數(shù)控車(chē)削加工工藝特點(diǎn)與程序的優(yōu)化

陳春光

摘 要：現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域提供了很大的生產(chǎn)力。通過(guò)對(duì)端面螺紋數(shù)控車(chē)削加工方式對(duì)比，以及刀具的選擇，編輯數(shù)控程序的邏輯選擇、分析程序，最后達(dá)到工藝與程序合理優(yōu)化的目標(biāo)，從而提升數(shù)控車(chē)削加工的生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)削加工;端面螺紋;程序優(yōu)化

引言：

端面矩形螺紋通常被稱(chēng)為盤(pán)絲，通常是在盤(pán)類(lèi)零件的端面上加工成矩形螺紋。端面矩形螺紋主要被用在定心夾具類(lèi)的壓鎖緊裝置上。傳統(tǒng)的端面螺紋加工方法主要是在普車(chē)上加工時(shí)用配換掛輪箱掛輪加工，但是由于齒輪間的間隙比較大，傳動(dòng)的加工方式加工精度相對(duì)較低，按照此方法加工出來(lái)的螺紋精度也低。[1]數(shù)控機(jī)床相比于普通機(jī)床的自動(dòng)化程度與傳動(dòng)精度高，且易于操作。數(shù)控機(jī)床主要是使用程序執(zhí)行任務(wù)，我們只需要根據(jù)實(shí)際要求調(diào)定參數(shù)來(lái)保證使用要求。使用數(shù)控機(jī)床加工端面螺紋的大體思路為：確定螺紋的形狀尺寸，根據(jù)任務(wù)要求確定所需的工藝，然后選擇正確的刀具，最后編寫(xiě)程序。

一、選擇合適的車(chē)削刀具

刀具是機(jī)床進(jìn)行車(chē)削加工的關(guān)鍵工具，要根據(jù)具體情況要求綜合考慮后在選擇刀具。刀具的選擇影響著加工工藝，選擇合適的刀具進(jìn)行加工可以事半功倍，刀具的選擇主要根據(jù)以下幾個(gè)方面：

（一）刀具的材質(zhì)

根據(jù)工件本身的材質(zhì)，產(chǎn)品的加工精度要求等來(lái)選擇合適的刀具。不能只是一昧的選擇指標(biāo)最好的刀具，還需要綜合考慮刀具的經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)閷?lái)需要批量采購(gòu)用于生產(chǎn)，需要控制成本，選擇最合適的即可。

（二）刀具的性能

產(chǎn)品的最終質(zhì)量受刀具性能的影響，而材質(zhì)越好的的刀具性能就越優(yōu)越，為了使加工精度得到保障，就需要刀具能夠具備一定的性能，而刀具性能與刀具的材質(zhì)相輔相成，一般材質(zhì)用得好，性能也就相應(yīng)的更加優(yōu)越。需要注意的是在選擇刀具的時(shí)候，在滿(mǎn)足刀具性能的同時(shí)材質(zhì)越便宜越好。工業(yè)生產(chǎn)永遠(yuǎn)離不開(kāi)經(jīng)濟(jì)效益。

（三）刀具的形狀

在選擇車(chē)削加工刀具的外形時(shí)主要由待加工工件的輪廓及精度要求確定。同時(shí)在滿(mǎn)足加工精度的條件下，盡量選擇半徑大的刀具，延長(zhǎng)使用壽命，降低運(yùn)營(yíng)成本，因?yàn)樵骄?xì)的刀具成本越高，而且也越易磨損，更換的頻率也就越高。

刀具的選擇決定了車(chē)削生產(chǎn)的效益，選擇合適的刀具可以獲得更高的利益，提高生產(chǎn)效率。

二、加工工藝的優(yōu)化

優(yōu)化生產(chǎn)工藝可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)社會(huì)創(chuàng)造更大的生產(chǎn)效益。切削加工的工藝優(yōu)化有以下幾點(diǎn)：

（一）分析零件圖

通過(guò)對(duì)零件圖的細(xì)致分析，可以排除很多問(wèn)題，對(duì)將要加工的零件有一個(gè)整體的印象，為后來(lái)的程序編寫(xiě)奠定基礎(chǔ)。零件圖還反映了工件的基本要素，為后來(lái)刀具等的選擇提供思路。我們還可以通過(guò)分析工件圖分析出一個(gè)最優(yōu)解的切削路線，節(jié)約時(shí)間成本，提高生產(chǎn)力。

（二）加工工件的裝夾方式

最理想的狀態(tài)是只需要裝夾一次就可以完成加工，節(jié)約時(shí)間成本。所以選擇工件的裝夾方式時(shí)，需要綜合考慮基準(zhǔn)要素，以確定最優(yōu)的裝夾方案。裝夾端要留足空間，確保能夠裝夾穩(wěn)定，否則刀具車(chē)進(jìn)時(shí)可能會(huì)因?yàn)閴毫^(guò)大而導(dǎo)致裝夾不穩(wěn)而脫開(kāi)。

（三）加工方式與加工線路

在加工方式的選擇上，加工工序越少就越優(yōu)，加工的路線越短效率就越高。對(duì)于生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，成本放在第一位。加工工序不僅關(guān)系到企業(yè)的成本，生產(chǎn)效率還會(huì)影響到工件加工的最終精度，如果加工工序過(guò)多且加工路線復(fù)雜，最終可能導(dǎo)致刀具的損耗甚至被破壞，從而影響到生產(chǎn)質(zhì)量。合理的加工工序保障了機(jī)床穩(wěn)定有序的進(jìn)行，避免不利因素的發(fā)生。科學(xué)的判斷利用，將生產(chǎn)效益提到最高。加工方式中，最基本的思路是先進(jìn)行粗加工后換上精度更加高的刀具進(jìn)行精細(xì)加工，由右到左最后由外及內(nèi)。

（四）刀具的工藝選擇

因?yàn)槎嗣婢匦温菁y的牙型不僅寬，而且深，但是由于刀具的剛度有限，不能一次車(chē)進(jìn)很深，只能分幾次進(jìn)行切削。先用背吃刀量進(jìn)行粗加工，剩余的進(jìn)行精加工，這樣即保證了切削的效率，也能保障加工的精度。

三、程序的優(yōu)化

如采用手工編程，因?yàn)槎嗣媛菁y本身需要分層切削，頻繁的換刀、車(chē)進(jìn)、程序就非常的多，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，無(wú)法保證人工輸入不會(huì)發(fā)生漏寫(xiě)錯(cuò)寫(xiě)，而且程序越長(zhǎng)，出錯(cuò)概率越高，導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法滿(mǎn)足要求，當(dāng)我們需要去尋找錯(cuò)誤源時(shí)需要一條條程序篩選，浪費(fèi)時(shí)間成本。[2]所以，如需選用手工編程，則應(yīng)用最少的程序，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。如采用自動(dòng)編程，使用能夠根據(jù)給定的圖像與關(guān)鍵參數(shù)自動(dòng)編輯相應(yīng)程序的軟件。在選擇編輯方法時(shí)可根據(jù)具體情況而選擇不同方法以提升生產(chǎn)效率。如果所加工的零件加工工序繁多且復(fù)雜，我們就可以采用自動(dòng)編程。如果本身的加工工序不多，程序簡(jiǎn)單，但是畫(huà)圖要點(diǎn)時(shí)間，這時(shí)候我們就可以采用手動(dòng)編程。

使用自動(dòng)編程首先需要在圖上指示哪里是切削的起點(diǎn)與終點(diǎn)，需要注意的是，螺紋的兩端必須留有一定的空，否則會(huì)影響產(chǎn)品的最終效果。其次要根據(jù)加工的實(shí)際情況而設(shè)置具體參數(shù)，如加工的端面螺紋，需要設(shè)置螺紋類(lèi)型、螺紋牙高、螺紋頭數(shù)等。最后，在設(shè)置好機(jī)床參數(shù)后生成程序。自動(dòng)編程的主要優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)一些比較復(fù)雜的程序可以簡(jiǎn)化其操作過(guò)程，根據(jù)加工圖紙的參數(shù)便可以生成程序，就代表了在將來(lái)數(shù)控機(jī)床的操作過(guò)程中，不一定需要一個(gè)會(huì)編寫(xiě)數(shù)控機(jī)床程序的人來(lái)生成程序。

總之，兩種編程方法都能夠完成對(duì)工件的加工，對(duì)于程序的編寫(xiě)，要使用盡量簡(jiǎn)化，程序的簡(jiǎn)化意味著加工工序的簡(jiǎn)化，可以節(jié)省資源，降低成本。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)端面螺紋的加工訓(xùn)練，可以大體的體會(huì)車(chē)削加工的工藝優(yōu)化與程序優(yōu)化，以提高生產(chǎn)效率。通過(guò)對(duì)加工工藝特點(diǎn)的分析進(jìn)而得出程序優(yōu)化的方向，為后來(lái)程序的編寫(xiě)奠定基礎(chǔ)。[3]從目前國(guó)家工業(yè)的發(fā)展方向來(lái)看，國(guó)家正進(jìn)入工業(yè)4.0，以后數(shù)控機(jī)床會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的加工機(jī)床而成為工業(yè)生產(chǎn)的主力軍。所以通過(guò)對(duì)程序的優(yōu)化進(jìn)而突出數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，對(duì)將來(lái)改進(jìn)生產(chǎn)方式，提高生產(chǎn)效率有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋莉莉.數(shù)控車(chē)床車(chē)削加工工藝過(guò)程分析及編程[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2006，21（2）：50-55.

[2]陳繼霞，陳偉博.數(shù)控車(chē)削加工工藝特點(diǎn)與程序的優(yōu)化[J].新技術(shù)新工藝，2019（12）.

[3]吳福昌.數(shù)控車(chē)床加工工藝流程的優(yōu)化改進(jìn)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2019，048（006）：34-35，250.