數控車削加工（gōng）工藝及（jí）分析

文章（zhāng）出處：公司動態責任編輯（jí）：東（dōng）莞市沃爾（ěr）鑫五金機械有限公司發表時間：2019-05-25

數控機（jī）床作為一種高效率的設備，欲充分發揮其高性能、高精度和高自動化的特點，除（chú）了必須掌握機床的性能、特點及（jí）操作方法外，還應在編程前進行詳細的工藝分析和確定（dìng）合理的加（jiā）工工藝，以得到最優的加工方案。

一、數控車削加工工藝的內容（róng）

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

（一（yī））選擇並確定零件的數控車削加（jiā）工內容；

（二）對零件圖紙進行數控車（chē）削加工工藝分（fèn）析；

（三）工（gōng）具（jù）、夾具的選擇和調整設計；

（四）工序、工步的設計；

（五）加工軌跡的（de）計算和（hé）優化；

（六）數控（kòng）車削加工程序的編（biān）寫、校驗與修改（gǎi）；

（七）首件試加工與現場問題的處理；

（八）編製數控加工工藝技術文件；總之，數控加工工藝內（nèi）容較多，有些與普通機床（chuáng）加工（gōng）相似。

二、數控車削加工工藝分析

工藝分析是數控車削加工的前期工藝準備工作。工藝製定得合（hé）理與否，對程序的編製（zhì）、機床的（de）加工效率和零（líng）件的加工精度都有重要影（yǐng）響。為了編（biān）製出一個合理的、實用的加工（gōng）程（chéng）序，要求編程者（zhě）不僅（jǐn）要了解數控車床的工作原理（lǐ）、性能特點及結構。掌握編程語言及編程格式，還應熟練掌握工件加（jiā）工工藝（yì），確定合理的（de）切削用量、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結（jié）合數（shù）控車床的特點，認真而詳細地進行數控（kòng）車削加工工藝分析。其主要內容有：根據圖紙分析（xī）零件的加工要求及其合理性；確定工件（jiàn）在數控車床上的裝夾方式；各表麵的加（jiā）工順（shùn）序、刀具的進給路線以及刀具、夾具和切削用量的選擇等（děng）。

（一）零件圖分析

零件圖分析是製定數（shù）控車削工藝的首要（yào）任務。主要進行尺寸標（biāo）注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術要求分析。此外還應分析零件結構和加工要求的合理（lǐ）性，選（xuǎn）擇工藝基準。

1．尺寸標注方法分析

零件圖上的尺寸標（biāo）注方法應適應數（shù）控車床的（de）加工特點（diǎn），以同一基準標（biāo）注尺寸或直接給（gěi）出坐標尺寸。這種標注方法既便於（yú）編程，又有利於設計（jì）基準、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（yī）的設計基準，可考慮在不影響零件精度（dù）的前提下選擇統一的工藝基準。計（jì）算轉化各尺寸，以簡化編程（chéng）計算（suàn）。

2．輪廓幾何要素分析

在手工編程時，要（yào）計算每個（gè）節點坐標。在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元（yuán）素（sù）進行定義。因此在零件圖分析時，要（yào）分析（xī）幾何元素的給定條件是否充分。

3．精度和技（jì）術要求分析

對被加工零件的精（jīng）度和技術（shù）進行分析，是零件工藝性分析的重要（yào）內容，隻有（yǒu）在分析零件尺寸精度和表麵粗糙度的基礎上（shàng），才能正確合理地選擇加工方（fāng）法、裝夾方式、刀具及切（qiē）削用量等。其主要內容包括：分（fèn）析精（jīng）度及各項技術要求（qiú）是否齊全、是（shì）否合理（lǐ）；分析本工序的數控車削加工精度能否達到圖紙要求，若達不到，允許采取其他加工方式彌補時，應給後續工序留有餘量；對圖（tú）紙上有位置精度要求的表麵，應保證在一次裝夾下完成；對表麵（miàn）粗糙度要求較高的表麵，應采用恒線速度切削（注（zhù）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

數控車削加工中盡可能做到（dào）一次裝夾後能加工出全（quán）部或大部分代加工表麵，盡量減少裝夾次數，以提高加工效率、保證加工（gōng）精度。對於軸類零件，通（tōng）常以零件自身的外圓柱麵作（zuò）定位基準；對於套類零件，則以內孔為定位基準。數控車床夾具除了使用通用的三爪（zhǎo）自動定心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動及氣動夾具外（wài），還有多種通用性較好的專用夾具。實（shí）際操作時應合理選擇。金屬加工微（wēi）信（xìn），內容不錯，值（zhí）得（dé）關注。

2．刀具選擇

刀具的（de）使（shǐ）用壽命除與刀具材料相關外，還與刀具的直徑有很大的（de）關係。刀具直徑越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許（xǔ）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（shēng）產率的有效措施。數控（kòng）車削常用的刀具一般分為3類。即尖形（xíng）車刀、圓弧形（xíng）車刀和（hé）成型車刀。

（1）尖形（xíng）車刀。以直線形切削刃為特征的車刀一般稱（chēng）為（wéi）尖（jiān）形車刀。其刀尖（jiān）由直線性的主、副切削刃構成，如外圓偏刀、端麵車刀等。這類車刀加工零件時，零（líng）件的輪廓（kuò）形狀主要由一個獨立的刀尖或一條直線形主切削刃位移後（hòu）得到。

（2）圓弧形（xíng）車刀。除可（kě）車削內外（wài）圓表麵（miàn）外，特別適宜於車削（xuē）各種光滑連（lián）接（jiē）的成型麵。其特征為：構（gòu）成主切削刃的刀刃形狀為一圓度（dù）誤差或線輪廓（kuò）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（bú）在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。

（3）成型車刀。即所加工零件的輪（lún）廓（kuò）形狀完全由車（chē）刀刀刃（rèn）的形狀和尺寸（cùn）決定。數（shù）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（jiǎn）少換（huàn）刀時間和方便對刀，便於實現機械（xiè）加工的標（biāo）準化。數控車削加工中，應盡（jìn）量采用機（jī）夾可轉位式車刀。

（三）切削用量選擇

數控車削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（jìn）給速度F（或（huò）進（jìn）給量f ）。

切削用量的選擇（zé）原則，合理選用切削用量對提高（gāo）數控車床（chuáng）的加（jiā）工質量至（zhì）關重要。確（què）定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（jí）刀具的（de）耐用度去選擇，也可結合實際經驗采（cǎi）用類比法（fǎ）來確定。一般的選擇原則是：粗（cū）車時，首先考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的（de）背吃刀量ap；其次選擇較大的（de）進（jìn）給量f；最後再根據刀（dāo）具允許的壽命確定一個合適的切削（xuē）速度υ。增大背吃刀量可減（jiǎn）少走刀次數，提（tí）高加工效率，增大進給量（liàng）有利於斷屑。精車（chē）時，應著重考慮如何保證加工質量，並在此（cǐ）基礎上盡量提高加工效率，因此宜選用較小的背（bèi）吃刀量（liàng）和進給量，盡可能地（dì）提高加（jiā）工速度。主軸（zhóu）轉速S(r/min)可根據切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000／πD(D為工件或刀／具直徑 mm)計算（suàn）得出，也可以查表（biǎo）或根據實（shí）踐經驗確定。