□李新元

隨著新型材料的發(fā)展，軸類零件各個(gè)領(lǐng)域都廣泛使用，然而軸類零件在加工過程中，受到切削力、切削熱等影響很容易出現(xiàn)變形，所以在軸類零件加工時(shí)，一定要保持軸類零件加工精度，本文根據(jù)軸類零件加工的工藝特點(diǎn)和影響軸類零件加工精度因素，提出了提高軸類零件加工精度的方法。

一、軸類零件數(shù)控加工工藝特點(diǎn)

(一)設(shè)計(jì)要求較高。在數(shù)控加工設(shè)計(jì)過程中，不能出現(xiàn)偏差，為了體現(xiàn)軸類零件數(shù)控加工精度的要求，需要在加工過程中，一是選擇同一基準(zhǔn)位置進(jìn)行尺寸標(biāo)定和設(shè)計(jì)，從而減緩加工過程出現(xiàn)的偏差，同時(shí)減少加工過程的復(fù)雜性，有利于提高軸類零件加工精度；二是考慮軸類零件加工尺寸的合理性，由于軸類零件在加工設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過度操作，要充分考慮刀尖半徑大小，否則在加工時(shí)容易出現(xiàn)不可挽回的損失，甚至出現(xiàn)更為嚴(yán)重的問題。

(二)數(shù)控加工的適應(yīng)性高。數(shù)控零件加工在改變原有性能的時(shí)候，也能同時(shí)適應(yīng)數(shù)控加工的各種條件，因此可以說數(shù)控加工的適應(yīng)性高，能夠滿足各類需要。由于軸類零件包含很多圓形形狀的零件，為了更好地進(jìn)行零件加工，需要進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析并確定加工方案，因此軸類零件加工的數(shù)控機(jī)床要有很高的適應(yīng)性。通常軸類零件可以通過一次裝卡完成整體加工，為了體現(xiàn)整個(gè)加工過程的穩(wěn)定性需要采用特殊的固定方式進(jìn)行固定。

(三)軸類零件定位基準(zhǔn)。在對軸類零件加工時(shí)，可以將兩個(gè)中心孔作為定位基準(zhǔn)，在加工開始時(shí)，要以軸為中心線，作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，重視中心孔的加工精度，由于中心孔需要定位，可將其作為基準(zhǔn)定位。對零件用機(jī)床的頂尖在機(jī)床上定位，在對外圓進(jìn)行操作時(shí)，使用定位的方法可以保證各個(gè)外圓的同軸保持垂直，另外，在對軸類零件加工時(shí)，需要保持兩端的定位基準(zhǔn)一致，從而減少磨損和變形。為了較少變形和震動(dòng)，需要將工件的一段卡在裝夾中，這樣的工藝水平可保持定位的準(zhǔn)確，根據(jù)工件最終精度和毛坯制造精度來選擇加工方式，因此在加工過程中，一定要保持軸類零件定位基準(zhǔn)。

二、影響軸類零件數(shù)控加工精度的因素

影響數(shù)控加工精度的原因有很多，涉及到零件的材料、零件的結(jié)構(gòu)和機(jī)床工藝等多方面，其中最大的是數(shù)控加工過程中零件變形帶來的影響。同時(shí)，在軸類零件加工時(shí)，需要重視軸類零件的特點(diǎn)、刀具的選擇、切削量和進(jìn)給速度等因素。由于存在著眾多的影響條件，也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理，綜合各種因素的影響，并合理選擇合適的加工方式，從而提高軸類零件加工精度。

(一)軸類零件材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來的變形。第一，由于零件的材料彈性模量較小，在加工過程中發(fā)生回彈現(xiàn)象，再者是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于是軸類零件，因此結(jié)構(gòu)不對稱導(dǎo)致了強(qiáng)度較低，容易產(chǎn)生形變，從而降低零件加工精度。第二，在零件的加工過程中，一般采用鍛件及球墨鑄件的方式，因此需要選擇合適的毛坯。第三，在零件材料加工過程中，需要注意熱量帶來的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來的變形，選擇合適的零件材料進(jìn)行加工是必不可少的過程，也是十分重要的因素。

(二)零件裝夾工藝產(chǎn)生的變形。無論哪種裝夾工藝都會(huì)或多或少的變形，在裝夾過程中，由于零件自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)導(dǎo)致裝夾的受力點(diǎn)和夾緊力不同，零件容易發(fā)生變形，會(huì)進(jìn)一步對零件加工的精度產(chǎn)生影響。

(三)加工過程中刀具對工件產(chǎn)生的變形。在加工過程中，刀具對工件產(chǎn)生的變形主要包括兩方面，一方面是加工過程中需要克服材料的彈性變形和刀具與工件之間的摩擦力。由于部分位置受力較大，會(huì)隨之產(chǎn)生變形；另一方面是切削力，切削力與零件材料產(chǎn)生擠壓變形，同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，影響零件加工精度。此外，刀具的切割用量和路徑軌跡以及機(jī)床的性能都可能影響軸類零件數(shù)控加工精度。

三、提高軸類零件數(shù)控加工精度的方法

(一)合理選擇工件的定位與裝夾。合理選擇工件的定位與裝夾對提高數(shù)控加工精度起著決定性因素，在數(shù)控機(jī)床方面對于工件的定位主要分為以毛坯為準(zhǔn)、以精準(zhǔn)為主，在選擇毛坯為基準(zhǔn)的時(shí)候，盡可能選擇沒有經(jīng)過加工的表面。因此，不同的零件結(jié)構(gòu)和加工方法需要匹配不同的裝夾工藝。通過在原有的工件定位與裝夾工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，其優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本方法是對加工的軸類零件提高剛性來抵抗變形，可以改進(jìn)固裝裝夾技術(shù)，還可以采用電磁吸盤和專用夾具等專用設(shè)備，避免裝夾形變影響精度。

(二)對加工設(shè)備選擇合適的刀具以及切削用量。必須選擇合適的刀具材料以及刀具的幾何角度，因?yàn)檫@對軸類零件加工具有非常重要的作用，它直接影響著切削力的大小和切削熱。通過實(shí)驗(yàn)可得，切削力的大小與受力面積有直接關(guān)系，因此要控制好切削量。數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床不同，對于刀具的選擇與使用非常嚴(yán)格，刀具不僅要有很好的剛性還要具備很好的精度和穩(wěn)定性，為了更好的切割，也要選擇更好的切割角度和切割量，這樣在提高精度的同時(shí)，還能避免出現(xiàn)過度切割問題，從而更高效、安全的生產(chǎn)。

(三)制定合理的軸類零件數(shù)控加工方案。為了提高軸類零件數(shù)控加工精度事先要規(guī)劃好軸類零件加工方案。一是需要認(rèn)真對零件的圖紙進(jìn)行仔細(xì)的分析，選擇合適的加工順序和加工位置。二是可以合理利用數(shù)控機(jī)床的特征，采用高速切削的工藝方法。在高速切削過程中，通過冷處理，將90%的切削熱量帶走，減少零件的熱變形從而提高軸類零件精度。通常來講，合理的軸類零件數(shù)控加工方案，主要包括刀具的選擇、刀具切割量的選擇和切割位置的選擇，是一項(xiàng)更加系統(tǒng)更加縝密的工作。對于合理的加工方案來說，程序控制人員必須清楚每一個(gè)加工步驟和過程，設(shè)計(jì)合理的切削量，并按照標(biāo)準(zhǔn)形式編寫代碼，對于粗加工的零件，要根據(jù)不同的加工條件設(shè)置不同的切削量參數(shù)，這樣才能提高軸類零件加工精度。

(四)對加工軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。對于軸類零件，由于它的形狀復(fù)雜需要高速加工，數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)必須事前了解到它的刀具軌跡，否則當(dāng)?shù)毒叩姆较虬l(fā)生急速變化時(shí)，由于機(jī)床的慣性可能會(huì)產(chǎn)生殘次品，從而降低了精度，增加了損失。因此，在對軸類零件進(jìn)行加工時(shí)，必須要對軸類零件進(jìn)行監(jiān)控。對于復(fù)雜的零件加工程序，產(chǎn)生誤差的可能性很大，因此必須對加工軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

四、結(jié)語

軸類零件數(shù)控加工應(yīng)用廣泛，零件加工精度不斷提高的同時(shí)，加工效率也在不斷提高。在生產(chǎn)的過程中，加工精度不僅與機(jī)床設(shè)備有著密切關(guān)系，還與機(jī)床數(shù)控的工業(yè)水平有著直接的關(guān)系。同時(shí)，數(shù)控加工對不同的軸類零件有著不同的程序，需要設(shè)計(jì)人員編寫不同的程序進(jìn)行控制，因此，在數(shù)控零件加工過程中，要充分考慮工藝設(shè)計(jì)要求，還要設(shè)計(jì)人員熟練掌握工藝技能，這樣既能保證加工的實(shí)用性和便捷性，還能提高軸類零件加工精度。