谢小平

摘 要：本文主要介绍了在数控机床上加工复杂轴类零件，通过合理编排加工工艺，选用合适的偏心夹具，从而解决了偏心工件的快速定位问题，同时选择先进的涂层刀具和合理的切削用量，解决了一般刀具在加工过程中使用寿命短的问题，提高了零件的加工精度和效率，取得了良好的经济效益。

关键词：数控机床；偏心零件；深孔加工；涂层刀具；切削用量；加工过程

中图分类号：TG65 文献标识码：A

一、前言

如图1所示零件，零件材料铜合金，该零件包括偏心、深孔、倾斜孔、均布孔、圆弧、槽等元素，孔加工时需要重点解决刚性和排屑的问题，同时有些加工部分的厚度相当薄，容易产生变形，工件结构复杂，精度要求高，需要多次装夹并综合应用车削和铣削加工。下面介绍本人在生产中利用数控车床和加工中心综合加工的方法。

二、加工工艺流程

1 来料检测

2 数控车床加工部分一

3 数控车床加工部分二

4 加工中心加工部分一

5 数控车床加工部分三

6 加工中心加工部分二

7 加工中心加工部分三

8 加工中心加工部分四

9 加工中心加工部分五

10 清洗

11 檢测

三、加工过程

1 来料检测

用量具检测尺寸，光谱分析仪检测材质成分，材料表面无砂孔和拉痕。

2 数控车床加工部分一

将材料上机，按图纸要求尺寸编程并调试好机床，加工中需保证切断面要平行，加工时刀纹勿粗，批锋不能大。

3 数控车床加工部分二（图2）

将上一步加工好的材料上机，根据图纸尺寸编写加工程序，粗加工选用粗车复合循环指令G71简化加工程序，精车时选用G70指令保证精度，编程时根据材料性能合理选用参数，程序编写完成后调试好机床，使机床进入自动加工状态至加工完机床上的材料，加工中需保证尺寸精度和圆跳动公差。

4 加工中心加工部分一（图3）

将上一步加工好的材料上机，分析图纸尺寸可知，该孔尺寸精度较高，故采用先钻后铰的方式加工。编写加工程序时根据材料性能合理选用参数，自动加工完材料，加工中需保证尺寸精度。

5 数控车床加工部分三（图4）

此部分的加工难点是偏心轮廓加工和深孔镗。

（1）偏心轮廓加工

车削偏心工件主要是利用三爪卡盘或四爪卡盘进行装夹，但是这两种方法都存在着装夹过程复杂，找正时间长，精度难以控制等缺点，不适用于批量生产，因此针对该零件设计了一套专用偏心夹具，以保证位置精度，从而极大的缩短了工时，提高了生产效率。

（2）深孔镗

从图纸中可以看出，φ20mm的孔深度超过200mm，镗削时刀具的长径比超过了10倍，对刀具的刚性提出了很高的要求，增加了刀具的装夹难度，同时对尺寸精度、表面粗糙度、垂直度也有很高的要求，如果加工时产生误差则会对零件的实用性能造成严重影响，因此必须按要求选择好刀具和切削参数并合理设置工艺路线。

6 加工中心加工部分二（图5）

根据图纸尺寸编写加工程序，编程时根据材料性能合理选用参数，加工时重点保证对称度公差和4个孔的尺寸及位置精度。

7 加工中心加工部分三（图6）

首先用φ8/5°铣刀加工大端为φ21.5的锥孔，接着铣削U形槽，最后加工6个深孔。

8 加工中心加工部分四（图7）

按图纸尺寸编写加工程序，合理安排加工顺序，选用合理的加工参数，保证加工精度。

9 加工中心加工部分五（图8）

按要求合理安排加工顺序，倾斜30°的φ5孔是加工的难点，必须选用合理的刀具及加工参数，以保证加工精度。

10 清洗

（1）除油：清洗剂SH-F316和F823，浓度6%～8%，温度80℃，清洗时间2分钟。

（2）过清水：温度室温，清洗时间2分钟。

（3）清洗后QC检验。

结语

根据以上方法车铣综合加工复杂轴类零件，既能保证产品质量，同时还降低了加工难度，缩短加工时间，提高了生产效率，从而取得了良好的经济效益，具有良好的推广价值。

参考文献

[1]袁哲俊.孔加工刀具、铣刀、数控机床用工具系统[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]《实用车工手册》编写组.实用车工手册第2版[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]王亚辉.典型零件数控铣床/加工中心编程方法解析[M].北京：机械工业出版社，2011.

[4]薛源顺.机床夹具设计[M].北京：机械工业出版社，2012.

[5]秦国华.机械制造技术[M].北京：国防工业出版社，2009.

[6]徐凯.数控车床加工工艺编程与操作[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2013.