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數控車削加工工藝及分析

文章出處：公司動態責任編輯：東（dōng）莞市蜜桃视频com.www五金機械有（yǒu）限公司發表時間：2020-01-22

數控機床作為一（yī）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（diǎn），除了必須掌（zhǎng）握機床的性能（néng）、特（tè）點及操作方法外，還應在編程前進行（háng）詳細的工藝分析和確定合（hé）理的加工工藝，以得（dé）到最優的（de）加工方案。

　　一、數控（kòng）車削加工工藝的內容（róng）

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

　　（一）選擇並確定零件的數控車削加工內容；

　　（二）對零件圖紙進行數（shù）控車削加工工藝分析；

　　（三）工具、夾具的（de）選（xuǎn）擇和調整（zhěng）設計；

　　（四）工序、工步的設（shè）計；

　　（五）加工軌跡（jì）的計（jì）算和優化；

　　（六）數控車削加工程序的編寫、校驗與修改；

　　（七）首件試加工與現場問（wèn）題的處理；

　　（八）編製數控（kòng）加工工藝技術文件；總之（zhī），數控加工工藝內容（róng）較多，有些（xiē）與普通（tōng）機床加工相似。

　　二、數控（kòng）車（chē）削加工工藝分（fèn）析

　　工藝分析是數控車削加工的前期工藝準備（bèi）工作。工藝製定（dìng）得合理與否，對程序的編（biān）製、機床的加工效率和（hé）零件的（de）加工精度（dù）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的工作原理、性能特點及結構（gòu）。掌握編程語言及編程格式，還應熟（shú）練掌握工件加工工藝，確定合理的切（qiē）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）合數控車床的特點（diǎn），認真而詳細地進行數控車削加工工藝分析。其主要內容（róng）有（yǒu）：根據圖紙分析零件的加工要求及（jí）其合理性；確定工件在數控車（chē）床上（shàng）的裝夾方（fāng）式；各表麵的加工順序、刀具的（de）進給路線以及刀具（jù）、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（xuē）工藝的首（shǒu）要任務。主要進行尺寸標（biāo）注方法分析、輪廓幾何（hé）要素分析以及精度（dù）和技術要求分析（xī）。此外還應分析零件結構和（hé）加工要（yào）求的合理（lǐ）性（xìng），選（xuǎn）擇工藝（yì）基準。

　　1．尺寸標注方法分析

　　零件圖上的尺寸標注方法應適應數控車床的加工特點，以同一基（jī）準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便於編程（chéng），又有利（lì）於設計基準、工藝基準（zhǔn）、測量基（jī）準和編程原點的統一。如果零件圖上各方向的尺寸（cùn）沒（méi）有統一的設計基準，可考慮（lǜ）在不影響零（líng）件精度的前提下（xià）選擇統一的工藝基準。計算轉化各尺寸，以簡化編（biān）程計（jì）算。

　　2．輪廓幾何要素（sù）分析

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

　　3．精度和技術要求分析

　　對被加（jiā）工零件的精度和技術進（jìn）行分析，是零件工（gōng）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礎（chǔ）上，才能正確合理（lǐ）地選擇加工方法、裝夾方式、刀（dāo）具及切削用量等。其主要內容包括（kuò）：分析精度及各項技術要求是否齊全、是否合理；分析本工（gōng）序的數控（kòng）車削加工精（jīng）度能（néng）否達到（dào）圖紙要求，若達不到，允許采取其他加工方式彌（mí）補時，應給後續工序留有餘量；對圖紙上有位（wèi）置精度要求的表（biǎo）麵，應保證在（zài）一次裝夾下完（wán）成；對表麵粗糙度要（yào）求較高的表麵，應采用恒線速度（dù）切削（注意：在車削端麵（miàn）時，應限（xiàn）製（zhì）主軸（zhóu）最高轉（zhuǎn）速)。

（二）夾具和刀具的選擇

　　1．工件（jiàn）的裝夾與定位

　　數控（kòng）車削加工中盡可能做到一次（cì）裝夾後能加工出全（quán）部或大部分代加工表麵（miàn），盡量（liàng）減少裝夾次數，以提高加工效率、保證加工精度。對於軸（zhóu）類零件，通常以零件自身的外圓柱麵（miàn）作（zuò）定位基準（zhǔn）；對於套類零件，則以內孔為定位（wèi）基準。數控車床夾具除（chú）了使用（yòng）通用的三爪自動定心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動及氣動夾具外，還有多種通用性較好（hǎo）的專用夾具。實際操作（zuò）時應合理選（xuǎn）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（yòng）壽命除與刀具材料相關外，還與刀具的直徑（jìng）有很大的（de）關係。刀具直徑越（yuè）大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許的情況下，采用（yòng）盡可能大的刀具直徑是延長刀具壽命，提高生（shēng）產率（lǜ）的有效措施。數控車削常用的刀具一般分為3類。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車（chē）刀（dāo）。

　　（1）尖形車刀。以直線形切削刃為（wéi）特（tè）征的車刀一般稱為尖形車刀。其刀尖由直線性的主、副切（qiē）削刃構成，如外圓（yuán）偏刀（dāo）、端麵車刀等。這類車刀加工零件時，零件的輪廓形狀主要由（yóu）一個獨立的刀尖或一條直線形主切削刃位移後得到。

　　（2）圓（yuán）弧形車刀。除可車削內外圓表麵外，特別（bié）適宜於車削各種光滑連接的成型麵。其特（tè）征為：構成主切削刃（rèn）的刀刃形狀為一圓度誤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（dāo）的刀尖，因此刀位點不在圓弧（hú）上，而在該圓弧的圓心上（shàng）。

　　（3）成型車刀。即所加工零件的輪廓形狀完（wán）全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定（dìng）。數控車削（xuē）加工中，常用的成型車刀有小（xiǎo）半徑圓弧車刀、車槽刀和螺紋車刀等。為了減少換刀時（shí）間和方（fāng）便對（duì）刀（dāo），便於實現機械加工的標準化。數（shù）控車削加工中，應盡量采用機（jī）夾可轉位式車刀。

（三）切削用量選擇（zé）

　　數控車削加工中的切削用（yòng）量包括背吃刀量ap、主（zhǔ）軸轉速S（或切削（xuē）速度υ）及進給（gěi）速度F（或進給量f ）。

　　切削用量的選（xuǎn）擇原（yuán）則，合（hé）理選用切削用量對（duì）提高數控車床的加工（gōng）質量至關重要。確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，以及刀具的耐用度去選（xuǎn）擇，也可（kě）結合實際經驗采用（yòng）類比（bǐ）法來確定。一般的選擇原則是：粗（cū）車時，首先考慮在機床（chuáng）剛度允許的情況（kuàng）下選擇盡可能大的背吃刀量ap；其次選擇較大的（de）進給量f；最後再根（gēn）據刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度υ。增大背吃刀量可減少走刀（dāo）次數，提高加（jiā）工效率，增大（dà）進給量（liàng）有利於斷屑。精車時，應著重考慮如何保（bǎo）證（zhèng）加工質量，並在此基礎上盡量提高加工效率，因此宜（yí）選用較小（xiǎo）的背吃刀量和（hé）進給量，盡可能地提高加工速度。主軸（zhóu）轉速S(r/min)可根據切削（xuē）速（sù）度υ(mm/min)由公式 S=υ1000／πD(D為工件或刀／具直徑 mm)計算得出，也（yě）可以查表或根（gēn）據實踐經驗確定。