0     引言

农业机械在现代农业生产中发挥着巨大的作用，承担了超过 80% 农业劳动量，是农业生产中的重要生产工具。农机产品种类很多，但是很多农机产品生产粗 糙，比如粉碎机、秸秆还田机等，这些机械在使用过程中承 担工作的主要是其中的螺旋流道零件。普通设备加工螺旋槽需要进行传动比计算、配换齿轮，并且在有些情况下需要车床刀架扳转一定的螺旋角。

我国是大的机械制造生产国，数控机床在今天使用非常广泛，螺旋流道零件用四轴数控加工中心加工能 够极大地降低成本。

图 1 是零件的加工图，该零件在我厂生产时，产品的生产效率低下，一度成为困扰发展的一道难题，我们对加工工艺和加工过程进行了分析细化。

该零件为轴类零件，毛坯外形台阶圆尺寸均已加工， 并符合图纸尺寸及表面粗糙度值的要求，材料为 45 #钢， 按图样要求加工螺旋流道。

图 1    螺旋流道件

1    加工方法

零件的加工长度比较长，加工过程中采用一夹一顶装置，图示左端用三爪卡盘夹持，右端打预制孔用支顶， 在加工过程中，使得工件装夹的更紧，防止细长工件飞出 伤人;  有利于保持同轴度，使得前后的跳动量不会太大。

图形中导流槽的半径为 6  mm，槽底为球形，在加工过程中选用 φ12 的高速钢球头铣刀进行粗加工，φ12 硬质合金球头铣刀精加工，球头刀具在加工过程中直接形成底面 圆弧，提高加工效率。

加工过程中工件坐标系和图纸中的设计坐标系重合， 可以减少加工误差，从图中我们可以看到工件的设计坐标  系位于轴的右端，在加工的过程中选用右端作为工件坐标  系，在实际加工过程中发现有些对刀点的位置不合适，使工件超差，采用试切法对刀，在加工中心上加工，Z 值为刀尖碰到轴的上端面，上端面我们可以贴上一点纸，当刀具 接近端面时纸就会旋转起来，我们很轻易找到了 Z  值输入机床，此点也是我们要找的 X、Y  值，此时，刀尖移动碰到右端面即为要输入的 X、Y 坐标系值( 机床不同输入数值不同，机床为华中机床，在此位置输入 X、Y  值为当前机床坐标值) ，此零件的加工坐标系就设置好了，可以输入程序了。

此零件编程很多数控操作工多选用软件编程，觉得手 工编程很复杂，其实这类零件用手工编程加工效率高，而且精度容易保证，因为当我们编程的时候通过测量调整刀 偏更容易，可以反复试切。掌握住方法，就会发现编制一个程序的时间远远超过让电脑生成程序的时间。

该零件的螺旋线为 4  根，在 80  mm 的长度上旋转了360°，零件加工编程采用子程序嵌套法，简化程序，提高生产率。

华中数控四轴加工中心加工系统

01

% 11

T1 M6 ( 调用 φ12 的高速钢球头铣刀粗加工)

G54G90 M3 S500

G0  X15Y0z0( 此时 X 值限制了安全距离，同时也能够

使螺旋线的切入工件更加自然) M98P10 ( 调用 10 号子程序) M98P20 ( 调用 20 号子程序) G0z100

T2 M6 ( 调用 φ12 硬质合金球头铣刀精加工)

G0 X15Y0z0 M98P10 M98P20

G0 M5 M30

% 10( 子程序) G91G1z － 6F100 G1X － 60A360

G0Z5 X15Y0

A － 360( 刀具回到起点)

M99

% 20( 子程序、增量方式四等分加工螺旋流道)

G91G0A90 M98P10 M99

从程序中看到利用 G91 增量和子程序的嵌套完成了螺旋件 1 的加工任务。整个程序内容并不多，A 代表 X 轴转动，转动为 360°。在加工的时候，X 轴进行相应的旋转，度数越大螺旋线越长，根据需要进行相应的调整。

采用此程序加工此类零件，可以发现程序简单，同样的把第二个子程序中的 A90 替换为 180，即可加工 2 线的螺旋流道，也就是 n 线螺旋流道，只需用 360 / n，在第二个子程序中输入相应的数值即可。如果单线的，第二个子程 序就不需要。

2     尺寸精度控制

精度是一个产品灵魂，精度达不到产品就不能使用， 而会导致生产的一系列浪费。农机产品零件虽然精度不 高，但是也有精度的要求，在实际加工的过程中发现数控 加工中心用铣刀加工的过程中，由于采用顺铣加工，刀具 和工作台的进给方向一致，零件经常发生欠切，那么我们 就不用留有加工余量( 提高效率) ，直接欠切量就是加工余量，我们可以根据测量出的数值，和零件图的加工图纸 比对，把差值除以 2( 保证精度) ，输入到刀偏位置，再进行加工即可得到合格的零件，这样可以提高加工的速度。

3     结论

我国农机零件加工正在向“绿色、高效、低能耗、高质量”方向发展，使用数控加工中心加工是今后的发展方向，本例 螺旋导流槽利用加工中心加工节省了人力、降低了加工成 本，质量得到了有效保证。