數控車削加工工藝及分析

文章出處：公司動態責任編輯：東莞市羞羞小视频五金機械有限公（gōng）司發表（biǎo）時間：2019-05-25

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

一、數控車（chē）削加工工藝的內容

數控車削（xuē）加工工藝是采用數控車床加工零件（jiàn）時所運用的方法和技術手段的總和。其主要內容包括以下幾個方麵：

（一）選擇並（bìng）確定零件的數控車削（xuē）加工內容；

（二）對零件圖紙進行數控車削加（jiā）工工藝分析；

（三）工具、夾具的選擇（zé）和調整設計；

（四（sì））工序、工步的設計；

（五）加（jiā）工軌跡的計算和優化；

（六）數控車削加（jiā）工程序的編寫、校驗與修（xiū）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，數控加工工藝內容較多，有些與普通機床加工相（xiàng）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（qián）期工藝準（zhǔn）備工作。工藝（yì）製定得合理與否，對程序的編製、機床的加（jiā）工效率和（hé）零件的加工精度都有重要影響。為了編製出一個（gè）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（jié）構。掌握編程語言及編程格式，還應熟練掌握工件加工工藝，確定（dìng）合（hé）理的切削用量、正確地選用刀具和工件（jiàn）裝夾方法。因此（cǐ），應遵（zūn）循一般（bān）的工藝原則並結（jié）合數控車床的特點，認真而詳細地進行數控車削加工工藝分析。其主要內容有：根據圖紙分析零（líng）件的加工要求及其（qí）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、刀具的進給路線以及刀具、夾具和切削用量的（de）選擇等。

（一）零件圖分析（xī）

零件圖分析是（shì）製定（dìng）數控車削工藝的首要任務。主要進行尺寸標注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術要求（qiú）分析。此外還應分析零件結構和加（jiā）工要求的合理性（xìng），選擇工藝基準。

1．尺寸（cùn）標注方（fāng）法分析（xī）

零件圖上的尺寸標注方法應適應數控車床的加（jiā）工特點，以同一基準（zhǔn）標注尺寸或直（zhí）接給出（chū）坐標尺寸。這種標注方法既（jì）便於編程，又（yòu）有（yǒu）利於設（shè）計基準（zhǔn）、工藝基準、測量基準和編程原點的統（tǒng）一。如果零件圖上各方（fāng）向的尺寸沒有統一的（de）設計基準，可（kě）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，以簡化編程計算。

2．輪廓幾何要素分析

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

3．精度（dù）和技術要求分析

對（duì）被加工零件的精度和技（jì）術進行分析，是零件工藝性分析的重要（yào）內（nèi）容，隻有在分析零件（jiàn）尺寸精度和（hé）表（biǎo）麵粗糙度（dù）的（de）基（jī）礎（chǔ）上，才能正確合理地選（xuǎn）擇加工方法、裝夾方式、刀（dāo）具及切削用量等（děng）。其主要內容包括：分析精度及各項（xiàng）技術要（yào）求是否齊全（quán）、是否合（hé）理；分析本工序（xù）的數控車削（xuē）加工精度能否達到圖（tú）紙要求，若達不到，允許采（cǎi）取其他加工方式彌（mí）補時，應給（gěi）後（hòu）續（xù）工序留（liú）有餘量；對圖紙（zhǐ）上有位置精度（dù）要求的表麵，應（yīng）保證在一次裝夾下完成；對表麵粗糙度要求較高的表麵，應采用恒線速（sù）度切削（注意：在（zài）車削端麵時，應限製主軸最高轉速)。

（二）夾具和刀具的選擇

1．工件的裝夾與定（dìng）位

數控車削加工中盡可能做到一次裝夾後能加工出全部或大部分代（dài）加工表麵，盡量減少裝夾次數，以提高加工效率、保證加工精度。對（duì）於軸類（lèi）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，則以內孔為定位基準。數控車（chē）床夾具除了使用通用的三爪自動定心卡盤、四（sì）爪（zhǎo）卡盤、液（yè）壓、電動及氣動（dòng）夾具外（wài），還有多種通用性較（jiào）好的專用夾具。實際操作時應合理選擇。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（cái）料相關外，還與刀具（jù）的直徑有很大的關（guān）係。刀具直徑越大，能承（chéng）受的切削用量也越大。所以在零（líng）件形狀允許的情況下，采用盡可能大的刀具直徑是延長刀具壽命，提高生產率的有效（xiào）措施。數控車削常（cháng）用的刀具（jù）一般分為（wéi）3類（lèi）。即（jí）尖形車刀、圓弧（hú）形車刀和成型車刀。

（1）尖形車刀。以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。其刀尖由直線性的主、副切削刃構成（chéng），如外圓偏（piān）刀（dāo）、端麵車刀等。這（zhè）類車刀加工零件時，零件的輪廓形狀主要由（yóu）一個獨立的刀尖或（huò）一條直線形主切削刃位移後得到。

（2）圓弧形車刀。除可（kě）車削內外圓表麵外，特別適宜於車削各種光滑連接的成型麵。其（qí）特征為：構成主切削刃的刀（dāo）刃形狀為一圓（yuán）度誤差或線輪廓誤差（chà）很小的圓弧，該圓弧刃的每一點都是圓弧形車刀的刀尖，因此刀位點不在圓弧上，而在該（gāi）圓弧的圓心上。

（3）成型車刀。即所加工零件的（de）輪廓形狀完全由（yóu）車刀刀刃的形狀和尺寸決定。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對刀，便（biàn）於實現機械加工的（de）標準化。數控車削加工中，應盡量采用機夾可轉位式車刀（dāo）。

（三（sān））切削用量選擇

數（shù）控車削加工（gōng）中的切削用（yòng）量包括背吃刀（dāo）量ap、主軸轉速S（或切削（xuē）速度υ）及進給速（sù）度（dù）F（或進給量f ）。

切削用量的選擇原則，合理選用切削用量對提高數控（kòng）車（chē）床的加工質量至關重要。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，以及刀（dāo）具的耐用度去選擇，也可結合實際經驗采用類比法來確定（dìng）。一般的選擇原則是：粗車時，首先（xiān）考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃（chī）刀量ap；其次選（xuǎn）擇較大（dà）的進（jìn）給量f；最後再根據刀具允（yǔn）許的壽命確定（dìng）一個合適的切削速度υ。增大背吃刀量可（kě）減少走刀次數，提高加工效率，增（zēng）大進給（gěi）量有利於斷屑。精車時，應著重考（kǎo）慮如何保（bǎo）證（zhèng）加（jiā）工質量，並在此基礎上盡量提高加工效（xiào）率，因此宜（yí）選用較小的背吃刀（dāo）量和進給量，盡可能地提高加工速度。主軸轉速S(r/min)可（kě）根據切（qiē）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（suàn）得出，也可（kě）以查表或根據實踐經驗確定。