數控車削加工工（gōng）藝及分（fèn）析

文（wén）章（zhāng）出處：公司動態責任編輯：東莞市沃爾（ěr）鑫五金機械有限公司發表時間（jiān）：2020-01-22

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

　　一、數控車削加工工（gōng）藝的內容

　　數控車削加工工藝是（shì）采用數控車床加工零件時所運用的方法和技術（shù）手段的總和。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（tú）紙進行數控車削加工工藝分（fèn）析；

　　（三）工具、夾具的（de）選擇和調整設計；

　　（四）工序、工步（bù）的設計；

　　（五）加（jiā）工軌跡的（de）計算和優化；

　　（六）數控（kòng）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（tí）的處理；

　　（八）編製數（shù）控加工（gōng）工藝（yì）技術文件；總之，數（shù）控加工工藝內容較多（duō），有些與普通機床加工相似。

　　二、數控車削加工工藝分析

　　工（gōng）藝分析是數控車削加（jiā）工的前期工藝準備工作。工藝製定得合理與否，對程序的編製、機床的加工效率和零件的（de）加工精度都有重要影響。為（wéi）了編製出一個合理（lǐ）的、實用的加工程序，要求編程者不僅要了（le）解數控車床的工（gōng）作原理、性能特點及結構。掌握編程語言及編程格式，還應熟練掌握（wò）工（gōng）件加（jiā）工工（gōng）藝（yì），確（què）定合理的切削用量、正確（què）地選用刀具（jù）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（chē）床的特點，認真（zhēn）而詳細地進行數控車削加工（gōng）工（gōng）藝分析。其主要內容（róng）有：根據（jù）圖紙分析零件的（de）加工要求及其合理性；確定工件在數控車床上的裝夾方式（shì）；各表麵的加工順（shùn）序（xù）、刀具的進給路線以及刀具、夾具和切削用（yòng）量（liàng）的選擇等。

（一）零件圖分（fèn）析

　　零件圖（tú）分析是製定數控（kòng）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（shù）要求分析。此外還應分析零件（jiàn）結構和加工要求的合（hé）理性，選擇工藝基準（zhǔn）。

　　1．尺寸（cùn）標注方法分析

　　零件圖上（shàng）的尺寸標注方法（fǎ）應適應數控車床的加工特點，以同一基準標注尺寸或直接（jiē）給出坐標（biāo）尺寸。這種標注方法既便於編程，又有利於設計基準、工藝基準、測量基準（zhǔn）和編程原點的（de）統一。如果（guǒ）零件圖上各方向的尺寸沒有統一的設計基準，可（kě）考慮在不影響零（líng）件精度（dù）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（gōng）編程時，要計算每個節（jiē）點坐標。在自（zì）動編程時要對零件輪廓的所有（yǒu）幾何元素進（jìn）行定義。因此在零件圖（tú）分析時，要分（fèn）析幾何元素的給定條件是否充分。

　　3．精度和技（jì）術要（yào）求分析

　　對被加工零件的精度和（hé）技術進行分析，是零件工藝性分析的重要內容，隻有在分析零件尺寸精度（dù）和表麵粗糙度的（de）基礎上，才能正確合理（lǐ）地選擇加（jiā）工方法、裝夾方式（shì）、刀具及切削用量等。其主要內容包括：分析精度及（jí）各項技術（shù）要求是否齊全、是否合理；分析本工序的數（shù）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（fāng）式彌補時，應給後續工序留有餘量；對圖紙上有位置精度要求的表麵，應保證在一次（cì）裝夾下完成；對表麵粗糙度要求較高的表麵，應采用恒線速度切（qiē）削（注意：在車削端麵時，應限製主（zhǔ）軸最高轉速)。

（二）夾具和刀具（jù）的（de）選（xuǎn）擇

　　1．工件的裝夾與定位

　　數控車削加工中（zhōng）盡可能做到一次裝夾後能加工出全部或大部分代加（jiā）工表（biǎo）麵，盡量減少裝夾次數，以提（tí）高加工效率、保證加工精度。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，則以內孔為定位基準。數控車床夾具除了（le）使（shǐ）用通用的三爪自動定心卡盤、四爪卡盤、液（yè）壓、電動及（jí）氣動夾具外，還有多種通用性較好的專用夾具。實際操作時應（yīng）合理選（xuǎn）擇。金屬加工微信（xìn），內容不錯，值得關注。

　　2．刀具選擇

　　刀具的使用壽命（mìng）除與刀（dāo）具材料（liào）相關外，還與刀具的直徑有很大的關係。刀具直徑越大，能承受的切削用量也越大。所以在零（líng）件形狀允許（xǔ）的情況下，采用盡可能大（dà）的刀具直徑是延長（zhǎng）刀具壽命，提高生（shēng）產率的有效措施。數控車削常用（yòng）的刀具一般分為3類。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。

　　（1）尖形車（chē）刀。以直線形切削刃為特征的車刀（dāo）一（yī）般稱（chēng）為尖形（xíng）車刀。其（qí）刀尖由（yóu）直線性的主、副切削刃構（gòu）成，如外圓偏刀、端麵車刀等（děng）。這類車刀（dāo）加工零件時，零件的輪廓（kuò）形狀主要（yào）由一個獨立的刀尖或一條直線形主切削刃位移後得到。

　　（2）圓弧形車（chē）刀。除可車削內外（wài）圓表（biǎo）麵外（wài），特別適宜（yí）於車削各種光滑連接的成型麵。其特征為：構成主切削（xuē）刃的刀刃形狀為一圓度誤差或線輪廓（kuò）誤（wù）差很小的圓弧，該圓弧刃的每一點（diǎn）都是（shì）圓弧形車刀的刀尖，因此刀位點不在圓弧上（shàng），而在該圓弧的圓心上。

　　（3）成型車刀。即所（suǒ）加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數控（kòng）車削加工（gōng）中，常用的（de）成型車刀有小半徑圓弧車刀、車槽刀和螺紋車（chē）刀等。為了減少換刀時間和方便對刀，便於實現機械加工的標（biāo）準化。數控車削加工中，應盡量采用機夾可轉位（wèi）式車刀。

（三（sān））切（qiē）削用量選擇

　　數（shù）控車削加工中的切削用量包括背吃刀量（liàng）ap、主（zhǔ）軸轉（zhuǎn）速S（或切削速度（dù）υ）及進給速度F（或進給量f ）。

　　切（qiē）削用量的（de）選擇原則（zé），合理選（xuǎn）用切削用量對提高數控車床的加工質量至關重要。確定數（shù）控車床的切削用量時一定要根據機床（chuáng）說明書中規定的要（yào）求，以（yǐ）及刀具的耐用度去選擇（zé），也可結合實際經驗（yàn）采用類（lèi）比法（fǎ）來確定。一般的選擇原則是：粗車時（shí），首先考（kǎo）慮在機床剛（gāng）度（dù）允許的情況下選擇盡可能大的（de）背吃刀量ap；其次選擇較大的進給量f；最後再根據刀具允許的壽命確定一個合適（shì）的切削速度υ。增大背吃刀量可減少走刀次數，提高加工效率，增大進給量有（yǒu）利於斷屑。精車時，應著重考慮如何保證加工質量，並（bìng）在此基礎上盡量提高（gāo）加工效率，因此宜選用較小的背吃刀（dāo）量和進給量，盡可能地提（tí）高加工速度。主軸轉速S(r/min)可根據切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000／πD(D為（wéi）工件或刀（dāo）／具直徑 mm)計算得出，也可以查表或（huò）根據實踐經（jīng）驗確定。