利用普通車床去加工角輪這類有角度的機(jī)械零件常用有兩種方法：一種是當(dāng)車削較短的圓錐角度時(shí)，一般是用轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法，車削時(shí)把小滑板轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)圓錐半角a/2,使車刀的運(yùn)動(dòng)軌跡與所要車削的圓錐素線平行即可，同時(shí)要注意轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板時(shí)一定要留意轉(zhuǎn)動(dòng)方向正確。另一種是用成型刀加工法。這兩種方法存在的缺點(diǎn)是：因受小滑板的行程限制，只能加工長(zhǎng)度較短的圓錐;車削時(shí)只能手動(dòng)進(jìn)給，勞動(dòng)強(qiáng)度大;表面粗糙度難以控制;用成型法車床要具有良好的剛性，否則容易引起振動(dòng)，并只適用于車削較短的外圓錐;生產(chǎn)效率低。所以車工師傅因其加工效率低都不愿加工這類零件，特別是凹槽類零件更不愿加工。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控車床由于具有高效率& #65380;高精度& #65380;和高柔性的特點(diǎn)，在機(jī)械制造業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用，已成為目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。上述零件在數(shù)控車床上編程加工就能達(dá)到事半功倍的效果

　　本地是石材生產(chǎn)基地，有很多生產(chǎn)橋切機(jī)的石材機(jī)械廠，橋切機(jī)上有很多個(gè)導(dǎo)軌角輪是屬于凸凹槽零件，如圖1、圖3所示，由于廠家多數(shù)是用普通車床加工這些零件，廠家知道本校有數(shù)控車床就要求幫其加工這些零件。

　　一、凸槽角輪的數(shù)控加工

　　1.零件圖的工藝及難度分析

　　如圖1所示，該零件包括內(nèi)& #65380;外圓柱面，端面，夾角為110°的兩個(gè)錐面的加工。難度在于兩個(gè)錐面較難加工，特別是靠近三爪卡盤處的錐面，刀具要用左偏刀，工件坐標(biāo)系設(shè)定有一定的難度。

圖1 凸槽角輪零件圖

　　2.加工方案的確定

　　從廠家處了解到毛坯為Φ120×56mm的45#圓鋼，他們?cè)谄胀ㄜ嚧驳募庸し椒ㄊ擒嚦鲆欢搜b夾位后一次加工出來，再掉頭把裝夾位用端面刀切去。我們經(jīng)過討論確定有兩種方案。

　　方案一：用焊接駁長(zhǎng)工件去加工的方法。考慮到本校有一批Φ60mm廢舊圓鋼管及本校剛有兩個(gè)考證實(shí)習(xí)班，為了減少廠家的材料成本，我們要求廠家可將毛坯長(zhǎng)度由56mm減少到50mm再要求學(xué)生在焊工實(shí)訓(xùn)時(shí)把長(zhǎng)60mm鋼管焊在已加工好端面的工件中心上(要焊牢)，加工時(shí)用三爪卡盤裝夾焊接鋼管就可以一次加工出來，加工完后調(diào)頭加工另一端面至尺寸。這樣可以一物多用。

　　方案二：采用心軸夾具裝夾的方法加工。我們請(qǐng)工廠的老師傅到學(xué)校車間實(shí)地指導(dǎo)，他們要求把數(shù)控車床重新校正水平，并把三爪卡盤的三個(gè)卡爪的各個(gè)基準(zhǔn)面用車刀重新精加工。采用心軸夾具裝夾的方法是用兩臺(tái)數(shù)車分兩個(gè)工序進(jìn)行加工，即先用一臺(tái)數(shù)車加工內(nèi)孔及長(zhǎng)度至尺寸，再用另一臺(tái)數(shù)車把工件裝夾在圖2所示的心軸夾具上以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。

　　經(jīng)過對(duì)比，第二個(gè)方案加工出的工件經(jīng)廠家質(zhì)檢能達(dá)到形位公差要求。其最大的優(yōu)點(diǎn)是：可減少對(duì)刀次數(shù);提高效率(每只零件加工時(shí)間可節(jié)省20分鐘);節(jié)省零件材料成本。所以采用方案二進(jìn)行加工。

圖2 心軸夾具

　　用兩臺(tái)數(shù)車分兩個(gè)工序進(jìn)行加工。

　　(1)第一臺(tái)數(shù)車的加工方案

　　◎夾住工件一頭，用1號(hào)端面刀加工端面;

　　◎換2號(hào)外圓刀加工外圓至Φ118mm，長(zhǎng)度為30mm，作為調(diào)頭后的基準(zhǔn);

　　◎用鉆頭鉆Φ35mm的通孔;

　　◎調(diào)頭裝夾已加工外圓面，找正，換1號(hào)端面刀加工端面至長(zhǎng)度為46mm;

　　◎換3號(hào)內(nèi)孔刀加工內(nèi)孔至尺寸;

　　◎檢查，校核。

　　(2)第二臺(tái)數(shù)車的加工方案

　　◎把已加工好內(nèi)孔的工件裝夾在心軸夾具上并鎖緊，換1號(hào)右偏刀加工零件右邊部分;

　　◎換2號(hào)左偏刀加工左邊部分。

　　◎檢查，校核。

　　3.數(shù)值計(jì)算

　　(1)設(shè)定程序原點(diǎn)

　　以工件右端面與軸線的交點(diǎn)為程序原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。

　　注意：由于2號(hào)刀是由刀寬為8mm的切斷刀改裝而成，對(duì)刀時(shí)用左刀尖碰工件右端面后，在刀偏表2號(hào)刀的試切長(zhǎng)度欄處設(shè)Z=8(刀寬8mm)，即系統(tǒng)以右刀尖為刀位點(diǎn)。

　　(2)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)值

　　A(88.79，0)，B(114，–18)，C(114，–28)，D(88.79，–46)。

　　4.加工程序

表1  程序卡

　　加工外圓錐體程序如表1所示(注：刀尖圓弧半徑忽略不計(jì))。

　　二、凹槽導(dǎo)輪的數(shù)控加工

　　1.零件圖的工藝及難度分析

　　如圖3所示，該零件包括內(nèi)圓階梯孔，外圓柱面，夾角為90°的兩個(gè)V型凹槽斜面。毛坯尺寸為Φ110×55mm。

圖3 凹槽導(dǎo)輪零件圖

　　難度分析：兩個(gè)Φ62mm的軸承孔尺寸精度高;兩個(gè)軸承孔同軸度要求高;90°的兩個(gè)V型凹槽難加工。

　　2.加工方案的確定

　　用兩臺(tái)數(shù)車分兩個(gè)工序進(jìn)行加工。

　　(1)第一臺(tái)數(shù)車的加工方案

　　◎夾住工件一頭，用一號(hào)端面刀加工端面;

　　◎用鉆頭鉆Φ40mm的通孔;

　　◎換2號(hào)外圓刀加工外圓至Φ108mm，長(zhǎng)度為30mm，作為調(diào)頭后的基準(zhǔn);

　　◎調(diào)頭裝夾已加工外圓面，找正，換1號(hào)端面刀加工端面至長(zhǎng)度為51mm左右;

　　◎換3號(hào)內(nèi)孔刀加工直徑為Φ62mm，深度20mm的軸承孔及Φ52mm，長(zhǎng)度為30mm的內(nèi)孔至符合尺寸;

　　◎檢查，校核。

　　(2)第二臺(tái)數(shù)車的加工方案

　　◎用反爪裝夾Φ62mm的軸承孔(墊銅片)，找正，用1號(hào)端面刀精加工端面至長(zhǎng)度為50mm;

　　◎換2號(hào)內(nèi)孔刀加工另一個(gè)Φ62mm的軸承孔至符合尺寸;

　　◎換3號(hào)外圓刀加工外圓至Φ105mm;

　　◎換4號(hào)機(jī)夾切斷刀加工V型凹槽。

　　◎檢查，校核。

　　3.數(shù)值計(jì)算

　　(1)設(shè)定程序原點(diǎn)

　　以工件右端面與軸線的交點(diǎn)為程序原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。用4號(hào)機(jī)夾切斷刀對(duì)刀時(shí)，用左刀尖碰工件右端面后，在刀偏表4號(hào)刀的試切長(zhǎng)度欄處輸入Z=0，再在刀偏表5號(hào)刀的試切長(zhǎng)度欄處輸入Z=4(刀寬為4mm)。即編程時(shí)執(zhí)行刀具功能T0404是加工V型槽左邊部分，執(zhí)行刀具功能T0405時(shí)加工V型槽右邊部分。

　　(2)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)值

　　A(101，0)，B(105，–2)，C(105，–10)，D(81.0，–22)，E(74，–22)，F(xiàn)(74，–28)，G(81.0，–28)，H(105，–40)，I(105, –48)，J(101， –50)。

　　4.加工程序

　　加工外圓及V型槽程序如表2所示(注：刀尖圓弧半徑忽略不計(jì))。

表2  程序卡

　　三、結(jié)束語

　　隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控車床由于具有優(yōu)越的加工特點(diǎn)，在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，為了充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，我們需要在編程中掌握一定的技巧，編制出合理、高效的加工程序，保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時(shí)能使數(shù)控車床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控車床能安全、可靠、高效地工作。