1数控机床在车轴制造加工中的现状
1.1数控机床的优点
(1)自动化。车轴加工的工作在没有引入数控机床前,一直是有专业的加工师傅手工来完成的,其加工过程中极易出现位置差不准确,弧面精度差,形状不统一,废品率高,成品率低等质量问题。随着数控机床的应用,却完美的解决了上述问题,由于数控机床其操作系统是由计算机来控制的,在进行机床加工时,通过电脑编写相应的操作程序输入操作系统,就可以加工出对应的零件,灵活性极强。(2)精度高。数控机床生产设备精度较高。比如,对新型的铁路货车而言,其车轴的各个直径之间的过度是由各个半径不同的圆弧构成的,这是由人为控制的普通机床上不可能实现的精度需求,此时就必须使用数控机床来实现对其的加工。
1.2数控技术的应用
数控技术在加工货车车轴零件中的应用,指的是把车轴零件的工艺参数、工艺过程、刀具的移位量、数控机床的运动等信息及参数用数控的语言编写到程序单中,并对其进行校核的过程。数控机床编程的内容及顺序主要包括:分析车轴零件的图样、确定加工的工艺过程、对其进行数学处理、编写加工程序清单、加工控制介质、输入程序、程序校验、车轴工件试切。在实际应用中,对数控机床进编制程序有人工与自动两种方式。人工编程也是自动编程的基础。一般而言,对零件的加工数据与工艺等编程多为人工编程,在对复杂性较高的零件比如货车车轴进行编制程序时多使用的是人工编制方法。
2数控机床加工货车车轴的过程分析
在对货车的车轴进行加工时,车轴的毛坯进行自动加工的工序前已经完成了定位成孔工序,车轴的周身部分直径与整体长度都已经进行过定尺,在后续的加工过程中不再需要做大范围的改动。毛坯车轴在自控加工中主要是对其进行组装、粗车、精车、轴颈磨削、滚压等工序,最终使车轴满足设计要求。其中,车轴的防尘板与轮座等部件的加工余量较大。为提高生产效率,可以按照加工精度来进行分机床流水作业,在数控机床上进行精车作业,作业时注意为后续的加工工序留有余量。
2.1确定夹装方案
车轴加工前,首先要确定其装夹的方案。针对货车车轴要求的加工工艺和基本尺寸参数,在数控机床中使用托架来进行车轴定位。车轴装夹后,以定位孔作为标准位置,数控机床的后端和前端都是活顶尖。装夹的后尾处向前进行并顶进锁死后,由主轴上拨叉来带动车轴进行旋转。由于机床的中部设有托架,因此车削工序只能分步完成,先车削一端再车削另一端。在进行车削时需要时刻注意车轴前端和拨叉前处的接触间隙,以防止由于顶尖孔的加深而导致车轴端面把拨叉顶死,而导致加工精度降低。
2.2明确进给线路
车轴加工其次还应其进给的线路,这也是整个加工过程中控制车轴运动轨迹最重要的要素之一。进给线路主要是为了确定机床的刀具从开始到加工零件之间的运行轨迹,也就是其进刀和退刀的点和路径,这也是编制的核心内容。合理的进给路线可以有效减少空刀的进程,从而提高机床效率。特别是在循环加工零件时,不但可以提高效率还可以延长机床刀具的使用寿命。车轴在完成粗车时,只是在车轴的中心孔位置和端面进行了定位。因此在对车轴机械能精细加工工序时,可以从车轴的两个端面出发,向车轴的中心进行加工。设定进给线路,也就是使机床按照每一个步骤的工序对程序的指令进行选择,这也是编制程序最基本的步骤。比如:直线插补、快速移动、保证速度、平面顺时针移动等等指令,将这些指令合理、有序地结合起来,就可以完成对数控加工进给路线的设定。
2.3确定系统的坐标系
在车削车轴之前,首先要在车轴确定好加工的原点位置,并以此建一个车轴的坐标系统。车轴建立坐标系可以简化编程,使尺寸换算简单化,从而降低误差。在实际应用中,为提高车轴的加工精度,方便编制加工程序,一般将加工的原点设定在车轴前端面和轴线的交叉点处,这样就可以保证程序基准、组装、设计等的统一。
2.4选取道具
在完成对车轴加工工序的编程后,还应考虑选择何种刀具。因为刀具的接触点在实际加工中不是理想化的一个点而是一个圆弧,因此在做斜面加工、倒角、圆弧切削等工序时,都会或多或少出现加工过量或不足的问题。因此在加工过程中需要利用对程序的设定以使用刀具来进行加工补偿,通过针对不同的刀具来选择不同的补偿指令来控制刀尖的运动方式,从而避免出现切削不足或者过量的情况。
2.5选择切削用量
选择车削用量,指的是限定刀具在切削过程中的进给量、深度、速度等参数。在加工过程中应按照设计标准及工艺手册要求选择合适切削用量,来配合加工车轴。如要达到Ra1.7标准就要设定车削深度为0.5到0.7mm,设定进给量为0.2到0.3mm/r。需要注意的是,切削速度则需要按照车轴与车刀材料来设定。
3结语
综上所述,在对货车车轴进行加工的过程中,由于其对精度要求比较高,因此必须要借助数控机床来保证其加工的精度和效率。使用数控机床对货车车轴进行加工,需要严格按照工艺手册及设计要求来编制程序,再进行加工。
作者：杨春晖 单位：齐重数控装备股份有限公司
