摘要：通过对数控加工专业课程的学习，总结所学的知识，重点针对凹凸槽零件加工工艺及难度分析，设计了加工方案，同时编制了加工程序。达到了预期目标。 ? 关键词：凹凸槽零件；工艺难点分析；加工设计
随着科学技术的飞速发展，数控车床由于具有高效率、高精度和高柔性的特点，在机械制造业中得到日益广泛的应用，已成为目前应用最广泛的数控机床之一。凹凸槽零件在数控车床上编程加工就能达到事半功倍的效果。 ?
一、凸槽角轮的数控加工 ?
1.1零件图的工艺及难度分析。
如图1所示，该零件包括内、外圆柱面，端面，夹角为110°的两个锥面的加工。难度在于两个锥面较难加工，特别是靠近三爪卡盘处的锥面，刀具要用左偏刀，工件坐标系设定有一定的难度。?
图1 凸槽角轮零件图
1.2加工方案的确定。?
了解到毛坯为Φ120×56mm的45#圆钢，在普通车床的加工方法是车出一端装夹位后一次加工出来，再掉头把装夹位用端面刀切去。经过讨论确定有两种方案。 ?
方案一：用焊接驳长工件去加工的方法。为了减少材料成本，用一批Φ60mm废旧圆钢管，将毛坯长度由56mm减少到50mm再要求在焊工时把长60mm钢管焊在已加工好端面的工件中心上(要焊牢)，加工时用三爪卡盘装夹焊接钢管就可以一次加工出来，加工完后调头加工另一端面至尺寸。这样可以一物多用。 ?
方案二：采用心轴夹具装夹的方法加工。把数控车床重新校正水平，并把三爪卡盘的三个卡爪的各个基准面用车刀重新精加工。采用心轴夹具装夹的方法是用两台数车分两个工序进行加工，即先用一台数车加工内孔及长度至尺寸，再用另一台数车把工件装夹在图2所示的心轴夹具上以内孔为定位基准进行加工。?
?
图2 心轴夹具?
经过对比，第二个方案加工出的工件经质检能达到形位公差要求。其最大的优点是：可减少对刀次数;提高效率(每只零件加工时间可节省20分钟);节省零件材料成本。所以采用方案二进行加工。 ?
用两台数车分两个工序进行加工。 ?
(1)第一台数车的加工方案 ?
◎夹住工件一头，用1号端面刀加工端面; ?
◎换2号外圆刀加工外圆至Φ118mm，长度为30mm，作为调头后的基准; ?
◎用钻头钻Φ35mm的通孔; ?
◎调头装夹已加工外圆面，找正，换1号端面刀加工端面至长度为46mm; ?
◎换3号内孔刀加工内孔至尺寸; ?
◎检查，校核。 ?
(2)第二台数车的加工方案 ?
◎把已加工好内孔的工件装夹在心轴夹具上并锁紧，换1号右偏刀加工零件右边部分; ?
◎换2号左偏刀加工左边部分。 ?
◎检查，校核。 ?
1.3数值计算。 ?
1.3.1设定程序原点。
以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。 ?
注意：由于2号刀是由刀宽为8mm的切断刀改装而成，对刀时用左刀尖碰工件右端面后，在刀偏表2号刀的试切长度栏处设Z=8(刀宽8mm)，即系统以右刀尖为刀位点。 ?
1.3.2计算各节点位置坐标值。
A(88.79，0)，B(114，?18)，C(114，?28)，D(88.79，?46)。 ?
1.4加工程序。
加工外圆锥体程序如表1所示(注：刀尖圆弧半径忽略不计)。?
表1 程序卡?
?
二、凹槽导轮的数控加工 ?
2.1零件图的工艺及难度分析。
如图3所示，该零件包括内圆阶梯孔，外圆柱面，夹角为90°的两个V型凹槽斜面。毛坯尺寸为Φ110×55mm。?
图3 凹槽导轮零件图
难度分析：两个Φ62mm的轴承孔尺寸精度高;两个轴承孔同轴度要求高;90°的两个V型凹槽难加工。 ?
2.2加工方案的确定 。
用两台数车分两个工序进行加工。 ?
2.2.1第一台数车的加工方案 ?
◎夹住工件一头，用一号端面刀加工端面; ?
◎用钻头钻Φ40mm的通孔; ?
◎换2号外圆刀加工外圆至Φ108mm，长度为30mm，作为调头后的基准; ?
◎调头装夹已加工外圆面，找正，换1号端面刀加工端面至长度为51mm左右; ?
◎换3号内孔刀加工直径为Φ62mm，深度20mm的轴承孔
及Φ52mm，长度为30mm的内孔至符合尺寸; ?
◎检查，校核。 ?
2.2.2第二台数车的加工方案。
◎用反爪装夹Φ62mm的轴承孔(垫铜片)，找正，用1号端面刀精加工端面至长度为50mm; ?
◎换2号内孔刀加工另一个Φ62mm的轴承孔至符合尺寸; ?
◎换3号外圆刀加工外圆至Φ105mm; ?
◎换4号机夹切断刀加工V型凹槽。 ?
◎检查，校核。?
2.3数值计算。?
2.3.1设定程序原点。
以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。用4号机夹切断刀对刀时，用左刀尖碰工件右端面后，在刀偏表4号刀的试切长度栏处输入 Z=0，再在刀偏表5号刀的试切长度栏处输入Z=4(刀宽为4mm)。即编程时执行刀具功能T0404是加工V型槽左边部分，执行刀具功能T0405时加工V型槽右边部分。 ?
2.3.2计算各节点位置坐标值。
A(101，0)，B(105，?2)，C(105，?10)，D(81.0，?22)，E(74，?22)，F(74，?28)，G(81.0，?28)，H(105，?40)，I(105, ?48)，J(101， ?50)。 ?
三、结束语 ?
随着科学技术的飞速发展，数控车床由于具有优越的加工特点，在机械制造业中的应用越来越广泛，为了充分发挥数控车床的作用，我们需要在编程中掌握一定的技巧，编制出合理、高效的加工程序，保证加工出符合图纸要求的合格工件，同时能使数控车床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控车床能安全、可靠、高效地工作。