淺談數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中加工路線的確定

劉一波

摘 要：本文介紹了學(xué)生在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中進(jìn)給路線的選擇方法，同時(shí)也對數(shù)控車削中三種不同的退刀方式進(jìn)行了對比。學(xué)生在實(shí)際車削加工中合理選擇加工路線是提高加工效率、保證加工質(zhì)量，降低成本的有效途徑，從而進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)技能。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車實(shí)訓(xùn) 加工路線 換刀點(diǎn)

學(xué)生在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)過程中，為了更好地實(shí)現(xiàn)高效加工，必須進(jìn)行合理地編制加工程序。為了進(jìn)一步提高加工效率，學(xué)生在編程過程中要綜合考慮刀具進(jìn)給路線的選擇，以及合理確定換刀點(diǎn)位置，以確保安全的情況下縮短換刀時(shí)間，從而提高實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的加工效率。

一、合理確定進(jìn)給路線

在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生通過粗車—半精車—精車的加工順序，來逐步提高實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的加工精度。粗車是為了將工件表面上的大部分加工余量在較短的時(shí)間內(nèi)加工完成，一方面是為了提高金屬切除率，另一方面是為了使精車的加工余量更加均勻。此實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)主要是讓學(xué)生將所編制的加工程序能達(dá)到減少循環(huán)走刀次數(shù)，提高加工效率的目的，學(xué)生在對實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目編程時(shí)應(yīng)合理選擇其走刀方式。在軸套類零件加工時(shí)，盡量選擇軸向走刀、徑向進(jìn)刀的走刀路線，加工盤類零件時(shí)，盡量選擇徑向走刀、軸向進(jìn)刀的走刀路線。

在實(shí)際車削加工中，為進(jìn)一步提高加工效率，盡量縮短進(jìn)給路線，減少加工時(shí)間。在保證加工安全的情況下，要合理地選擇進(jìn)刀點(diǎn)，避免空行程走刀路線的產(chǎn)生。

二、合理選擇退刀路線

學(xué)生在零件車削加工過程中，為了確保刀具與工件發(fā)生碰撞，也要合理選擇退刀路線。當(dāng)零件切削加工結(jié)束后，刀具都是以G00快速移動(dòng)方式返回到刀具的起始位置的。學(xué)生在選擇退刀路線時(shí)應(yīng)考慮以下兩個(gè)方面：其一，保證加工安全，避免刀具在退刀過程中與工件發(fā)生碰撞；其二，縮短退刀時(shí)間，使刀具退刀的路線短，提高加工效率。

在數(shù)控車削實(shí)訓(xùn)過程中，由于每個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目所要加工的部位各不相同，所以退刀路線也隨之不同。數(shù)控車床通常選用以下三種退刀路線。

1.X軸、Z軸聯(lián)動(dòng)退刀路線

X軸、Z軸聯(lián)動(dòng)退刀路線，如圖1所示。此種退刀路線行程短，這種退刀方式適合于加工圓柱表面時(shí)的退刀。學(xué)生在選用這種退刀方式時(shí)應(yīng)注意，如果車削階梯軸時(shí)，刀具應(yīng)車出階臺(tái)部分后再進(jìn)行退刀。

2.先X軸，后Z軸退刀路線

先X軸，后Y軸退刀路線，如圖2所示。是指刀具先沿經(jīng)X軸向退刀后，到達(dá)指定位置時(shí)再沿Z軸向退刀。此種退刀方式多應(yīng)用于為外輪廓的切槽加工時(shí)的退刀。學(xué)生在編輯加工程序時(shí)，一定要注意要將切刀退出槽外后再進(jìn)行Z軸退刀。

3.先Z軸，后X軸退刀路線

先Z軸，后X軸退刀路線的順序與上一種退刀方式正好相反，使刀具退刀Z軸安全位置后，再退X軸，如圖3所示。這種退刀方式應(yīng)用于內(nèi)孔的車削加工時(shí)的退刀。學(xué)生要保證編輯的程序Z軸方向退到安全距離后再退X軸方向。

三、合理確定換刀位置

此部分內(nèi)容是學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中必須要掌握的重點(diǎn)內(nèi)容之一。設(shè)置數(shù)控車床刀具的換刀點(diǎn)是編制加工程序過程中必須考慮的問題，換刀點(diǎn)最安全的位置是換刀時(shí)刀架或刀盤上的任何刀具都不與工件或機(jī)床其他部件發(fā)生碰撞的位置。

學(xué)生往往會(huì)在編輯程序時(shí)忽略此問題，造成刀具與工件發(fā)生碰撞，對機(jī)床造成損壞。一般的，在單件小批量生產(chǎn)中，我們習(xí)慣把換刀點(diǎn)設(shè)置為一個(gè)固定點(diǎn)，其位置不隨工件坐標(biāo)系的位置改變而發(fā)生變化。換刀點(diǎn)的軸向位置由刀架上軸向伸出最長的刀具（如內(nèi)孔鏜刀、鉆頭等）決定，換刀點(diǎn)的徑向位置則由刀架上徑向伸出最長的刀具（如外圓車刀、切槽刀等）決定。

在大批量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率，減少機(jī)床空行程時(shí)間，降低機(jī)床導(dǎo)軌面磨損，有時(shí)候可以不設(shè)置固定的換刀點(diǎn)，每把刀各有各的換刀位置。這時(shí)，編制和調(diào)試換刀部分的程序應(yīng)該遵循兩個(gè)原則。

（1）確保換刀時(shí)刀具不與工件發(fā)生碰撞。

（2）力求最短的換刀路線，即所謂的“跟隨式換刀”。

學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中要嚴(yán)格遵守?fù)Q刀點(diǎn)設(shè)定原則，確保實(shí)訓(xùn)加工安全。

四、小結(jié)

學(xué)生在實(shí)訓(xùn)加工中首先要合理地確定加工路線，其次要考慮數(shù)值計(jì)算要簡單，走刀路線盡量短以及換刀位置合理等方面。合理地選擇加工路線對保證實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目加工精度和表面粗糙度，以及充分發(fā)揮數(shù)控車床的加工效率十分重要，從而也進(jìn)一步提高了學(xué)生的實(shí)訓(xùn)技能。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅繼紅.淺談數(shù)控車削加工技巧[J].新課程（下）， 2013（5）.

[2]胡小波.淺談數(shù)控車床加工程序的編制[J].裝備制造技術(shù)，2007（11）.

（作者單位：遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院）