（天津职业技术师范大学 工程实训中心 天津 300000 ）
【摘要】：随着科技的发展和生产力水平的提高，越来越多的工业产品朝着高精度、小型化、大功率和超稳定方向发展。在这种时代背景下，各种机械零件的形状也变得越来越复杂， 对于加工工艺的特殊要求逐渐增多，这其中许多方面都是传统加工方法都无法实现的。因此，我们在这里有必要对异形零件在车床当中加工的方法进行分析和研究。
【关键词】：车床；应用分析；切削加工
异形零件车削的加工是机械加工中的难点。由于异形零件的规律性较差，其在切削作用下的定位装夹难度大，因而其变形产生的让刀使得切削时的实际切削厚度和理论切削厚度不符[1]。在车床上加工异形零件时，由于其刚性差，在切削力和切削热的作用下，异形零件很容易产生弯曲变形，这样就破坏了刀具和零件相对运动的准确性，使加工出来的异形零件产生形状误差，严重影响零件的加工精度[2]。同时异形零件产生弯曲变形后，还会引起工艺系统振动，影响零件的粗糙度[3]。
1.车削加工产生弯曲变形的因素
随着科学技术的不断进步，一体化综合化生产模式不断的涌现，给企业经济效益的提升带来了技术基础，同时也给特殊零件的加工提出了新的挑战[4]。在车床上车削异形零件采用的传统装夹方式主要有两种：一种方式是异形零件的一端用卡盘夹紧，另一端用车床尾架顶尖支承；另一种方式是异形零件的两端均由顶尖支撑[5]。
2.车床加工异形零件的现状
车床对于各种机械元件的加工都是按照元件本身的要求进行的，而异形零件本身的特殊性、复杂性和高精确性给车床零件的加工提出了新的要求[6]。因此在加工中我们需要根据车床规格和生产部件的一体化来进行控制。以此作为机械制造的主要需求由于机械设备在不同
时期的制造规格不同，这也导致了异形零件的制造多样性、多元性。甚至可以说异形零件的制造是一个毫无规律可言的加工流程，这也给车床的加工和生产带来了新的难题。在目前 的工作中。为了更好的满足这一要求。异形零件的加工和制造工艺值得我们深入的研究和讨论，它也具备着独特的发展意义。
3.车床加工异形零件的难点分析
由于异形零件在加工的过程中对于标准和质量要求相当严格。因此在零件设备的加工中我们需要从复杂的角度去考虑，根据不同的车床加工要求进行技术钻研和探讨，特别是在普 车工装加工的合理性方面，更需要我们投入大量的精力和时间去进行研究。因此，工作中需要，在保证异形零件设计合理性、科学性和有效性的基础上来优化车床元件，从而为异形零件的科学加工提供一个可靠的设备平台。只有这样，才能制造出密度精准的高质量异形零件。解决异形零件在车床加工中应用的问题。
3.1应用研究案例
异形螺纹工艺及其切削用量的选择 如图1所示工件的中间段为异形螺纹，螺纹的螺距为10 mm，单侧牙深为2.5mm，牙侧角30°，牙槽底宽度为3.2mm，螺纹轴向长度为89mm，两侧φ10mm长度均为20mm，工件材料为45钢，用宏程序编制车削该异形螺纹。
图1 异形螺纹主要尺寸图
3.2车削工艺
车削加工工艺流程：毛坯尺寸为φ25mm×129mm，其中φ25mm外圆和台阶端面已经完成加工。装夹：普通自定心卡盘，采用的一顶一夹的方式；刀具：车削端面和外圆采用90°外圆车刀；车削螺纹采用方牙螺纹刀，刀宽等于或者小于螺纹底径的槽宽，取2 mm.，手工磨刀刀具，刀片材料为硬质合金；量具：规格为0～150mm的游标卡尺和规格为25～50mm的千分尺。切削用量：车削矩形螺纹采用等深度切削，每次背吃刀量为0.1mm；车削右边斜面，设X向为自变量，Z向为应变量，采用等深度赶刀逼近螺纹形状。制定见表1所示的车削工序卡。
表1 工序卡
3.3程序
O6006；
T0101；
M03 S120 M08；
G0 X28 Z1；
#100=0；
#101=0.1；
N10 #100=#100-#101；
#102=25-2*#100；
G0 X[#102]；
G32 Z-115 F10；
G0 X28；
Z1；
W0.6；
G0 X[#102]；
G32 Z-115 F10；
G0 X28；
Z1；
W-0.6；
G0 X[#102]；
G32 Z-115 F10；
G0 X28；
Z1；
IF[#100 LT 2.5] GOTO10；
G0 X100；
Z100；
M05；
M09；
M01；
M03 S120 M08；
G0 X28 Z1；
#103=2.5；
#104=0.1；
N20 #103=#103-#104；
#105=#103/TAN[47]；
#106=20＋2*#103；
#107=1-#105；
G0 X[#106]；
Z[#107]；
G32 Z-110 F10；
G0 X28；
Z1；
IF[#103 LT 0] GOTO20；
G0 X100；
Z100；
M05；
M09；
M30；
4.结论
异形零件车削加工是一项加工难题。由于异形零件刚性差，车削时产生的受力、受热变形较大，很难保证异形零件的加工质量要求。通过采用合适的装夹方式和先进的加工方法，选择合理的刀具角度和切削用量等措施，可以保证异形零件的加工质量。
【参考文献】：
[1]王占华.影响细长轴加工精度的原因及改进措施.石化技术,2003,10(2);11-16
[2]张小亮.车削异形零件的方法.机械工人：冷加工,1991,(4);59-60
[3]邓中亮.异形零件的几种车削加工方法.机械制造,1994,32(1);14-16
[4]王立超,张磊,张海军等.异形零件加工工艺及变形控制方案.金属加工：冷加工,2014,0(10);35-36
[5]陈桂梅,阴法军,梁齐 .异形零件加工方法.金属加工：冷加工,2014,0(22);26-27
[6]乔亮.用于异形盘形零件端面车削加工的夹具设计.现代制造技术与装备,2018,0(2);22-23
[7]袁进,徐晓翔,宏程序在异形螺纹车削中的应用案例.金属加工在线, 2013,3
论文作者:张建忠
论文发表刊物:《科技新时代》2018年10期
论文发表时间:2018/12/6
标签：零件论文; 异形论文; 加工论文; 车床论文; 螺纹论文; 方法论文; 端面论文; 《科技新时代》2018年10期论文;