數控車削加工工藝及分析

文章（zhāng）出處：公司動態責任編輯：東莞市91av五金機械（xiè）有限公司發表時（shí）間：2019-05-25

數控（kòng）機床作為一種高效率的設備，欲（yù）充分發揮其高性能（néng）、高（gāo）精度和高自動化的特點（diǎn），除了必（bì）須掌握機床的性能、特（tè）點及操作方法外，還應（yīng）在編程前（qián）進行詳細的工（gōng）藝分析和確定合（hé）理的加工工藝，以得到最優的加工方案。

一、數控車削（xuē）加工工藝的內容

數控車（chē）削（xuē）加工工藝是采用數（shù）控車床加工零件時（shí）所運（yùn）用的方法和技術手段的總和。其主要內容包括以下幾個（gè）方麵：

（一（yī））選擇並確（què）定零件的數控車削（xuē）加工內容；

（二）對零件圖紙進行數控車削加工工藝（yì）分析（xī）；

（三）工具、夾具的選擇和調整設計；

（四）工序、工步的設計；

（五）加工（gōng）軌跡的計算和優化；

（六）數控車削加工程序的編（biān）寫、校驗與（yǔ）修改（gǎi）；

（七）首件試加工（gōng）與現場問題的處理；

（八）編製數（shù）控加工工（gōng）藝（yì）技術文件；總之，數控加工工藝內容較多，有些與（yǔ）普通機（jī）床加工相似。

二、數（shù）控車削（xuē）加工工藝分（fèn）析

工藝分析是數控車削加工的前期工（gōng）藝準備工作。工藝製定得合理與否，對（duì）程序的編製、機床的加工效率和零件的加工精度都有重要影響。為了（le）編製（zhì）出一（yī）個合理（lǐ）的、實用（yòng）的加工程序（xù），要求編程者不僅要了解數控車床的工作（zuò）原理、性能特點及結構。掌握編（biān）程語（yǔ）言及編程格式，還應熟練掌握工件加工工藝，確定合（hé）理的切（qiē）削用（yòng）量、正確地選用刀具和工件裝夾方法。因此，應遵循一般的工藝原則並（bìng）結合（hé）數控車（chē）床的特點，認真而詳（xiáng）細地進行數控車削加工工藝分（fèn）析。其主要內容（róng）有：根（gēn）據（jù）圖紙分析零件的加工（gōng）要求（qiú）及其合理性；確定工件在（zài）數控車（chē）床上的裝夾方式；各表麵的加工順序、刀具的（de）進給路線以及刀具、夾具和切削用量的（de）選擇等。

（一）零件圖分析

零件圖分析是製定數控車削工藝的首要任務。主要進行尺（chǐ）寸標注（zhù）方法分析、輪廓（kuò）幾何要素分析以及精度和技術要（yào）求分析。此外還應（yīng）分析零件結構和加（jiā）工要求的合理性，選擇工藝基準。

1．尺寸標注方法分析

零件圖上的尺寸標注方法（fǎ）應適應數控（kòng）車床的加工（gōng）特點，以同一基準標（biāo）注尺寸或直（zhí）接給出坐標（biāo）尺寸。這種（zhǒng）標注方法既便於編程，又有利於（yú）設計基準（zhǔn）、工藝基準、測量基準和編程原點（diǎn）的統一。如果零件圖上各方向的尺寸沒有統一的（de）設計基準，可考慮在不影響零件精度的前提下選擇統一的工藝基準。計算轉化各尺寸，以（yǐ）簡（jiǎn）化編程計算。

2．輪廓幾何要素（sù）分析

在手工編程時，要計算每個節點坐標。在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元（yuán）素進行定義。因此在零（líng）件圖分析時，要分析幾何元素的給定條件是否充分（fèn）。

3．精度和技術要求分析

對被加工（gōng）零（líng）件的精度和技術進行分析，是零件工藝性分析（xī）的重要內容，隻有（yǒu）在（zài）分析零件尺寸精度和表麵粗糙度的基礎上，才能正確合理地選擇加工方法、裝（zhuāng）夾方式、刀（dāo）具及切削用量等。其主要內容包括：分（fèn）析（xī）精（jīng）度及各項技術要求是否齊全、是否合理；分析本工序的數控車削加工精（jīng）度能（néng）否達到圖紙要求，若達不（bú）到，允（yǔn）許采取其他加工方式（shì）彌補時，應給後續（xù）工（gōng）序留（liú）有餘（yú）量；對圖紙（zhǐ）上有位置精度要求（qiú）的表麵，應保證在一（yī）次裝夾（jiá）下完成；對表麵粗糙度要求較高（gāo）的表（biǎo）麵，應采用恒線速度切削（注意：在車削端麵時，應限製主軸最高（gāo）轉速)。

（二）夾具和刀具的選擇

1．工件的裝夾與定位

數控車削加（jiā）工中盡（jìn）可能做到一次裝夾後能（néng）加工出全部或大部分代加（jiā）工表麵，盡（jìn）量減少裝夾次數，以提高加工效率、保證加工（gōng）精（jīng）度。對於軸類零件，通常以零件自身的外（wài）圓柱麵作定位基準；對於套類零件，則以內孔為定位基準。數控車（chē）床（chuáng）夾具除了（le）使用通用（yòng）的三爪自動定心（xīn）卡盤、四爪卡盤、液（yè）壓、電動及氣動夾具外，還有多種通用性（xìng）較好的專用夾具。實際操作時應合理選擇（zé）。金屬加（jiā）工微（wēi）信（xìn），內容不錯，值（zhí）得（dé）關注。

2．刀具選（xuǎn）擇

刀具的使用壽命除與刀具材料相關外，還與刀具的直徑有很大（dà）的關係。刀具直徑越大，能承（chéng）受的切削用量也越大。所以（yǐ）在零件形狀允（yǔn）許的情況下，采用盡可（kě）能大的刀具直徑是延長刀具壽命，提高生產率的有效措（cuò）施。數控車削常用（yòng）的刀（dāo）具一般分為（wéi）3類（lèi）。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。

（1）尖形車刀。以（yǐ）直線形切削（xuē）刃為特征的車刀一般稱為尖（jiān）形車刀。其刀尖由直線性的主、副切削刃構（gòu）成，如外圓（yuán）偏刀、端麵車刀等。這類車刀加工零件（jiàn）時，零件的輪廓形（xíng）狀主要由一個（gè）獨立（lì）的刀（dāo）尖或一（yī）條直線形主切（qiē）削刃位移後得到。

（2）圓弧形車刀。除可車削內外圓表麵外，特別適宜於車削各（gè）種光滑連接的成（chéng）型（xíng）麵。其特征為：構成主切削刃（rèn）的（de）刀刃形狀為一圓度誤差或線（xiàn）輪廓誤（wù）差很小的圓弧，該圓弧（hú）刃的每一點都是圓弧形車刀（dāo）的刀（dāo）尖，因此刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。

（3）成型車刀。即所加工（gōng）零件的輪廓形狀（zhuàng）完全由車刀刀刃的形狀和尺寸（cùn）決定。數控車削加工中，常用的成型車刀有小半徑圓弧車刀、車槽刀和螺紋車刀等。為了減少換刀時間和方便（biàn）對刀，便於實現機械加工的標準化。數控車削加工中，應盡量采用機夾可轉位（wèi）式（shì）車刀。

（三）切削用量選擇

數控車削（xuē）加（jiā）工中（zhōng）的切（qiē）削用量包括背（bèi）吃刀量ap、主軸轉（zhuǎn）速S（或切削速度（dù）υ）及進給速度F（或進給量f ）。

切削（xuē）用量的選（xuǎn）擇（zé）原則，合理選用切削（xuē）用量對提高數控車床的加工質量至關重要。確定數控車床的切削用量時一定（dìng）要根據機床說（shuō）明書（shū）中規（guī）定的要求，以及刀具的（de）耐用度去選擇，也可結合實際經驗（yàn）采用（yòng）類比法（fǎ）來確定。一般的選擇原則是：粗車時，首先考慮在機床剛度允許（xǔ）的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap；其次選擇較大（dà）的（de）進給量f；最後再（zài）根（gēn）據刀具允許的壽命確定一個合（hé）適的切削速度υ。增大背吃刀量可減少走刀（dāo）次數（shù），提高（gāo）加工效率，增大進給量有利於斷屑。精車（chē）時，應著重考慮如何保證加工（gōng）質（zhì）量，並（bìng）在此基礎上盡量提高加工效率，因此宜選用（yòng）較小的背吃刀量和進給（gěi）量，盡可能地提高加工速度。主軸（zhóu）轉（zhuǎn）速S(r/min)可根據切削速度υ(mm/min)由公（gōng）式 S=υ1000／πD(D為工件或刀／具直徑 mm)計（jì）算得出，也（yě）可以查（chá）表或根據（jù）實踐經驗確定。