在數(shù)控車床上加工軟軸零件

陳建歡

摘 要：在數(shù)控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù)控機(jī)床適用于零件頻繁更換的場(chǎng)合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費(fèi)用。文章通過實(shí)際工作中的產(chǎn)品加工實(shí)例來論述怎樣保證零件的使用要求。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；加工方法；程序設(shè)計(jì)；子程序

我校有一定量?jī)x產(chǎn)品，零件名稱為軟軸，如圖1所示。該零件形狀不算復(fù)雜，只有兩級(jí)外圓，兩級(jí)孔，加上一條矩形螺紋，材料為尼龍，雖似簡(jiǎn)單，但加工時(shí)稍有不慎，很容易造成廢品。

1 零件的設(shè)計(jì)目的

該零件在裝配時(shí)主要與電機(jī)軸和發(fā)信盤聯(lián)接（如圖2），由于工作過程中的受力問題，為避免剛性連接，特設(shè)計(jì)為用尼龍加工成的軟軸零件，起到緩沖作用，另外，又因?yàn)槭艿秸崔D(zhuǎn)因素，為使其工作時(shí)安全，將工件螺紋的旋向設(shè)計(jì)為左旋，減少其容易折斷的缺點(diǎn)，因此在加工時(shí)既要保證孔的精度，又要保證螺紋要求。

2 工件的加工難點(diǎn)

（1）由于這個(gè)工件材料是尼龍，壁厚較薄，在加工時(shí)容易變形，遇到高溫時(shí)會(huì)溶解硬化，特別鉆孔時(shí)不能選擇太高的轉(zhuǎn)速。

（2）零件內(nèi)孔為，公差較小，材料較軟，在加工中很容易出現(xiàn)鉆大孔徑現(xiàn)象。

（3）車矩形螺紋時(shí)如果刀具角度不正確，吃刀深度不合理，會(huì)導(dǎo)致螺紋扭曲變形，所以加工的刀具要鋒利，角度要正確，余量要合理分配好。

3 機(jī)床的選擇

針對(duì)此工件為小批量生產(chǎn)（50件），重點(diǎn)要保證孔的精度和螺紋的位置，如果在普通車床上加工，較難達(dá)到每件零件的螺紋起點(diǎn)和終點(diǎn)的尺寸一致，故選擇臥式數(shù)控車床來完成，從車間現(xiàn)有機(jī)床考慮，選擇國產(chǎn)型號(hào)GSK980TD數(shù)控設(shè)備即可滿足上述要求。

4 刀具與切削用量的選擇

此零件主要加工面有外圓柱面、外螺紋、切斷和內(nèi)孔，所需四把刀具，外圓刀、外矩形螺紋刀、切斷刀、鏜孔刀，另外還需準(zhǔn)備A3中心鉆和？準(zhǔn)6鉆頭。

在選擇刀具時(shí)，一方面針對(duì)加工材料是尼龍，屬軟材料，另一方面材料余量較多，因此，外圓刀和切斷刀選擇機(jī)夾刀，外圓刀為35°外圓機(jī)夾尖刀，切斷刀為刀頭寬度3的機(jī)夾刀，螺紋刀則選擇手磨的高速鋼刀具，由于是矩形螺紋，根據(jù)圖紙要求螺紋直徑較小，螺距較大（P=5），牙槽較窄（w=1.5），在刃磨時(shí)，除保證刀頭寬為1.5外，還要保證刀的進(jìn)給方向的后面不能碰到牙的側(cè)面，即螺紋刀兩側(cè)的后角要符合要求，否則螺紋容易變形，又因這工件的螺紋是左旋螺紋，所以車刀右側(cè)后角a=（3°～5°）+？鬃，大約在13°左右。車內(nèi)孔時(shí)由于孔較小，因此鏜孔刀刀頭必須小于孔徑。

而切削用量方面，零件毛坯直徑為？準(zhǔn)35車至？準(zhǔn)11，余量較多，材料硬度不大，故直接用35°外圓尖刀進(jìn)行端面和外圓的粗、精加工，粗加工時(shí)選擇中等速度，而吃刀量和進(jìn)給量可大一些來提高切削效率；精加工時(shí)適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，減少吃刀量和進(jìn)給量來保證精度和表面粗糙度。

孔時(shí)，轉(zhuǎn)速也不能太快，并且要及時(shí)退屑，否則容易鉆大孔徑。（鉆孔前先要調(diào)正尾座軸心，并要打中心孔，鉆頭角度刃磨要合理并對(duì)稱，車削之前可用廢料試鉆，并加好冷卻液）。切斷工件時(shí)，可直接取好總長(zhǎng)33切斷。

5 零件的工藝分析

此零件毛坯為一條長(zhǎng)棒料，開料尺寸為？準(zhǔn)35×1000mm，由于加工數(shù)量不算太多，還是采用傳統(tǒng)的加工方法，做一件，切斷一件，加工工藝如下：（1）伸出毛坯約50長(zhǎng)，校正夾緊，車端面。（2）打中心孔，用？準(zhǔn)6的鉆頭鉆孔，孔深34左右。（要保證孔尺寸達(dá)圖紙精度要求。）（3）一夾一頂加工外圓及螺紋。用帶中心孔的？準(zhǔn)6心軸穿在工件孔中（心軸在車零件前單獨(dú)備好）。（4）取長(zhǎng)33切斷。（5）調(diào)頭夾小外圓，車？準(zhǔn)12孔。

6 編寫加工程序

通過生產(chǎn)實(shí)踐證明，此加工方法及程序設(shè)計(jì)能較好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，有效地保證零件的使用要求，從而突出數(shù)控機(jī)床加工的優(yōu)點(diǎn)。

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