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數控車削（xuē）加工工藝及分析

文章出處：公司動態責（zé）任編輯：東莞市17C视频五金機械有限公司發表時間：2019-05-25

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，除（chú）了必須掌握機床的性能、特點及操作方法外，還（hái）應在編程前進行詳細的（de）工藝分（fèn）析和確定合理的加工工藝，以得（dé）到最優的加工方案。

一（yī）、數控車削加工工藝的內容

數控車削加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總和。其主要內容（róng）包括（kuò）以下幾（jǐ）個方麵：

（一）選擇並確定零件的數控車（chē）削加工內容；

（二）對零件圖紙進行數控車削加工工藝分析；

（三）工（gōng）具（jù）、夾具的選擇和調整設計；

（四）工序、工步的設計（jì）；

（五）加工（gōng）軌跡的計算和優化；

（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題的處理；

（八）編製數控加（jiā）工工藝技術文件；總之，數控加工工藝內容較（jiào）多，有些與普通機床加工相似。

二、數控車削加工（gōng）工藝（yì）分析（xī）

工藝（yì）分析是（shì）數控車削加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加工精度都有重要影響。為了編製出一個合理的、實用的加工程（chéng）序，要求（qiú）編程者（zhě）不僅要了解數控車床的工作原理、性能特點及結構。掌握編程語言及編程格式，還應熟練掌握工件加工工藝，確定合（hé）理的切削用量、正確地選用刀具和工件裝夾方（fāng）法。因此，應遵循（xún）一般的工藝原則並（bìng）結合數控車床的特點，認真而詳細地進行數（shù）控車削加工（gōng）工藝分析。其主要內容（róng）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（de）裝夾方（fāng）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（xuē）用量的選擇（zé）等。

（一）零件圖（tú）分（fèn）析

零件圖分析是製定數（shù）控車削工（gōng）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分析。此外還應分析零件結構和加工要求的合理性，選擇工藝基準。

1．尺寸標注方法（fǎ）分析

零件圖上的尺寸標注方法（fǎ）應適應（yīng）數控車（chē）床（chuáng）的加工特點，以（yǐ）同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既（jì）便於編程，又有利於設計基準（zhǔn）、工（gōng）藝基準、測量基（jī）準和編程原點的統一。如果零件圖上（shàng）各方（fāng）向（xiàng）的尺寸沒有統一的設計基準，可考慮（lǜ）在不影響零件精度的前提（tí）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（lún）廓幾何（hé）要素分析

在手工編程時，要計（jì）算每個節點坐標。在（zài）自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素（sù）進行定義。因此在零（líng）件圖分析時，要分析幾何元素的（de）給定條（tiáo）件是否充分。

3．精度和技術要求分析

對被加工零件（jiàn）的精度和技術進行分析，是零（líng）件工藝性（xìng）分析的重要內容（róng），隻有在分析零件尺寸精度和表麵粗糙度（dù）的基礎上，才能正確合理（lǐ）地選擇加工方法（fǎ）、裝夾方式、刀具及切削用量等。其主要內容包括：分析精度及各項技術（shù）要求（qiú）是否齊全、是否（fǒu）合理；分析本工序的數控車削加工精度能否達（dá）到（dào）圖紙（zhǐ）要求，若達不到，允許采取其他加工方（fāng）式彌（mí）補時，應給後續工序留有餘量；對圖紙上有位置（zhì）精度要求的表麵，應保證在（zài）一次（cì）裝夾下完成；對表（biǎo）麵粗糙度要求較高的表麵，應（yīng）采用恒線速度切削（注意：在（zài）車削（xuē）端麵時，應限製主軸最高轉速)。

（二）夾具和刀具的選擇（zé）

1．工件的裝夾與（yǔ）定位

數控車削加工中盡可能做（zuò）到一次裝夾後能加工出全（quán）部或大部分（fèn）代加工表麵，盡量減少裝夾次數，以提（tí）高加工效率、保證加工（gōng）精度。對於軸類（lèi）零件，通（tōng）常以零件自身的外圓（yuán）柱麵作定位（wèi）基準；對於套類零件，則以（yǐ）內孔為定位基準。數控車床（chuáng）夾（jiá）具（jù）除了使用通用的三爪自（zì）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的專用夾具。實際操作時應合理選（xuǎn）擇。金屬加工微信，內容不錯，值得關注。

2．刀具選擇

刀具（jù）的使用壽命除與刀具材料相關外，還與刀具的直徑有（yǒu）很大的關係。刀具直徑越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許的情況下，采用盡可能大的刀具直徑是延（yán）長刀具壽命，提高生產率（lǜ）的有效措施。數控車削（xuē）常用（yòng）的刀具一般分（fèn）為3類。即尖（jiān）形（xíng）車刀、圓弧形車刀和成型車刀。

（1）尖形車刀。以直線形切削刃（rèn）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，如外（wài）圓偏刀、端麵車（chē）刀等。這類車刀加工零件時，零件（jiàn）的輪廓形狀（zhuàng）主要由一個獨立（lì）的刀尖或（huò）一（yī）條直線形主切削刃位（wèi）移後得到（dào）。

（2）圓弧形車刀。除可車削內外圓（yuán）表麵外，特別（bié）適宜於車削各種光滑連接的成型麵（miàn）。其特征為：構成主切削刃的刀刃形狀（zhuàng）為一圓度誤差或線輪廓誤差很（hěn）小的圓弧，該圓弧刃的（de）每一（yī）點都是圓弧形車刀的刀尖，因（yīn）此刀位點不在圓弧上（shàng），而在該圓弧的圓心上。

（3）成型車刀。即所加工零件的（de）輪廓形狀（zhuàng）完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數控車削加工中，常用的成型（xíng）車刀有小（xiǎo）半徑圓弧車刀、車（chē）槽刀和螺紋車刀等。為了減少換刀時間和方便（biàn）對（duì）刀，便（biàn）於實現機械加工的標準化。數控（kòng）車（chē）削加工中，應盡量采用機（jī）夾可轉位式車（chē）刀。

（三）切削用量選擇（zé）

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

切削用（yòng）量的選擇原則，合理選用切削用量對提高數控車床的加工質量至關重要。確定數控車床的切（qiē）削用量時一定要根據機床說明（míng）書（shū）中規定的要求，以及（jí）刀具的耐用（yòng）度去選擇，也可結合（hé）實際經驗采用類比法（fǎ）來確定。一（yī）般的選擇原（yuán）則是（shì）：粗車時，首先考慮在機床剛（gāng）度（dù）允許的情況下選擇盡可能大（dà）的（de）背吃刀量ap；其次選（xuǎn）擇較大的進給量f；最後再（zài）根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（dāo）量可減少走刀次數，提高加工效率，增大進（jìn）給量有利於斷屑。精車時，應著重考慮如何保證加工質量，並在此基礎上盡（jìn）量提高（gāo）加工效率，因此宜選用較小的背吃刀量和進給（gěi）量，盡可能地提高加工速度。主軸轉速S(r/min)可根據切削速度υ(mm/min)由公式（shì） S=υ1000／πD(D為工件或（huò）刀／具直徑 mm)計算得出（chū），也可以查表或根據實踐經驗確定。