唐霞，謝利民

(1.無錫科技職業(yè)學院，江蘇無錫214028;2.江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院無錫機電分院，江蘇無錫214028)

隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展，數(shù)控機床作為現(xiàn)代加工中的重要設備已在各行各業(yè)中得到廣泛使用。在數(shù)控機床上加工零件前，數(shù)控加工工藝編制人員要根據(jù)機床的運動過程、零件的工藝過程、刀具的形狀、切削用量和走刀路線等，制定出細致優(yōu)化的加工工藝，確定合理的加工方案，再考慮編程。溢流閥體零件用于在泵體內部油壓高于0.03 MPa時起到卸油保護功能，文中分析了該零件的加工方案，并通過實踐優(yōu)化了其加工工藝，提高了加工效率。

1 零件圖及加工要求

如圖1所示，該零件為短軸類零件，需加工六方面、外螺紋、密封錐面、高精度內孔及卸油橫孔。其中內孔要求較高，公差0.02 mm，且孔徑較小、錐面有密封要求，有較高的角度及圓跳動要求。

圖1 溢流閥體零件

2 零件加工工藝分析

考慮到內孔精度較高，決定用兩臺設備加工該零件，使用BX26S 雙主軸數(shù)控車床和CK3220數(shù)控車精加工內孔，如圖2所示。

圖2 不同設備加工內容

BX26S 雙主軸數(shù)控車床加工內容:粗車→鉆2個橫孔→精車→車端面槽→鉆孔→車螺紋→割斷→車端面→鉆φ8.3 mm 孔→粗鏜孔→半精鏜孔。CK3220 加工內容:精鏜孔→精加工錐面。

3 工藝優(yōu)化

3.1 原加工方案

上述工藝需用兩臺設備加工，共需13 把刀，實際運行下來機加工時間在4 min 10 s 左右。在加工中，該工藝方法也存在許多弊端，如:首先加工時間太長，無法滿足產(chǎn)量需求;由于需用到兩臺加工設備，所以需要兩人操作;加工不穩(wěn)定，零件精加工內孔使用的是鏜刀，且由于內孔孔徑為φ8.62 mm，迫使僅能使用6 mm 鏜刀桿來加工，加工后還存在錐度問題，必須精加工兩刀才能完成，效率太低;易斷刀，前道工步粗鉆孔如果出現(xiàn)斷刀或未鉆到位的情況時，后續(xù)使用的粗鏜刀、半精鏜刀等都會斷裂，造成不必要的損失;換刀復雜，由于幾把鏜刀直徑太小，刀片及鎖緊螺絲易丟失，換刀比較麻煩。綜上所述，該工藝的可行性不強。

3.2 現(xiàn)加工方案

針對原加工工藝的幾點不足之處，研究解決方法，完善工藝。

(1)原加工時間過長，是由于使用了兩臺加工設備來加工，目的是保證內孔尺寸的穩(wěn)定性及粗糙度。新工藝中，使用一臺BX26S 來完成所有機加工內容，以減少人員和設備的使用;

(2)減少鏜刀的使用量，可以規(guī)避換刀的不便;

(3)使用材質較好的φ8.5 mm 鉆頭，以保證后續(xù)刀具不會因為鉆頭斷裂而受影響;

(4)改進精加工內孔的方法。考慮在粗鉆孔后，直接使用鉸刀進行精加工，因為鉸刀的齒數(shù)較多，導向性能好，心部的直徑大，刀具的剛性好，加工余量較小，切屑的厚度較薄，可以獲得IT9～IT7級直徑尺寸精度，內孔的表面粗糙度值可以控制在Ra1.6～0.8 μm 之間。在該零件的實際加工中，使用了銑鉸刀，做到孔底倒角及底平面一次加工成型，如圖3所示。在試加工時，銑鉸刀在孔口部分會出現(xiàn)刀具振動現(xiàn)象，使得孔口出現(xiàn)錐度，后通過降低孔口進給量和調換精加工步驟等方法解決了該問題。鉸刀在對孔徑尺寸控制方面優(yōu)于鏜刀，孔徑散差不會超過0.005 mm，能夠滿足閥體零件的內孔精度要求;

(5)優(yōu)化BX26S 設備刀座排布位置，盡量使兩主軸加工時間平衡。

圖3 銑鉸刀刀具

3.3 最后確定的加工工藝路徑及效果

BX26S 加工內容:粗車→鉆2個橫孔→精車→鉆孔→車螺紋→割斷→車端面→鉆φ8.3 mm 孔→銑鉸中孔→鏜φ8.9 mm 孔→精加工錐面，如圖4所示。該工藝試運行后四個月，較原工藝方案:

(1)機加工時間明顯減少，現(xiàn)為1 min 53 s，比原加工方案縮短2 min 以上，加工效率大幅提高;

(2)尺寸穩(wěn)定性也有提升，φ8.62+0.02 mm 內孔CM值達到了3.26，尺寸穩(wěn)定性很高;

(3)無斷刀等非正常情況產(chǎn)生。由于使用了強度更好的硬質合金φ8.5 mm 鉆頭，使得粗鉆孔徑得到保證，留給銑鉸刀的余量也得到了很好的控制，后續(xù)的一把鏜刀及60°成型鉆也不會因非正常情況斷裂;

(4)省去一臺設備及一名操作人員，節(jié)省加工了成本。

最終確定使用該工藝方案，完全能夠滿足溢流閥體零件的技術要求。

圖4 改進后的加工方案

4 結束語

要高效高質量地完成這類零件的加工，除了必須具備先進的數(shù)控加工設備之外，還必須確定優(yōu)化的加工工藝方案。工藝分析是數(shù)控加工的前期準備工作，且直接影響到編程質量的優(yōu)劣。編程人員必須首先對零件進行充分、全面的工藝分析，制定出合理的加工方案，包括工序劃分與加工路線確定、裝夾方式與切削刀具選擇等，只有在此基礎上才能編制合理的加工程序。在生產(chǎn)實踐中，對不同類型的零件選擇合適的加工工藝，盡量考慮加工時間短、經(jīng)濟、高效率的工藝方法，不斷提高關鍵工序的生產(chǎn)效率，做到事半功倍、提升產(chǎn)能。

【1】趙如福.金屬機械加工工藝人員手冊[M].上海:上海科學技術出版社，2000.

【2】王艷.喬吉超.典型鈦合金殼體零件加工工藝[J].制造技術與機床，2007(7):126－128.

【3】陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程[M].北京:高等教育出版社，2009.