临汾高级技工学校 041000
摘要：鉴于目前机械零件对材料、精度的要求越来越高，因此数控车床越来越广泛地应用于机械零件的制造加工中。本文主要围绕数控车工典型零件工艺展开讨论，从图纸分析、刀具选择、零件装夹、加工操作等方面入手，对典型零件的加工工艺进行分析。
关键词：数控车工；典型零件；加工工艺
数控车床加工技术快速发展，可以应用到回转类零件加工中，比如轴类、盘类零件。对于数控车床加工工艺优化，可以提高产品质量，能够为企业制定生产计划、产品质量检测奠定基础。图1为典型配件示意图，由三部分组成。虽然结构复杂度低，但是要在短时间内完成加工操作，数控车工必须熟悉和掌握数控机床加工的特点，同时确保加工方案的可行性。
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图1 零件装配图
1、工艺准备
第一，图形分析：轴类零件加工，必须确保零件尺寸精度和表面粗糙度。按照图1所示可知，该部件属于组合件。零件加工内容涉及到沟槽、椭圆、锥面、端面等，尽管图形比较简单，但是对数控车工操作技巧要求比较高。
第二，尺寸分析：在操作数控机床时，分析尺寸需要应用编程尺寸，在计算编程尺寸时，需要遵循以下公式：编程尺寸=基础尺寸+（上偏差+下偏差）/2，从而获取编程尺寸。通过图1可知，组件已经标注重要尺寸，件1外圆最大直径为φ60-0.0190，通过编程尺寸计算公式计算，可以获取件1最大外圆直径编程尺寸φ59.9905。将尺寸标注作为例子分析，尺寸分析需要灵活运用编程尺寸公式计算。
第三，零件装夹：件1加工：对每个件特点进行分析，件1与件2的共存问题比较多，例如件1，完成零件右半边、左半边加工后，剩余半边零件轮廓面临无法装夹的问题，件1左侧椭圆面加工操作后，右半边加工操作时，零件无装夹。所以，进行件1、件3加工操作时，需要应用辅助工具加工零件。首先处理件1右半侧退刀槽、螺纹、圆弧，同时加工件3内轮廓，将件3内螺纹作为件2辅助夹具装夹，高效装配3个零件。件2加工：件2加工时精度要求高，φ40与φ60外圆面，需要在一次装夹中进行加工。φ60外圆面两侧端面垂直于中心轴心。由于零件加工要求比较多，为了保证零件加工质量与精度，需要用一夹一顶的装夹方式，确保件2加工精度。件3加工：件3加工必须注重内轮廓加工，将其作为件1辅助夹具。完成内螺纹加工后，无需拆卸夹具，需要采用螺纹配合方式，对件3椭圆部分进行加工。
2、刀量具选择
注重组合件零件图形分析、尺寸分析、零件装夹，后续需要针对不同零件，合理选择刀量具。
2.1刀具选择
在选择刀具时，按照不同加工要求，合理选择不同刀具，以件2大圆弧面加工为例，分析刀具选择要点。按照标注数据，对中心钻（钻头φ2.5mm）、麻花钻（钻头φ17.5mm）。盲孔镗刀加工孔径最小为φ16mm，加工深度为40mm。内三角型螺纹刀，孔径最小为φ16mm，加工深度为40mm。内切槽刀，孔径最小为16mm，加工深度为35mm。在选择外圆尖刀时，由于为圆弧面、两侧面加工刀具，因此要求夹角为28.07°。在工件加工操作时，需要用到的刀具包括外圆槽刀、外圆车刀、外圆切刀。在工件加工过程中，应当避免刀具角度与工件外形干涉导致工件报废。因此必须严格选择尖刀角度，应用不大于72.5°的刀尖角度较为合理。
2.2量具选择
在选择量具时，尺寸精度要求比较高，既要满足最大量程需求，又要保证零件加工精确度。
3、工件加工
3.1切断毛坯
在切断毛坯时，可以应用直切法、排切法。按照加工工件的不同刀具、有效切入深度、毛坯直径，合理选择毛坯切断方法。
3.2椭圆加工
在椭圆加工处理时，需要应用到宏程序。在不同型号中，G指令机床的使用方法也不同。例如，机床可以应用G71指令运行宏程序循环体，宏程序循环语句格式如下：
WHILE（条件） DO
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END.
对于FANUC 0i Mate 系统机床，需要应用G73指令运行宏程序循环体，宏程序循环语句格式是：
WHILE（条件） DO
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ENDW.
4、加工顺序
在组合型工件加工过程中，加工顺序至关重要，遵循标准化加工顺序，既可以避免浪费原材料，又可以缩短重复装夹刀具、工件时间，明显提升加工效率，提升经济效益。在加工之前，优化加工顺序与走刀路径。
5、数控车工典型零件的工艺实践
5.1制定加工工艺路线
第一，通过分析零件图（图2）可知，零件加工表面涉及到内腔、半椭圆形、外圆形、左端面、槽等。第二，零件加工顺序：装夹左端，右端露出65mm，先进行右端加工。调头夹住φ36，再进行左端加工。第三，右端加工操作时，工件坐标系定位于球心。左端加工时，坐标系定位于左端面中心，两端应用自定心三爪卡盘装夹工件。第四，选择93°外圆粗车刀、切槽刀、外圆精车刀、镗刀。
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图2 零件图
5.2刀量具清单表
综合轴类零件：外圆正偏刀（93°）、外圆精车刀、宽槽刀（4mm）、镗刀。数控车床加工工艺卡：0-25mm千分尺、150mm游标卡尺、0-50mm千分尺、0-50mm内径千分尺。工具表：对刀角度样板、薄紫铜皮、车床常用辅具、半径R规。
5.3切削用量表
第一，夹棒料外圆，伸出长度约为65mm；第二，粗车右端外圆、椭圆，加工余量单边为0.4mm，主轴转速为600r/mm，进给量为0.2mm/r，背吃刀量为1mm；精车右端部分达到图纸要求，主轴转速为1200r/mm，进给量为0.08mm/r，背吃刀量为0.4；调头加工，装夹φ36外圆，粗车零件左
端面、外圆、圆弧、留加工余量单边为0.4mm，主轴转速为600r/mm，进给量为0.2mm/r，背吃刀量为1mm；精车零件外圆、左端圆弧满足图纸要求，主轴转速为1200r/mm，进给量为0.08mm/r，背吃刀量为0.4mm；加工三个φ40槽，主轴转速为400r/mm，进给量为0.08mm/r；粗加工内腔台阶，主轴转速为500r/mm，进给量为0.2mm/r，背吃刀量为1mm；精加工内腔台阶，主轴转速为1200r/mm，进给量为0.08mm/r，背吃刀量为0.4mm。
6、结束语
综上所述，标准合格的零件加工，应当优化加工环节中各操作步骤，以此确保零件加工效率与质量。操作人员掌握机床性能特点、操控方法，按照加工工件特性，合理选择加工路径。确保工艺计算准确性，掌握一般零件数控编程方法，以此明确切削用量、掌握刀具使用方法，获得最佳加工方案。在本文研究中，主要围绕数控车工典型工件工艺展开讨论，从工艺准备、刀量具选择、工件加工、加工顺序等角度入手，结合数控车工典型零件的工艺分析，全面掌握典型零件加工操作方法，仅供参考。
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