浅谈数控车削加工工艺性分析

浅谈数控车削加工工艺性分析

数控机床是我国机械设备领域的高精度设备之一，其自动化程度较高，属于高科技产品，目前已成为机械设备领域的主流设备。数控机床的高精准性使其成为加工行业的重要设备，同时其加工工艺虽然传承了普通机床设备的诸多优点，但还是有许多不同之处的。为此，对数控车削加工工艺的内容进行了分析，并进一步对数控加工工艺进行了具体的阐述。

标签：数控车床；车削加工工艺；工艺分析；车削

前言

数控机床作为一种高效率的自动化设备，其工作效率是普通机床所无法比拟的，因此在使用时要对其功能进行充分的发挥，需要在编程之前就做好工艺分析，确保数控加工的工艺更加详细，从而对充分提高数控机床的加工质量、生产效率及除低加工成本。

1 数控车削加工工艺的内容

数控车床在加工零件时需要运用一定的方法和技术手段来完成加工任务，这即是数控车削加工工艺。其具体包含以下几个方面：

（1）选择并确定零件的数控车削加工内容；（2）对零件图纸进行数控车削加工工艺分析；（3）工具、夹具的选择和调整设计；（4）工序、工步的设计；（5）加工轨迹的计算和优化；（6）数控车削加工程序的编写、校验与修改；（7）首件试加工与现场问题的处理；（8）编制数控加工工艺技术文件。

总之，数控加工工艺内容较多，虽然部分与普通机床有很多相似的地方，但因其精度高，自动化程度较高等特点与普通加要还有许多区别的地方。

2 数控车削加工工艺分析

工艺分析是根据图纸上对零件加工要求分析其合理性，同时确定加工零件在数控车床上采取何处装夹方式，并对零件各表面的加工顺序、进给路线及用量等进行合理的选择。这是车削加工的前期准备阶段，对工艺制定的分析直接影响着以后编程、加工效率和零件加工精度。同时车削加工工艺中对于程度的编制非常严格，对编程者的要求较高，为了保证程度的合理和实用性，要求编程者不仅要熟悉程序语言还要对数控车床的工作原理、性能、加工工艺熟练掌握，这样才能保证加工工艺的合理、实用性。因此，在对数控车削工艺分析时要根据数控车床的特点和加工工艺原则进行，确保其加工工艺合理、实用。

2.1 零件图分析

2.1.1 尺寸标注方法分析

零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点，以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。

2.1.2 轮廓几何要素分析

在手工编程时，要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在零件图分析时，要分析几何元素的给定条件是否充分。

2.1.3 精度和技术要求分析

对被加工零件的精度和技术进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。其主要内容包括：分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理；分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，若达不到，允许采取其他加工方式弥补时，应给后续工序留有余量；对图纸上有位置精度要求的表面，应保证在一次装夹下完成；对表面粗糙度要求较高的表面，应采用恒线速度切削。

2.2 夹具和刀具的选择

2.2.1 工件的装夹与定位

数控车削加工中的装夹对加工效率和精度的影响都较大，因此尽量做到一次装夹即完成需要加工的全部零部件的加工表面，这样不仅提高了加工的效率，同时也能保证加工的精准度。同时对于不同类型的零件其选择定位的基准也不一样，其中轴类以外圆柱面、套类以内孔为定位基准。另外对于数控车床的夹具也有多种选择，可根据实际操作和自己的需要选择合理的夹具。

2.2.2 刀具选择

刀具的切削力度与刀具的直径有直接的关系，刀具的直径越来，所切削的力量越大，因此在切削零件时尽可能选择直径大的刀具，这样不仅有利于切削效率的提高，同时对延长刀具的寿命也具有积极的作用。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。

（1）尖形车刀。以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。其刀尖由直线性的主、副切削刃构成。

（2）圆弧形车刀。除可车削内外圆表面外，特别适宜于车削各种光滑连接的成型面。

（3）成型车刀。即所加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常用的成型车刀有小半径圆弧车刀、车槽刀和螺纹车刀等

2.3 切削用量选择

数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S（或切削速度υ）及进给速度F（或进给量f）。

数控车床的加工质量与切削用量的选择有十分重要的关系，因此在数控车床的加工中，合理的选用切削用量具有重要意义。因此在数控车床加工中可以根据车床的说明书规定的要求，同时根据刀具的耐用度来选择，也可结合实际经验采用类比法来确定。

2.4 划分工序及拟定加工顺序

2.4.1 工序划分的原则

在数控车床上加工零件，常用的工序的划分原则有两种。

（1）保持精度原则。在加工工序中通常情况下会要求把粗、精加工在一次装夹中全部完成，但为了保持切削的精度，应该把粗、精加工分开进行，这样就能在很大程度上减少热变形和切削力变形对所加要的零件的形态、精度和粗糙度的影响。

（2）提高生产效率原则。一把刀能加工的加工部位需要在换刀前全部完成，这样就有效的减少了换刀的时间，对生产效率的提高起到促进作用，同时在换刀时尽量避免空行程。

2.4.2 确定加工顺序

制定加工顺序一般遵循下列原则：

（1）先粗后精。在加工过程中应该按照粗车、半精车、精车的顺序进行，不可能一次就达到精车的目的，应该逐步提高加工精度。

（2）先近后远。这是针对对刀点近的位置来说的，对于离对刀点近的部位要先加要，这样刀具移动的距离会有所缩短，避免了刀具的空程时间，同时对车削的半成品的刚性和改善切削条件都是具有十分重要意义的。

（3）内外交叉。对于内外表面都需要进行加工的零件，则需要先进行粗加工，然后再进行精加工。

（4）基面先行。首先应把用作精基准的表面先加工出来，这样就有效的减少了装夹的误差。