數控車削加工工藝及分析（xī）

文章出處：行業動態（tài）責任編輯：東莞市91免费看国产五（wǔ）金機械有限公司發表時間：2024-01-15

數控機床作為一種高效率的設備，欲充（chōng）分發揮其高性能（néng）、高精度和高自動化的特點，除了必須掌握機床的（de）性能、特點及操（cāo）作方法外，還應在編（biān）程前進（jìn）行詳（xiáng）細（xì）的工藝分析和確（què）定合理的加工工藝，以得到（dào）最優的加工方案。

一、數控車削加工工藝的內容

數控車削加（jiā）工工藝是采用數控車床加工零件時所運用的方法和技術手段的（de）總和。其主要內容包（bāo）括以下幾（jǐ）個方麵：

（一）選擇並確定零件的數控車削加工內（nèi）容；

（二）對零件圖（tú）紙進行數（shù）控車削加工工藝分析；

（三）工具、夾具（jù）的選擇（zé）和調整設計；

（四）工序、工步的設計；

（五）加（jiā）工軌跡的計算和優化；

（六）數控車（chē）削加工程序（xù）的編寫、校驗與修改；

（七）首件試加工與現場問題的處理；

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

二、數控車削加工工藝分析（xī）

工藝分析是數控車削加工的前期工藝準備工作。工藝製定（dìng）得合理與否，對（duì）程序的編製、機床的加工效（xiào）率和（hé）零件（jiàn）的加工精（jīng）度都有重要影響。為了編製出一個合理的、實用的加工程序，要求編程者不僅要了解數控車床（chuáng）的工作原理、性能特點及結構。掌握編程語言及編程格式，還（hái）應熟練掌握（wò）工件加工工藝，確定（dìng）合理的切削用量（liàng）、正確地選用刀具和工件裝夾（jiá）方法。因此，應遵循一般的工藝（yì）原則並結合數（shù）控車床的特點，認真（zhēn）而詳細地進行數控車削加工工藝分（fèn）析（xī）。其主要（yào）內（nèi）容（róng）有：根據圖（tú）紙分析零件的加工（gōng）要求及其合理性；確（què）定工件在數控車床上的裝夾方式；各表麵的加工順序、刀具（jù）的進給路線以及刀具、夾具和切削用量的選擇等。

（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。主要進行尺寸標注方（fāng）法分析（xī）、輪廓幾何要素分析以及（jí）精（jīng）度和（hé）技術要求分（fèn）析。此（cǐ）外還應分析零件結構和加工要求的合（hé）理（lǐ）性，選擇工藝基準。

1．尺寸標（biāo）注方（fāng）法分析

零件圖上的（de）尺寸標注方法應適應數控車床的加工特點（diǎn），以同一基準標注（zhù）尺寸或直接給出坐標尺寸（cùn）。這種標注方（fāng）法既便於編程，又有利（lì）於設計基（jī）準、工藝（yì）基準、測量基準（zhǔn）和編程原點的統（tǒng）一。如果零件圖上各方向的尺寸沒有（yǒu）統一的設計基準，可考慮在不影響零件精度的前提（tí）下選擇統一的工藝基準。計算（suàn）轉化各尺寸，以簡化編程計算。

2．輪廓幾（jǐ）何要素分（fèn）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（lún）廓的（de）所有幾何元（yuán）素進行定義。因此在零件圖分析時，要分析幾何元素的給定條件是否充分（fèn）。

3．精（jīng）度和技（jì）術要求分析

對被加工零件的精度和技術進行分析（xī），是零件工藝性分析的重要內容，隻有在分析零件尺寸精度和表麵粗糙度的基（jī）礎上，才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。其主要內容（róng）包括：分析精度及（jí）各項技術要求是否齊全、是（shì）否合理；分析本工序（xù）的數控（kòng）車（chē）削（xuē）加工精度（dù）能否達到圖紙要求，若達不到，允許采取其他加工方式彌補（bǔ）時，應給後續工序留有餘量；對（duì）圖紙上有位置（zhì）精（jīng）度要求的表（biǎo）麵，應保證在一次裝夾下完成（chéng）；對表麵粗糙度要求較（jiào）高的表麵，應采用恒線（xiàn）速度切削（注意：在車削端麵時，應限製主軸最高轉速)。

（二）夾具和刀具的選擇

1．工（gōng）件的裝夾與定位

數控車削加工（gōng）中盡可能做到一次裝夾後能加工出全部或大部分（fèn）代加工表麵，盡量減少裝夾次數，以提（tí）高加工（gōng）效率、保證加工（gōng）精度。對（duì）於軸類零件，通常以零件自身的外圓柱麵作定位基準；對於套類零件，則以內孔（kǒng）為定位基準。數控車床夾具除了使用通用的三爪自（zì）動定（dìng）心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動及氣動夾具外（wài），還（hái）有多種通用性較好的專用夾具。實（shí）際（jì）操作時（shí）應合理（lǐ）選擇。金屬加工微信，內容不錯，值得關注。

2．刀具選擇

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的關係。刀具直徑越大，能承受的切削用量（liàng）也越大。所以在零件形狀允許的情況下，采用盡可能大的刀（dāo）具直徑是（shì）延長刀具壽命，提高生產（chǎn）率的（de）有效措施。數控車削常用的刀具一般分（fèn）為3類。即尖（jiān）形車刀、圓弧形（xíng）車刀和成型車刀。

（1）尖形車刀（dāo）。以直線形切（qiē）削刃為特（tè）征的車刀一般稱為尖形車刀（dāo）。其刀尖由（yóu）直線性的主、副（fù）切（qiē）削（xuē）刃構成，如外圓偏刀、端（duān）麵車刀等。這類（lèi）車刀（dāo）加工（gōng）零件時，零件的輪（lún）廓形狀主（zhǔ）要由一個獨（dú）立的刀尖或一條直線形主切削刃位移後得到。

（2）圓弧形車刀。除可車削內外圓表麵外（wài），特別適宜（yí）於車削各（gè）種光（guāng）滑連接的成型麵（miàn）。其特征為：構成主切削刃的刀刃形狀為一圓度（dù）誤（wù）差或線輪廓誤差很小的圓弧，該圓弧刃的每一點都是圓弧形車刀的刀尖，因此刀位點不在圓（yuán）弧上，而（ér）在該圓弧的圓心上。

（3）成型車刀。即所加工（gōng）零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數控車削加工中，常用（yòng）的成型車刀有小半（bàn）徑圓弧車刀、車槽刀（dāo）和螺紋車刀等。為了（le）減（jiǎn）少換刀時間和（hé）方便對刀，便於實現機械加工的標準化。數控（kòng）車削加工（gōng）中，應盡量采用機夾可轉位（wèi）式車刀。

（三）切削用（yòng）量選擇

數控車削（xuē）加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉速S（或切削速度υ）及進給速度F（或進給量（liàng）f ）。

切削用量的選擇原則，合理選（xuǎn）用切削用（yòng）量對提高數控車床的（de）加工質量至關重要。確（què）定（dìng）數控車床的切削用量時一定要根據機床說明書中規定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，也可結合實際經驗采用（yòng）類（lèi）比法來確定（dìng）。一般的選擇原則是：粗車（chē）時，首先考慮在機床剛度允（yǔn）許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap；其次選擇較大的進給量f；最後再根（gēn）據刀具允許的壽（shòu）命確定一個合（hé）適的切削速度υ。增大背吃刀量（liàng）可減少走（zǒu）刀次數，提高（gāo）加工效率，增大進給量有利於斷屑。精（jīng）車時，應著重考慮如何（hé）保證加工質（zhì）量，並在此（cǐ）基礎上盡量提高加工（gōng）效率（lǜ），因此宜選用較（jiào）小的背吃刀量和進給量（liàng），盡可能地（dì）提高加工速度。主軸轉速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)計算得出，也可以查表（biǎo）或根據實踐經驗確定。