淺談數(shù)控車削加工工藝性分析

呂雅妍

摘 要：數(shù)控機床是我國機械設備領域的高精度設備之一，其自動化程度較高，屬于高科技產品，目前已成為機械設備領域的主流設備。數(shù)控機床的高精準性使其成為加工行業(yè)的重要設備，同時其加工工藝雖然傳承了普通機床設備的諸多優(yōu)點，但還是有許多不同之處的。為此，對數(shù)控車削加工工藝的內容進行了分析，并進一步對數(shù)控加工工藝進行了具體的闡述。

關鍵詞：數(shù)控車床；車削加工工藝；工藝分析；車削

前言

數(shù)控機床作為一種高效率的自動化設備，其工作效率是普通機床所無法比擬的，因此在使用時要對其功能進行充分的發(fā)揮，需要在編程之前就做好工藝分析，確保數(shù)控加工的工藝更加詳細，從而對充分提高數(shù)控機床的加工質量、生產效率及除低加工成本。

1 數(shù)控車削加工工藝的內容

數(shù)控車床在加工零件時需要運用一定的方法和技術手段來完成加工任務，這即是數(shù)控車削加工工藝。其具體包含以下幾個方面：

（1）選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內容；（2）對零件圖紙進行數(shù)控車削加工工藝分析；（3）工具、夾具的選擇和調整設計；（4）工序、工步的設計；（5）加工軌跡的計算和優(yōu)化；（6）數(shù)控車削加工程序的編寫、校驗與修改；（7）首件試加工與現(xiàn)場問題的處理；（8）編制數(shù)控加工工藝技術文件。

總之，數(shù)控加工工藝內容較多，雖然部分與普通機床有很多相似的地方，但因其精度高，自動化程度較高等特點與普通加要還有許多區(qū)別的地方。

2 數(shù)控車削加工工藝分析

工藝分析是根據(jù)圖紙上對零件加工要求分析其合理性，同時確定加工零件在數(shù)控車床上采取何處裝夾方式，并對零件各表面的加工順序、進給路線及用量等進行合理的選擇。這是車削加工的前期準備階段，對工藝制定的分析直接影響著以后編程、加工效率和零件加工精度。同時車削加工工藝中對于程度的編制非常嚴格，對編程者的要求較高，為了保證程度的合理和實用性，要求編程者不僅要熟悉程序語言還要對數(shù)控車床的工作原理、性能、加工工藝熟練掌握，這樣才能保證加工工藝的合理、實用性。因此，在對數(shù)控車削工藝分析時要根據(jù)數(shù)控車床的特點和加工工藝原則進行，確保其加工工藝合理、實用。

2.1 零件圖分析

2.1.1 尺寸標注方法分析

零件圖上的尺寸標注方法應適應數(shù)控車床的加工特點，以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便于編程，又有利于設計基準、工藝基準、測量基準和編程原點的統(tǒng)一。

2.1.2 輪廓幾何要素分析

在手工編程時，要計算每個節(jié)點坐標。在自動編程時要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，要分析幾何元素的給定條件是否充分。

2.1.3 精度和技術要求分析

對被加工零件的精度和技術進行分析，是零件工藝性分析的重要內容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎上，才能正確合理地選擇加工方法、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式彌補時，應給后續(xù)工序留有余量；對圖紙上有位置精度要求的表面，應保證在一次裝夾下完成；對表面粗糙度要求較高的表面，應采用恒線速度切削。

2.2 夾具和刀具的選擇

2.2.1 工件的裝夾與定位

數(shù)控車削加工中的裝夾對加工效率和精度的影響都較大，因此盡量做到一次裝夾即完成需要加工的全部零部件的加工表面，這樣不僅提高了加工的效率，同時也能保證加工的精準度。同時對于不同類型的零件其選擇定位的基準也不一樣，其中軸類以外圓柱面、套類以內孔為定位基準。另外對于數(shù)控車床的夾具也有多種選擇，可根據(jù)實際操作和自己的需要選擇合理的夾具。

2.2.2 刀具選擇

刀具的切削力度與刀具的直徑有直接的關系，刀具的直徑越來，所切削的力量越大，因此在切削零件時盡可能選擇直徑大的刀具，這樣不僅有利于切削效率的提高，同時對延長刀具的壽命也具有積極的作用。數(shù)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。

（2）圓弧形車刀。除可車削內外圓表面外，特別適宜于車削各種光滑連接的成型面。

（3）成型車刀。即所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(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

2.3 切削用量選擇

數(shù)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）及進給速度F（或進給量f）。

數(shù)控車床的加工質量與切削用量的選擇有十分重要的關系，因此在數(shù)控車床的加工中，合理的選用切削用量具有重要意義。因此在數(shù)控車床加工中可以根據(jù)車床的說明書規(guī)定的要求，同時根據(jù)刀具的耐用度來選擇，也可結合實際經驗采用類比法來確定。

2.4 劃分工序及擬定加工順序

2.4.1 工序劃分的原則

在數(shù)控車床上加工零件，常用的工序的劃分原則有兩種。

（1）保持精度原則。在加工工序中通常情況下會要求把粗、精加工在一次裝夾中全部完成，但為了保持切削的精度，應該把粗、精加工分開進行，這樣就能在很大程度上減少熱變形和切削力變形對所加要的零件的形態(tài)、精度和粗糙度的影響。

（2）提高生產效率原則。一把刀能加工的加工部位需要在換刀前全部完成，這樣就有效的減少了換刀的時間，對生產效率的提高起到促進作用，同時在換刀時盡量避免空行程。

2.4.2 確定加工順序

制定加工順序一般遵循下列原則：

（1）先粗后精。在加工過程中應該按照粗車、半精車、精車的順序進行，不可能一次就達到精車的目的，應該逐步提高加工精度。

（2）先近后遠。這是針對對刀點近的位置來說的，對于離對刀點近的部位要先加要，這樣刀具移動的距離會有所縮短，避免了刀具的空程時間，同時對車削的半成品的剛性和改善切削條件都是具有十分重要意義的。

（3）內外交叉。對于內外表面都需要進行加工的零件，則需要先進行粗加工，然后再進行精加工。

（4）基面先行。首先應把用作精基準的表面先加工出來，這樣就有效的減少了裝夾的誤差。

3 結束語

隨著數(shù)控機床的不斷發(fā)展，其做為一種高科技技術集于一身的全自動化機械設備，其自身的高性能、高精度和高自動化的特點使其在使用過程中需要具有較強的專業(yè)知識，熟練掌握數(shù)控的編程程序，對加工工藝進行詳細的分析，從而確定最優(yōu)的加工方案，提高機床加工工藝的合理性和實用性，從而確保加工的零件滿足規(guī)定的質量要求。

參考文獻

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