3 Ra為3.2的尺寸鏈圖

總長(zhǎng)尺寸80mm是在精車端面后自然得到的，應(yīng)為封閉環(huán)；尺寸L及50mm均為增環(huán)；此鏈無(wú)減環(huán)。

(2)解尺寸鏈：

80=Lmax+(50+0.05) →Lmax=30-0.05

80-0.3=Lmin+(50-0.05) →Lmin=30-0.25

即尺寸L的變化范圍為29.75 mm-29.95 mm。實(shí)際操作時(shí)，每次用外圓刀進(jìn)行端面加工后，都應(yīng)使程序暫停， 對(duì)Ф30外圓的長(zhǎng)度尺寸L進(jìn)行檢測(cè)，若L在29.75 mm-29.95 mm范圍之內(nèi)，則說(shuō)明總長(zhǎng)尺寸80 mm 是合格的，可繼續(xù)加工。

表2 左端面的表面粗糙度Ra為3.2時(shí)的加工工藝步驟

3 結(jié)語(yǔ)

以上兩種情形，各有利弊，在加工中應(yīng)根據(jù)具體情況靈活采用。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)端面的表面粗糙度要求不高時(shí)，從簡(jiǎn)化加工工藝，提高加工效率的角度，應(yīng)首先考慮采用第一種加工方案，而只有當(dāng)端面的表面粗糙度要求較高，直接切斷難以保證精度要求時(shí)，才考慮采用調(diào)頭加工。

[1] 華茂發(fā).數(shù)控機(jī)床加工工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005

[2] 陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程[M].北京：高等教育出版社，2003

[3] 謝曉紅.數(shù)控車削編程與加工技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008

Analysis of the NC Machine Process atDifferent Ra value of Shaft Parts

XU Guang-hui

left end face with chamfering small axis, the steps of the process should be based on the left end face of the different surface roughness, arrangement of different processing plan, to ensure the machining accuracy and does not affect the effect of the processing efficiency.

cutting with chamfering，use opportunely cutting， surface roughness requirements，to describe the clamping，size L

2013-08-25；改回日期：2013-10-02

胥光蕙(1968-)，女，安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系，高級(jí)講師，數(shù)控教師。

TH161+.1

B

1672-9994(2014)01-0014-02