利用普通車床去加工角輪這類有角度的機械零件常用有兩種方法：一種是當車削較短的圓錐角度時，一般是用轉動小滑板法，車削時把小滑板轉動一個圓錐半角a/2,使車刀的運動軌跡與所要車削的圓錐素線平行即可，同時要注意轉動小滑板時一定要留意轉動方向正確。另一種是用成型刀加工法。這兩種方法存在的缺點是：因受小滑板的行程限制，只能加工長度較短的圓錐;車削時只能手動進給，勞動強度大;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，并只適用于車削較短的外圓錐;生產效率低。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。隨著科學技術的飛速發展，數控車床由于具有高效率& #65380;高精度& #65380;和高柔性的特點，在機械制造業中得到日益廣泛的應用，已成為目前應用最廣泛的數控機床之一。上述零件在數控車床上編程加工就能達到事半功倍的效果

　　本地是石材生產基地，有很多生產橋切機的石材機械廠，橋切機上有很多個導軌角輪是屬于凸凹槽零件，如圖1、圖3所示，由于廠家多數是用普通車床加工這些零件，廠家知道本校有數控車床就要求幫其加工這些零件。

　　一、凸槽角輪的數控加工

　　1.零件圖的工藝及難度分析

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

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，他們在普通車床的加工方法是車出一端裝夾位后一次加工出來，再掉頭把裝夾位用端面刀切去。我們經過討論確定有兩種方案。

　　方案一：用焊接駁長工件去加工的方法。考慮到本校有一批Φ60mm廢舊圓鋼管及本校剛有兩個考證實習班，為了減少廠家的材料成本，我們要求廠家可將毛坯長度由56mm減少到50mm再要求學生在焊工實訓時把長60mm鋼管焊在已加工好端面的工件中心上(要焊牢)，加工時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。我們請工廠的老師傅到學校車間實地指導，他們要求把數控車床重新校正水平，并把三爪卡盤的三個卡爪的各個基準面用車刀重新精加工。采用心軸夾具裝夾的方法是用兩臺數車分兩個工序進行加工，即先用一臺數車加工內孔及長度至尺寸，再用另一臺數車把工件裝夾在圖2所示的心軸夾具上以內孔為定位基準進行加工。

　　經過對比，第二個方案加工出的工件經廠家質檢能達到形位公差要求。其最大的優點是：可減少對刀次數;提高效率(每只零件加工時間可節省20分鐘);節省零件材料成本。所以采用方案二進行加工。

圖2 心軸夾具

　　用兩臺數車分兩個工序進行加工。

　　(1)第一臺數車的加工方案

　　◎夾住工件一頭，用1號端面刀加工端面;

　　◎換2號外圓刀加工外圓至Φ118mm，長度為30mm，作為調頭后的基準;

　　◎用鉆頭鉆Φ35mm的通孔;

　　◎調頭裝夾已加工外圓面，找正，換1號端面刀加工端面至長度為46mm;

　　◎換3號內孔刀加工內孔至尺寸;

　　◎檢查，校核。

　　(2)第二臺數車的加工方案

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

　　◎換2號左偏刀加工左邊部分。

　　◎檢查，校核。

　　3.數值計算

　　(1)設定程序原點

　　以工件右端面與軸線的交點為程序原點建立工件坐標系。

　　注意：由于2號刀是由刀寬為8mm的切斷刀改裝而成，對刀時用左刀尖碰工件右端面后，在刀偏表2號刀的試切長度欄處設Z=8(刀寬8mm)，即系統以右刀尖為刀位點。

　　(2)計算各節點位置坐標值

　　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)。

　　二、凹槽導輪的數控加工

　　1.零件圖的工藝及難度分析

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

圖3 凹槽導輪零件圖

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

　　2.加工方案的確定

　　用兩臺數車分兩個工序進行加工。

　　(1)第一臺數車的加工方案

　　◎夾住工件一頭，用一號端面刀加工端面;

　　◎用鉆頭鉆Φ40mm的通孔;

　　◎換2號外圓刀加工外圓至Φ108mm，長度為30mm，作為調頭后的基準;

　　◎調頭裝夾已加工外圓面，找正，換1號端面刀加工端面至長度為51mm左右;

　　◎換3號內孔刀加工直徑為Φ62mm，深度20mm的軸承孔及Φ52mm，長度為30mm的內孔至符合尺寸;

　　◎檢查，校核。

　　(2)第二臺數車的加工方案

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

　　◎換2號內孔刀加工另一個Φ62mm的軸承孔至符合尺寸;

　　◎換3號外圓刀加工外圓至Φ105mm;

　　◎換4號機夾切斷刀加工V型凹槽。

　　◎檢查，校核。

　　3.數值計算

　　(1)設定程序原點

　　以工件右端面與軸線的交點為程序原點建立工件坐標系。用4號機夾切斷刀對刀時，用左刀尖碰工件右端面后，在刀偏表4號刀的試切長度欄處輸入Z=0，再在刀偏表5號刀的試切長度欄處輸入Z=4(刀寬為4mm)。即編程時執行刀具功能T0404是加工V型槽左邊部分，執行刀具功能T0405時加工V型槽右邊部分。

　　(2)計算各節點位置坐標值

　　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)。

　　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)。

表2  程序卡

　　三、結束語

　　隨著科學技術的飛速發展，數控車床由于具有優越的加工特點，在機械制造業中的應用越來越廣泛，為了充分發揮數控車床的作用，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，同時能使數控車床的功能得到合理的應用與充分的發揮，使數控車床能安全、可靠、高效地工作。