1、浅谈数控车床加工工艺摘要：使用数控车床加工零件，必须要严格遵循规范的加工工艺才能够保证零件符合标准。 为有效提高数控车床加工技术，本从工序工步设计、刀量具、切削用量等方面出发，提出一些合理性改进建议和措施。关键词：数控车床；加工工艺；措施 中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：数控车床的出现已有相当长的时间，它也被称为 CNC 车床、计算机数字控制车床。在当前国内现使用的机床当中，数控车床具有较大的保有量和应用范围，据统计，数控车床的占比已接近 30%，具有十分重要的地位。数控机床集众多技术于一身，涉及到机械、力学、液气压、计算机、信息管理等多门类技术，是综合性很强的机电一体化
2、产品。在实际生产活动中，数控车床能够发挥高效、高自动化、高准确度和高灵活度的优点，在机械行业具有很高的应用价值。 一个国家和地区的数控机床总体水平，能够充分反映该国或地区的工业化水平的高低，数控机床的装备数量和普及率也是衡量一个国家工业现代程度的重要量化指标。其中，数控车床是最主要的数控机床品种，也是全世界各国普遍重视和推广的一种数控技术，因而最近几十年得到了较快的发展。 在所有的数控加工方法中，数控车削方法是最常见的一种。借助数控车床的加工性能，能够对加工对象实现内外回转体表面的车削、钻孔、镗孔、铰孔、切槽、车螺纹和攻螺纹等加工操作。在加工零配件时，车削加工加工顺序通常遵循如下工作准则：由粗
3、到精、由近至远、内外兼顾、基面优先。从更加灵活的角度来看，工序的顺序设置要遵循确保精度和效率的基本思想。不同的车床适合不同的加工对象，而适合数控车床加工的零件主要有如下几种：轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件、精度要求高的回转体零件、带特殊螺纹的回转体零件。在使用数控车削加工零件之前，要进行工艺分析，分析工作一般从如下几方面来开展：加工图纸的分析，主要包括掌握零件尺度、几何构造、尺度精度和技术要领等方面；选择和确定结构工艺性分析和零件装配的方法，要保证编程计算和零件设计相一致，最好在一次装夹后完成所有表面加工，降低二次装夹的概率。本文接下来主要从如下几方面来介绍数控车床加工方法： 一、
4、零件图纸分析分析零件图纸工作必须在确定数控车削工艺之前完成。图纸分析工作主要从尺寸标注方法、轮廓几何要素、加工精度和技术等方面着手。同时，还要全面论证加工方法的可行性和零件结构的合理性。 1、基准选择 零件图纸要采用适合数控车床加工要求的尺寸标注方法，最佳做法是用同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种方式一方面能够提高编程效率，另一方面对促进工艺基准、设计基准、编程原点和测量基准的统一一致具有很大帮助。 2、节点坐标计算在编程过程中，要针对每个节点坐标进行准确计算。同时，编程工作要定义所有零件轮廓的几何元素。3、精度和技术要求分析在零件工艺性分析工作当中，分析加工对象的精度和合理性是最关键的
5、一个环节。必须要在准确分析出加工对象的尺度精度和粗糙程度的前提下，才能够找到和确定最佳加工工艺、装夹方法、刀具及切削用量等。 二、工序工步设计 1、工序划分： 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。工序一般要求尽可能地集中,粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。 为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响,则应将粗、精加工分开进行。(2)提高生产效率原则。为减少换刀次数,节省换刀时间,提高生产效率,应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后,再换另一把刀来加工其他部位,同时应尽量减少空行程。 2、制定加工顺序一般而言，加工顺序的确定
6、遵循如下几方面要点： (1)由粗到精，由大至小。加工顺序可遵循粗车-半精车-精车的程序，以此改进零件加工精确度。(2)由近到远，逐步深入。加工工作要先对刀点最近的部位开始，逐渐向更远距离的部位有序推进。这样可以有效缩小刀具位移，提高刀具实际使用时间。此外,先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性,改善其切削条件。(3)内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件,应先进行内外表面的粗加工,后进行内外表面的精加工。(4)基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来,定位基准的表面越精确,装夹误差越小。 三、刀量具 1、工件的装夹与定位在实施数控车削加工工艺时，要尽量提高一次加装后完成的加工表面的面
7、积，以便降低装夹次数，从而改进工作效率，提高加工精确度。对于轴类零件,通常以零件自身的外圆柱面作定位基准;对于套类零件,则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外,还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择 。 2、刀具选择刀具的使用寿命除与刀具材料相关外,还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大,能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下,采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命,提高生产率的有效措施。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。 四、切削用量数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量 ap
8、、主轴转速 S(或切削速度 )及进给速度 F(或进给量 f )。切削用量的选择十分重要, 直接影响到数控车床的加工效果。必须按照机床的使用规范来确定合理的切削用量，,以及选择合适的刀具的耐用度,也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是:粗车时,首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量 ap;其次选择较大的进给量 f;最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度 。增大背吃刀量可减少走刀次数,提高加工效率,增大进给量有利于断屑。精车时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高加工效率,因此宜选用较小的背吃刀量和进给量,尽可能地提高加工速度。主轴转速 S(r/min
9、 )可根据切削速度 (mm/min)由公式 S=1000/D(D 为工件或刀/具直径 mm)计算得出,也可以查表或根据实践经验确定。数控机床作为一种高效率的设备,欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点,除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外,还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺,以得到最优的加工方案。 五、结束语 当前，数控车床已广泛应用到我国工业生产领域当中，如何提高和改进数控车床的加工效率和工艺，直接影响到工业总体技术水平的提高，希望本文所介绍的方法能够起到抛砖引玉的作用，促使更多学者开展相关的研究工作。 参考文献： 1张广宁数控车削编程加工实例分析J北京：机械工业出版社，2009.05.06 2万庆华数控车削编程与应用研究M南京：高等教育出版社，2009.05.09 3邓传秀数控车削实训理论研究J现代机械，2008.11.03
