（安徽省馬鞍山工業(yè)學(xué)校，安徽 馬鞍山 243000）

隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國的普通數(shù)控車床準(zhǔn)確加工曲面金屬件機(jī)會(huì)逐漸增多，對(duì)數(shù)控車床準(zhǔn)確加工曲面金屬件的需求也逐漸增大[1]，因此，數(shù)控車床準(zhǔn)確加工曲面金屬件的加工技術(shù)已經(jīng)不可再依賴國外的技術(shù)。文章選擇利用加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)為基礎(chǔ)操作機(jī)械，對(duì)普通型數(shù)控車床進(jìn)行加工改造，使其可以達(dá)到用普通數(shù)控車床準(zhǔn)確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)要求，以便適應(yīng)飛速發(fā)展的當(dāng)前曲面金屬工件加工狀態(tài)要求。

1 用普通數(shù)控車床準(zhǔn)確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)

用普通數(shù)控車床準(zhǔn)確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)操作難度相對(duì)較大，在此基礎(chǔ)上，筆者決定進(jìn)行以加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)為基礎(chǔ)操作機(jī)械對(duì)普通數(shù)據(jù)控制機(jī)床進(jìn)行操作分析以及改造[2]，完善內(nèi)部零件。本文以加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)為基礎(chǔ)操作機(jī)械，分析曲面加工機(jī)床在金屬零件加工的工藝技術(shù)上的重要應(yīng)用依據(jù)。以加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)為基礎(chǔ)操作機(jī)械，加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)主要可以分為兩個(gè)部分：第一部分為轉(zhuǎn)動(dòng)曲面葉片抽槳技術(shù)。該技術(shù)的運(yùn)作原理為機(jī)械的葉片有5-8個(gè)不等，轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片與轉(zhuǎn)動(dòng)的主體形成一個(gè)不規(guī)則角度的加工視角，在此基礎(chǔ)上，將數(shù)控機(jī)床所需要加工的金屬普遍存放于數(shù)控機(jī)床內(nèi)部，便可以自主加工成為曲面金屬零件以便使用。加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的葉片形狀一般為角度是53°的不規(guī)則扇形，其整體的數(shù)控機(jī)床形狀外緣為特定的流水型。這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)造型可以有效減小摩擦力，是普通型機(jī)床的工作效率的3倍左右。該種特定的曲面零件設(shè)計(jì)可以保證用普通數(shù)控車床準(zhǔn)確加工的曲面金屬件與加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的加工整體是保持一致的。也就是說使用加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)加工的數(shù)控機(jī)床曲面金屬件與加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的頁面弧度是相吻合的。

加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的曲面葉片工作原理為利用模型間的摩擦活動(dòng)帶動(dòng)整體轉(zhuǎn)輪機(jī)的活動(dòng)制成的。就像彈簧刀的運(yùn)作原理為帶有彈簧裝置的導(dǎo)桿在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中會(huì)帶動(dòng)刀具的旋轉(zhuǎn)，在這個(gè)過程中，加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)也會(huì)帶動(dòng)著整個(gè)曲面金屬件加工網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行以便加工出數(shù)控機(jī)床需要的曲面金屬件。

曲面金屬件的運(yùn)動(dòng)在加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的加工零件上會(huì)留下其獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)軌跡，這對(duì)零件的機(jī)床加工技術(shù)技藝的改進(jìn)提供了全新的思路。曲面金屬件在加工過程中必須有足夠的力量切削其加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式，普通的數(shù)控加工機(jī)床只有簡單的次運(yùn)動(dòng)機(jī)制和單純的橫向運(yùn)動(dòng)以及豎向運(yùn)動(dòng)和簡單的活塞運(yùn)動(dòng)，并不能進(jìn)行推進(jìn)運(yùn)動(dòng)來制作曲面金屬件。但是，加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)可以在主動(dòng)動(dòng)的同時(shí)結(jié)合推進(jìn)運(yùn)動(dòng)并轉(zhuǎn)化為垂直縱向推進(jìn)運(yùn)動(dòng)和合并橫向推進(jìn)運(yùn)動(dòng)在此基礎(chǔ)上完成金屬件的曲面加工活動(dòng)。

2 用普通數(shù)控車床準(zhǔn)確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)分析

用普通數(shù)控車床準(zhǔn)確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)需要依據(jù)普通數(shù)控車床的主軸運(yùn)動(dòng)加以帶動(dòng)從而完成曲面金屬件的加工活動(dòng)。在縱向推進(jìn)運(yùn)動(dòng)中，結(jié)合主軸旋轉(zhuǎn)活動(dòng)和卡盤的上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)車床的主要數(shù)控運(yùn)動(dòng)法則，使得主軸和推進(jìn)器一起旋轉(zhuǎn)便可以達(dá)到目的。主軸的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)是普通數(shù)控車床準(zhǔn)確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)的主要部分，在數(shù)控車床的頁面切割過程中，曲面的凹槽切割是不需要主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的。從工作人員的安全角度考慮分析這個(gè)問題，這是一項(xiàng)質(zhì)的飛躍的技術(shù)。從設(shè)備安全的角度分析這個(gè)問題，設(shè)備的壽命也會(huì)因此進(jìn)行適當(dāng)?shù)难娱L，因?yàn)樵跀?shù)控車床的卡盤安裝過程中，主軸的旋轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)機(jī)械的縱向垂直運(yùn)動(dòng)，加大摩擦力，升高設(shè)備的損耗率，降低設(shè)備的使用壽命。下表為傳統(tǒng)水流傳動(dòng)機(jī)與加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的對(duì)比表格如下所示：

表1 傳統(tǒng)水流傳動(dòng)機(jī)與加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)

由改表格我們可以清楚地看到，傳統(tǒng)的水流傳動(dòng)機(jī)載實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的曲面金屬件操作過程中不論是需要的時(shí)間還是成本都是大大的多于加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的。數(shù)控車床的主要運(yùn)動(dòng)部分為主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，在曲面凹槽的設(shè)置中不需要工作人員的參與便可以對(duì)卡盤進(jìn)行一定的改造和拆卸清洗等，并且可以通過數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用為主軸換上全新的保護(hù)罩，且不損壞原有的舊保護(hù)罩。

縱向推進(jìn)運(yùn)動(dòng)中的大滑板下的螺母在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)造成任何損耗，在滑竿的帶動(dòng)下可以原樣保留凹槽所需要的運(yùn)動(dòng)垂直曲線痕跡。

3 結(jié)語

當(dāng)前的用普通數(shù)控車床加工曲面金屬件的工藝技術(shù)還尚未成熟，由于機(jī)床本身就是一個(gè)較為復(fù)雜的機(jī)械體系，且自身欠缺制作曲面金屬件的能力。因此加工前需要對(duì)普通數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造，根據(jù)機(jī)床的加工特點(diǎn)和所需制造的曲面金屬件特點(diǎn)，使用以加工軸流水轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)為基礎(chǔ)操作機(jī)械設(shè)備的工作臺(tái)作為操作的基礎(chǔ)可以有效解決這個(gè)問題，同時(shí)為用普通數(shù)控車床準(zhǔn)確加工曲面金屬件的工藝技術(shù)的發(fā)展提供一個(gè)全新的可行性思路。