关于解决数控车床加工各种轴类、套类、盘类零件工艺定位浅析

摘要：数控车床加工轴类、套类、盘类零件时，绝大部分都需多次装夹，因装夹方法不合适导致很难保证加工质量。本文在分析这类零件数车加工工艺定位的基础上，结合生产实际情况，设计出一种新的定位装置来解决这类零件的装夹问题，大大提高了零件的质量和加工效率。

关键词：数控车床 装夹 工艺 加工效率

0 前言

轴类、套类、盘类零件是比较常见的机械零件，特别是细长轴、薄壁筒套之类的零件在电器开关中应用较多，给数控车床操作者带来了不少麻烦，对加工者提出了更高的要求，如果不注意，轻者影响加工效率，进而影响生产进度，重者产生废品。因此，解决这一类零件数控车床的加工定位装夹以及加工工艺问题，既是现实生产中的迫切要求，又具有重要的经济价值意义，也给企业带来可观的经济效益。

1 数控车床加工此类零件存在的问题

数控车床在加工过程中，常用的定位方法有两种：第一种是软爪定位，这种定位方法因软爪所夹紧零件的尺寸有限，所以对于一些较长工件的加工，因伸出过长而刚性太差，而且因刀具磨损和切削用量等因素，在加工过程中容易出现窜动，因而零件的质量很不稳定。再者零件因尺寸不同加工者还需要不间断的车软爪，这不仅降低了卡爪的使用寿命，而且在装夹时会发生磕碰划伤的现象，同时无形中也增加了很大的加工成本。另外一种定位方法是前定位，这种方法需要将每件零件重新找正一次，而且还要进行两次装卡，生产效率非常低，数控设备的加工能力不能得到充分发挥。

2 设计一种解决工艺方案

为了避免上述问题，同时也是为了更好的提高零件的加工质量及产品性能，我们设计了一种适用于各种轴类、套类及盘类零件在数控机床上加工时的组合定位装置，实现加工方便，定位准确，质量稳定，生产效率高的目的。解决工艺方案如下：

1）根据生产实际情况，相关数控机床操作人员设计制造一套定位装置，要求该装置在加工各种轴类、套类及盘类零件时，定位方法科学合理，使用时充分与数控车床主轴和卡盘紧密配合，加工者可以根据零件实际情况调整定位装置的伸缩量以及该定位装置的组合方式，使零件装夹定位后达到最佳状态，即实现零件加工时的后定位。

2）将制造好的定位装置首先应用于一台数控车床（Vturn26）观察实施效果情况，并不断地改进。

3）将改进结果推广与各类数控车床，以大范围的提高数控车床的生产效率，同时也不断的提高零部件的加工质量。

3 设计一种组合定位装置

1）该装置由四部分组成，其中定位套筒，是这个装置的基本部分和主体，使用时和数控车床主轴紧密配合，靠右端面的三个M6螺钉固定在卡盘上，加工前把工件放入定位套筒内，以里边端面精确定位进行加工，它主要用于加工较长轴类零件。拧入M16螺钉调节装夹定位长度用三个M6螺钉固定在机床卡盘上。加工者可以根据零件实际情况调整螺杆的伸缩量，使零件装夹定位后达到最佳状态。

2）为了拓宽该装置的定位范围，适应更多的零件加工，我们设计制作了一个定位挡块，将它装在定位套筒端面上，用螺钉把紧，还可加工一些较短的棒类、较细的轴类或者套类零件。

3）装上定位块，由黄铜棒加工而成，黄铜棒可长可短，使用时用三个M6螺钉，把定位块固定在定位套筒上，用定位块定位可以加工各种盘类零件，另一方面还可以防止零件的磕碰划伤，该定位装置的总体装配图如图1所示。

4）该定位装置亦可进一体式的设计，调节螺栓的尺寸可以调节零件定位长度位置。

5）该装置的设计有很大的改进和延伸空间，如把定位套筒的末端设计为内螺纹连接，通过增加若干个连接套筒和一个连接块即可实现特长零件（约2m）的定位加工。

4.结果验证

经过半年多的实践，在数车上加工触座类、盘类、长轴类零件时，大大缩短了装夹的准备时间，提高了加工效率，并且完全达到图纸的要求，而且我们从分厂生产计划中筛选出2011年1-6月使用该定位装置的Vturn26和Vturn36数控机床所加工的零件种类及数量，根据平时加工的零件种类判断使用该装置的比例以及使用该定位装置，省去找正时间，车卡盘爪时间，因磕碰划伤的砂光时间，平均每件节约3至5分钟，给公司节约生产成本=加工零件数量×使用该定位装置的百分比×平均每件节约的工时（分）×数控机床的小时分值/60， 节约生产成本约102981元至171635元。

5 结束语

关于数车上较难装夹轴类、套类、盘类等零件，本文提出了一种工艺解决方案，设计一种定位装置工装进行验证。下一步将要做的工作是：1、按照这种方案进行推广，并设计出更加切合实际、更加科学高效的工装来提高装夹效率；2、对工装进行维护，使其保持尺寸稳定性及刚度、强度不下降，做好管理工作。

参考文献：

[1]陈鸿钧.实用机械加工工艺手册[M] .北京： 机械工业出版社， 1996.