徐明顯

摘要：社會(huì)技術(shù)水平的持續(xù)提升，帶動(dòng)了機(jī)械工程設(shè)計(jì)軟件的革新升級(jí)，提升了機(jī)械制造的工藝水平，為機(jī)械制造設(shè)備的換代更新準(zhǔn)備了外部環(huán)境與條件。在數(shù)控零件加工的過程中，應(yīng)當(dāng)思考與分析如何改進(jìn)工件工藝，以不斷提高數(shù)控零件加工精度為目標(biāo)，以數(shù)控加工中心為依托并充分應(yīng)用其加工功能，為增強(qiáng)數(shù)控零件質(zhì)量做出努力。下文中，筆者將結(jié)合個(gè)人工作實(shí)踐與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析數(shù)控加工零件精度提升的注意事項(xiàng)與要點(diǎn)策略，以增強(qiáng)數(shù)控零件的應(yīng)用效果，保證數(shù)控零件的精密度，發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的加工功能，提升數(shù)控加工零件的產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：策略；注意事項(xiàng)；零件精密度；數(shù)控加工中心

引言

一個(gè)完整的機(jī)械零件加工工藝是由幾個(gè)不同的部分組成的，機(jī)械工藝發(fā)展對(duì)于中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和基礎(chǔ)科研都具有非常重要的意義。目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，人口密集型的機(jī)械工廠發(fā)展已經(jīng)不能滿足我國的要求，中國制造企業(yè)的生產(chǎn)已逐步從原來的粗獷型轉(zhuǎn)向高精尖發(fā)展，現(xiàn)在的機(jī)械工藝更講究自動(dòng)化、智能化，并且進(jìn)一步保證機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，降低機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)和研究的成本，提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，機(jī)械零部件的工藝需要進(jìn)行重點(diǎn)的研究。本文就是基于這樣的背景，利用某階梯軸對(duì)機(jī)械零件數(shù)控工藝進(jìn)行研究。

1機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的制約因素

1.1人為因素

機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、安裝使用、管理維護(hù)都離不開人為因素。機(jī)械數(shù)控設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與制造是根據(jù)被加工的機(jī)械零件需求而定的，設(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)械零件加工工藝、加工精度等設(shè)計(jì)要點(diǎn)不熟知，可能影響后期設(shè)備的使用；在設(shè)備使用時(shí)，由于企業(yè)對(duì)機(jī)械數(shù)控設(shè)備的管控不嚴(yán)，可能造成設(shè)備冗余或更新?lián)Q代遲緩，不能物以致用；設(shè)備操作人員操作技能不熟練、設(shè)備功能掌握不徹底，可能導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、機(jī)械零件生產(chǎn)質(zhì)量不高；設(shè)備維修人員做不到日常維護(hù)保養(yǎng)，故障時(shí)不能及時(shí)排除與修理，會(huì)影響設(shè)備使用導(dǎo)致生產(chǎn)時(shí)序間斷，降低機(jī)械數(shù)控設(shè)備的使用壽命。

1.2錯(cuò)誤設(shè)置刀具參數(shù)

如果刀具參數(shù)設(shè)置不合理，將造成數(shù)控零件加工過程中軸線的偏差——隨著主偏角的持續(xù)縮減，零件精度也持續(xù)降低，將導(dǎo)致數(shù)控加工產(chǎn)品質(zhì)量的降低，不能夠滿足數(shù)控加工的目標(biāo)與生產(chǎn)要求。

1.3機(jī)械數(shù)控設(shè)備的軟件程序因素

機(jī)械數(shù)控設(shè)備軟件程序編寫的優(yōu)劣與程序的嚴(yán)謹(jǐn)緊湊直接關(guān)乎到運(yùn)用機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)生產(chǎn)的機(jī)械零件的好壞。如果軟件編程人員對(duì)機(jī)械零件加工工序、所需操作指令、加工精度等不熟知，就無法保證軟件指令與設(shè)備操作相對(duì)應(yīng)；再者編寫能力，無用的程序代碼或錯(cuò)誤的軟件編寫都導(dǎo)致設(shè)備使用周期長、或走空刀現(xiàn)象或無法使用；最后隨著機(jī)械零件加工的新加工工藝、新要求，能否及時(shí)對(duì)機(jī)械數(shù)控設(shè)備的軟件程序更新?lián)Q代，保證軟件程序與設(shè)備機(jī)械功能相配套。

2機(jī)械數(shù)控零件加工工藝

2.1機(jī)械數(shù)控零件材料分析

（1）零件的材料分析。材料在不同的加工要求和加工條件下產(chǎn)生的效果不同，因此，對(duì)既定的目的進(jìn)行合理的材料分析具有重要作用。綜上所述，本文研究的零件可以選擇45鋼作為軸部的材料。（2）零件的毛坯的分析。零件的毛坯是材料的直接體現(xiàn)，階梯軸的零件毛坯要求比較高，而毛坯的選擇也需要根據(jù)不同零件的要求來進(jìn)行選擇，一般來說，鑄造毛坯比較適合的是形狀比較復(fù)雜的毛坯，鍛造出來的毛坯則比較適合類似于階梯軸一類相對(duì)容易一些的機(jī)械零件，還有型材，其實(shí)本文研究的階梯軸也可以利用型材，最后是焊接的毛坯，焊接的毛坯對(duì)于板材來說具有很重要的支撐作用。在進(jìn)行零件毛坯的選擇過程中，需要根據(jù)機(jī)械零件的要求進(jìn)行具體的分析和選擇，根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的大小和要求進(jìn)行選擇，本文研究的階梯軸選擇的是鍛造毛坯，毛坯的尺寸為Φ30×180mm。在對(duì)毛坯進(jìn)行選擇的過程中，應(yīng)該盡量去選擇和目標(biāo)機(jī)械零件尺寸差別很小的零件，這樣不僅可以節(jié)省人力、時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本，還能更精度更高的完成相應(yīng)的機(jī)械制造工件。

2.2刀具與切削用量的選擇

選定了毛坯之后，需要根據(jù)具體的零件需求進(jìn)行數(shù)控刀具的選擇，不同的刀具能夠得到的數(shù)控機(jī)械制造效果是不同的，好的刀具可以一定程度上影響數(shù)控機(jī)床的加工可靠性，好的刀具還可以提高數(shù)控機(jī)床的加工效率。一般來說，可以根據(jù)具體的數(shù)控編程結(jié)果來確定刀具，編程可以在數(shù)控軟件上仿真進(jìn)行，在進(jìn)行刀具選擇的過程中，需要遵循一定的原則，首先要?jiǎng)偠群?，并且刀的精度高，在進(jìn)行編程過程中，安裝和調(diào)整也需要非常方便。在選定了一定的刀具的同時(shí)，需要根據(jù)特征工件的情況來確定不同刀具的安裝位置，安裝位置和走刀順序有著密切的關(guān)系，一般來說，刀具的安裝需要遵循一定的原則，主要可以總結(jié)為以下內(nèi)容：（1）刀具數(shù)量越少越好；（2）加工過程中，單次的裝夾需要擁有完成一個(gè)完整的工序；（3）即使是同一個(gè)刀具，在進(jìn)行不同工序的使用過程中也需要進(jìn)行切換；（4）先銑后鉆；（5）嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)的加工順序，即遵循精度加工在最后的順序；（6）盡量不添加人為的影響，讓數(shù)控機(jī)床自己完成部分功能。在數(shù)控機(jī)床編程的的過程中，需要根據(jù)具體的刀具和工件要求來設(shè)定數(shù)控機(jī)床給進(jìn)速度，這個(gè)很多時(shí)候需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷，或者查詢一定的參考資料，如果不能確定，可以先進(jìn)行給進(jìn)速度的嘗試，并編寫進(jìn)入工作守則，在后續(xù)的工作中進(jìn)行統(tǒng)籌的選擇。

2.3軟件程序更新，做好機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備的更新?lián)Q代

目前，我國機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備趨向于大功率化、多功能化、高速化與柔性化方向發(fā)展，其中軟件程序作為設(shè)備運(yùn)行的指令與操作，對(duì)設(shè)備應(yīng)用與發(fā)展起著舉重若輕的作用。軟件程序編寫或后期軟件程序的優(yōu)化，都應(yīng)根據(jù)機(jī)械零件加工的實(shí)際需求而決定，也應(yīng)收集設(shè)備使用者對(duì)設(shè)備日常使用與管理的意見，編程人員需消化吸收，減少設(shè)備軟件程序執(zhí)行所造成的工時(shí)浪費(fèi)，與錯(cuò)誤軟件程序所帶來的加工精度低，加工質(zhì)量差的不利影響，進(jìn)一步提升機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備的工作效率和工作質(zhì)量。

2.4增強(qiáng)人員專業(yè)能力，做好設(shè)備全周期管控

機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備全周期是指設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)、制造生產(chǎn)、使用管理、維修保養(yǎng)、報(bào)廢等環(huán)節(jié)，涉及到設(shè)計(jì)人員、使用操作人員、維修人員、設(shè)備管理人員，都應(yīng)自我加強(qiáng)專業(yè)能力學(xué)習(xí)，組織專業(yè)技能培訓(xùn)，對(duì)機(jī)械數(shù)控設(shè)備做到熟知掌握其使用、維修、管理等相關(guān)知識(shí)，了解機(jī)械數(shù)控設(shè)備設(shè)計(jì)原理，能夠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，來對(duì)機(jī)床進(jìn)行相關(guān)操作，同時(shí)將日常安全巡檢、設(shè)備管理、維修保養(yǎng)工作落實(shí)到位，及時(shí)消除存在的各類隱患。

2.5確定走刀順序和路線

相應(yīng)的順序和路線要求為以下幾點(diǎn)：（1）粗加工，在數(shù)控機(jī)床的中間位置放置用料半成品，并根據(jù)大概的輪廓進(jìn)行第一波的粗略加工。（2）零件表面的二次加工，第二次加工不僅僅針對(duì)于零件的表面，包括零件的次一級(jí)表面同樣需要二次加工，二次加工對(duì)于所有的工件來說都很重要。（3）特殊位置的加工，包括各種孔、槽、齒等特殊的精密位置，在得到基礎(chǔ)零件的基礎(chǔ)上，得到相對(duì)應(yīng)的特征位置。（4）精加工及成型，利用精加工可以得到最后的零件，精加工。

結(jié)語

綜上所述，為了確保數(shù)控機(jī)床加工零件的精度，作為企業(yè)的機(jī)床操作技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注重從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)和總結(jié)問題，掌握并防范可能會(huì)影響加工零件精度的各項(xiàng)因素，縮小或者消除伺服系統(tǒng)的操作誤差，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)蓬勃發(fā)展。

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（作者單位：中航工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司）