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【摘要】數控加工可以通過數字控制技術實現對多樣、復雜的零件的自動化加工。論文對半圓弧凹表面軸類零件的不同切削路線、數控加工工藝以及編程加工方法進行分析，旨在通過本文的分析研究，強化數控加工技術在機械加工中的應用。

1引言

半圓弧凹表面零部件在機械加工中具有較高的難度，也是機械加工中的一項重要內容。在現代數字技術的發展推動下，數控加工方法可以利用自動化數字技術對復雜的機械零件進行精準、迅速的加工，對機械部件的加工以及機械工程的開展有重要的促進作用。利用數控加工方法對半圓弧凹表面零部件進行加工，是現代機械工程加工人員需要掌握的一項重要技術手段。

2半圓弧凹表面軸類零件的不同切削路線分析

進行數控加工前，需要加工操作人員對零部件的圖紙信息進行細致的觀察分析，對零部件的結構性能等進行充分的了解，根據零部件的不同結構等選取與之相對應的切削路線[1]。針對半圓弧凹表面軸類零件，操作人員可以采取以下4種切削路線。4種不同的切削路線的優勢和劣勢各不相同，在對半圓弧凹表面零部件進行加工前，需要對這幾種切削路線進行分析[2]。（1）選取路線a和路線b進行切削時，程序段數最少，但在刀具選擇上必須使用圓弧刀或角度小的尖刀；（2）在切削的走刀路線方面，d階梯形式是路線最短的，等徑圓弧次之，然后是臺階形式；（3）針對數控加工中的計算與編程工作，可以利用程序的循環功能進行便捷計算與編程的是a、b、c3種路線，在計算編程的難易度上由簡到難的次序為a、b、c；（4）對4種切削路線的金屬其效率以及切削力進行分析，可以發現c臺階形式是最為合理的切削路線；（5）4種切削路線當中a同心圓形式是精車余量最為均勻的路線，在加工中可以進行合理的利用。

3刀具與機床選取分

帶有半圓弧凹表面的軸類回轉零件，零件的毛坯大小為準62mm×60mm，零件使用的的材料是1Cr18Ni9Ti不銹鋼。針對不銹鋼材料的可塑性高、韌性和黏附性強以及導熱性能等特征，選取刀具時，要注重對刀具的硬度、抗黏附性以及強度等的要求，以保證切削工序的順利開展[3]。一般來說，選取制作材料為YW1及YW2硬質合金的刀具較為合理。另外，在切削過程中，要對背吃刀量以及切削速度進行合理的控制，保證切削效率。背吃刀量需要達到上道工序造成的硬化層厚度以上，切削速度需要保持在較低的水平。在對機床進行選取時，要盡量選取功率較大的機床，同時要注意保證和提高機床、工件以及刀具的系統剛性。針對零部件的結構、材質等信息分析，在刀具選取上可以選擇機夾外圓車刀、60°硬質合金機夾尖刀、機夾式硬質合金粗車圓弧刀以及可轉位圓弧精車刀。

4工藝方法分析

對半圓弧凹表面零件進行加工時，需要注意以下方面。1）針對半圓弧凹表面底部尺寸不易測量的問題，可選取量針測試法進行測量，以保證測量的精確性。測量開始前，相關人員要保證量針的專業性與規范性，選取專業廠家生產制造的量針[4]。首先，將2根量針放置在零件兩側的凹圓弧槽中，再用千分尺測量出2根量針頂端的距離。量針測量方法可以在一定程度上保證測量的精確性，量針和凹圓弧的直徑差距在0.02～0.06mm時，可以有效提升測量工作的準確度。2）在工藝實施順序以及進給路線方面，要堅持先粗后精、從近到遠以及從大到下的原則，首先利用機夾式硬質合金外圓刀粗車端面，并用硬質合金材料的尖刀隊圓錐表面進行加工。隨后，使用硬質合金車圓弧刀對凹圓弧進行切削，再用機夾式成形圓弧刀對凹圓弧進行精車加工。在對裝夾方案進行選擇時，可以使用三爪自定心卡盤定心夾緊的方式。3）針對圖例中提供的具有公差要求尺寸的零部件，在進行數控加工編程時，要選擇上偏差與下偏差的平均數值。在對刀具偏置量進行設置時，可以利用試切削對刀法。先利用外圓偏刀對外圓和端面進行試切，同時在數控系統中輸入刀補值，在此基礎上對開展尖刀對刀。

5半圓弧凹表面數控加工的編程與加工分析

針對不同的零部件結構和機床性能，在進行編程和加工時，要有針對性和選擇性，將半圓弧凹表面零部件以及機床的相關數據進行分析整合，進而實現高效高質的數控加工。以大連機床廠的FANUC-0i型號數控車床為例，該數控機床的加工程序已實現穩定的運行，零件的尺寸和位置以及零件表面的光潔程度都能達到技術圖紙的規范要求[5]。根據零部件圖紙的規范要求，部件的底部尺寸為準49.96～準49.98mm,通過計算可以得出零件表面的直徑需要在準58.95～準58.97mm的范圍內，圓弧底徑為49.96mm。在實際加工過程中，可以采取車削圓弧凹表面通過粗車—半精車—精車加工的過程進行加工，該加工方法能夠對半圓弧凹表面數控加工的效率進行大幅度的提升，使加工質量和速度得到有效的保障。同時，此加工工藝的選取還可以使加工過程中對精車圓弧刀以及半精車圓弧刀的損傷降至最低，進而延長刀具的使用時間，實現節約生產加工成本的目標。

6結語

綜上所述，數控加工的方式可以對結構較為復雜的含有半圓弧凹表面結構的零部件進行高效的加工，在加工過程中，要對零部件的結構性能、刀具選取以及加工工藝進行調研分析，在此基礎上選取合適性能的機床進行零部件加工工作。

【參考文獻】

【1】盧海濤.淺析半圓弧凹表面的數控加工[J].科技資訊,2015,13(18):81-82.【2】張孟陶.數控宏程序車削凹圓弧異形螺紋探索[J].現代職業教育,2017,20(9):11-12.

【3】張鍵.圓弧凹槽與圓弧螺紋的一體化數控加工[J].科技展望,2016,26(3):18-19.

【4】余娟,韓秋燕,王冰,等.含端面圓弧凹槽的軸類零件數控車削研究[J].機械制造,2015,53(1):44-45.

【5】姚偉德.數控銑削中圓弧面加工方法探討[J].產業與科技論壇,2015,22(1):73-74.

作者：王春平 單位：山東省濰坊市技師學院