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 數控車床加工工藝流程的優化改進

    機床主軸是機(ji)床的核(he)心部件，它的功能是帶(dai)動刀具（砂輪）或工(gong)件旋轉來實(shi)現(xian)加工(gong)。在數控車床加(jia)工機(ji)(ji)床(chuang)主軸的(de)質量好壞會(hui)直(zhi)接影響生產(chan)(chan)的(de)機(ji)(ji)床(chuang)加(jia)工零件(jian)的(de)表面質量、加(jia)工精度(du)和生產(chan)(chan)效率。因(yin)此(ci)我們要想(xiang)提(ti)高機(ji)(ji)床(chuang)的(de)加(jia)工性能(neng)，進而提(ti)高機(ji)(ji)床(chuang)的(de)加(jia)工質量、加(jia)工精度(du)和生產(chan)(chan)效率，要想(xiang)使機(ji)(ji)床(chuang)能(neng)夠(gou)加(jia)工出(chu)質量更優(you)異的(de)產(chan)(chan)品，能(neng)夠(gou)滿足我們日益增長的(de)生產(chan)(chan)和生活的(de)需要，那么在數控車床加工機床主軸時的工藝流程合理與否直接對所制造的機床的精度質量產生重要的影響，本文對使用數控車床加工中重要的幾個步驟進行了分析總結，并以數控車床加工超精機床的主軸部件為例通過大量的實際加工和研究分析對工藝進行優化，提出了工藝上的缺陷和改進措施，找出其影響加工精度和質量的原因，提高生產效率，為企業創造了經濟效益。 
     機床主軸的性能必須在滿足了加工精度和效率為前提，一些傳統的主軸概念已不能滿足現在機床主軸的需求，它的速度和精度，以及剛度、功率的匹配特性要好，這樣就要考慮質量。而數控車床加工零件時，車削的參數和走刀路徑是設定好之后通過計算機的控制系統來進行車削加工的，所以零件的加工質量和效率重要影響因素的是數控車床的加工工藝流程。隨著數控技術的發展，加工質量在提高，但在數控加工的工藝規范性的指導方面還是很缺乏的，從而產品質量的一致性和穩定性得不到保證,這一因素在一定程度上對數控車床的技術發展存在著制約，下面從數控車床加工的加工方法和工序選擇、線路制定、刀具安裝、等幾個重要步驟對零件的工藝有效改變途徑進行分析： 
    一、對加工零件的工藝性分析要準確 
    1、需要加工零件的工藝性要符合數車加工的特點 
     車床加工零件其圖紙的設計上，在尺寸的標上應該以方便加工為前提，在圖紙上應該直接使用統一的基準并給出坐標尺寸，這樣便于在編程和協調各個尺寸，在保證工藝基準和設計基準，以至于檢測基準和編程原點等方面的一致性提供了方便，這樣設計人員對產品的使用特性上打消了顧慮，在手工編程時要計算基點坐標和計算點，應注意是否充分允許工件輪廓幾何元素的條件，自動編程時要所有幾何元素中定義，工藝性分析要充分考慮各個幾何元素的充分合理的特性。 
    2、需加工的零件工藝性適合數控車床加工的特點 
    首先要注意零件的外形以及內孔需要盡量采用統一的尺寸和幾何類型的刀具，并且盡量減少其更換刀具的次數。加工的零件質量優劣是與其輪廓形狀和圓弧半徑等相關。因此，在開槽內圓角不能過小，因為有可能沒有相應的刀具相匹配，需防止零件結構性不好而產生的邊上應力集中，從而零件的壽命受到影響，為防止工件的重復裝夾從而形成加工的兩個面的尺寸和在輪廓上的位置不對稱，我們在安排工藝上盡量的統一定位基準。可以將相應的基準孔用工藝孔，工件也要有定位基準孔。上面兩種方式都不能實現，統一定位標準也可以考慮用精加工過的表面，兩次裝夾的誤差可以減少。 
      二、采用加工方法和加工工序要適當 
     1、選擇適當的加工方法 
     在加工中適合的加工方法是要保證加工精度和工件的表面粗糙度能夠達到設計的要求和標準為原則的。在選擇加工方法時要考慮零件的形狀、尺寸、熱處理各個技術要求，在能夠達到同一級別的加工方法中選出高效、適合的加工方法。根據生產設備的實際情況，對于一些箱體表面上的孔選擇鉸孔方法，箱體表面上較大的孔一般采用鏜孔，較小的孔一般采用鉸孔的方法，同時我們在加工中也要根據實際情況考慮盡可能的降低生產成本、提高生產效率等因素。 
    2、選擇適當的加工工序 
     在數控車床加工時，就考慮在一次裝夾時能否一次性的完成全部工序或者是大部分工序，工序盡可能的集中，這就需要先來分析圖樣中整個零件的加工中可不可以一次裝夾完成，如果達不到的情況下，要減少裝夾的次數和刀具的更換次數。并且在劃分工步中，加工精度和加工效率兩個方面因素要重點考慮，在同一個工件的加工表面上順序是粗加工、半精加工、精加工，也可所有表面粗加工、精加工分著進行。 
      三、制定優加工路線 
      制定加工路線原則應遵循：減少刀具空程時間并保證加工路線短，并且無效的程序段要減少；保證零件的表面精度和表面粗糙度；為了減少編程的工作量要簡化數值計算；在數控車床中有些點位控制只是對定位的精度要求高些，刀具的走刀路線不是很重要，因此類似這樣的車床是以空行程短為走刀的線路，刀具的在軸的方向上的距離要確定，而這個因素受工件長度行程的影響。 
     四、制定數控車床上刀具的安裝設計與工序卡 
     1、刀具的安裝設計 
       在(zai)刀具安裝(zhuang)(zhuang)時(shi)(shi)我們應該(gai)考慮的基(ji)本的準(zhun)則是：盡量來統一工(gong)(gong)藝并且設置的步驟所(suo)(suo)要編(bian)程的基(ji)準(zhun); 在(zai)裝(zhuang)(zhuang)夾(jia)中(zhong)次(ci)數(shu)大(da)可能性(xing)的少(shao), 在(zai)所(suo)(suo)有加(jia)(jia)工(gong)(gong)的表(biao)面時(shi)(shi)爭取能一次(ci)裝(zhuang)(zhuang)夾(jia)來完成;從(cong)而來充分(fen)發揮數(shu)控(kong)車(che)床的效能,達到避免占機人(ren)工(gong)(gong)調整(zheng)的目的。在(zai)數(shu)控(kong)車(che)床的加(jia)(jia)工(gong)(gong)時(shi)(shi)還需注(zhu)意，當(dang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)的零件(jian)數(shu)量不是很多時(shi)(shi)，在(zai)數(shu)控(kong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)中(zhong)對夾具提出了基本要求：一是應該保證坐標方向和夾具的坐標方向彼此間相對的固定；另外也要關注機床的坐標系的尺寸與零件之間的關系。從而來節約生產費用和節省一些生產準備時間。 
       2、關于制定數控車床工序卡 
      數控車床因為價格比較高并且其性能很好，由于數控車床的特性，相適應的工序內容也復雜，因此它能夠完成復雜的工作任務。數控車床編程上改進工步的問題是提高效率的因素，因此考慮好數控加工工序中主要內容中的路線、對刀點、換刀點以及原點、車削參數、編程說明等。 
      3、關于軸類改進后的效果 
      我們在機床主軸數控車削工(gong)藝進(jin)行(xing)了(le)(le)(le)改進(jin)試驗，發(fa)現(xian)車削工(gong)藝優(you)化以后，通過對100件(jian)成品零件(jian)進(jin)行(xing)了(le)(le)(le)表面粗糙(cao)度和尺寸(cun)精度進(jin)行(xing)了(le)(le)(le)各項檢測和分析，得(de)到的(de)(de)結果是所有的(de)(de)尺寸(cun)公差(cha)(cha)都(dou)(dou)控制在了(le)(le)(le)公差(cha)(cha)范(fan)圍(wei)之內，而(er)且(qie)產(chan)品質量(liang)都(dou)(dou)非常的(de)(de)好；而(er)且(qie)其對跳動公差(cha)(cha)和同(tong)軸度公差(cha)(cha)的(de)(de)檢測中，得(de)到了(le)(le)(le)分別(bie)控制在了(le)(le)(le)0.01m m和φ0.005m m的(de)(de)合格范(fan)圍(wei)內，為后續的(de)(de)工(gong)序達(da)到要求，端(duan)面及外圓(yuan)的(de)(de)粗糙(cao)都(dou)(dou)分別(bie)達(da)到了(le)(le)(le)圖紙要求；長度尺寸(cun)控制在公差(cha)(cha)范(fan)圍(wei)內，企業的(de)(de)要求完全(quan)能夠滿足，生產(chan)效率(lv)也(ye)得(de)到了(le)(le)(le)大(da)大(da)的(de)(de)提高(gao)，由原來的(de)(de)50min一件(jian)縮短到現(xian)在的(de)(de)35min一件(jian)。
     五、結束語 
     綜合以上研究分析的實(shi)(shi)際(ji)情況，在(zai)使用數控車床進(jin)行機床主(zhu)軸加工的實(shi)(shi)踐過程中,要根據生產實(shi)(shi)際(ji)需要來(lai)合理安排數控機床的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)，尤其是不(bu)可(ke)以隨便(bian)胡(hu)亂使(shi)用(yong)(yong)數(shu)控(kong)機(ji)床，在實(shi)(shi)際生(sheng)產(chan)中，為了(le)使(shi)企(qi)業的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)控(kong)機(ji)床的(de)(de)(de)(de)(de)特性得到大(da)極限的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)揮，從(cong)而使(shi)企(qi)業的(de)(de)(de)(de)(de)投(tou)資成本得到大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)回報。多(duo)年的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)踐中總結出數(shu)控(kong)加工(gong)(gong)中的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝優(you)化(hua)都不(bu)是理(li)論或者是憑空想象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)，要來(lai)源于工(gong)(gong)作實(shi)(shi)踐中對不(bu)足方面的(de)(de)(de)(de)(de)記(ji)錄、整理(li)、歸納、分析、總結研(yan)究，從(cong)而得到優(you)化(hua)改進的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝流程應用(yong)(yong)到實(shi)(shi)踐中，從(cong)而提高零件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)質量和生(sheng)產(chan)效率，企(qi)業的(de)(de)(de)(de)(de)經濟效益也大(da)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)提高了(le)。