【摘 要】數(shù)控車(chē)床在我國(guó)應(yīng)用廣泛，其覆蓋面也非常廣泛。數(shù)控車(chē)床、車(chē)削中心，屬于高效率高精度的自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的產(chǎn)品，集中了微電子、液壓、機(jī)械以及氣動(dòng)等技術(shù)。數(shù)控車(chē)床作為數(shù)控機(jī)床的類(lèi)型之一，在數(shù)控機(jī)床中占有十分重要的地位，近幾十年內(nèi)，數(shù)控車(chē)床在我國(guó)得到了普遍的重視，技術(shù)也得到了相應(yīng)的提高。本文就數(shù)字車(chē)床加工工藝分析與設(shè)計(jì)展開(kāi)研究和分析。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控車(chē)床 加工工藝 分析設(shè)計(jì)

在數(shù)控車(chē)床上對(duì)零件進(jìn)行加工，必須要考慮到工藝的問(wèn)題。由于數(shù)控車(chē)床以及車(chē)削中心具有高效率和高精度，加工藝性能廣泛，可對(duì)各種螺紋、斜線圓柱、直線圓柱、圓弧等進(jìn)行加工。數(shù)控車(chē)床的補(bǔ)償功能在于圓弧插補(bǔ)、直線插補(bǔ)，對(duì)于較為復(fù)雜的零件都能進(jìn)行良好的加工。因此，對(duì)于數(shù)控車(chē)床的零件加工精度要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

一、數(shù)控車(chē)床加工工藝的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)控車(chē)床的加工工藝與傳統(tǒng)的加工工藝有很大的區(qū)別。在眾多問(wèn)題中，最值得注意的是定位誤差以及基準(zhǔn)選擇的問(wèn)題。對(duì)這兩項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，能夠有效的幫助數(shù)字車(chē)床加工過(guò)程的順利進(jìn)行，與此同時(shí)，加工質(zhì)量也能夠得到提高。雖然我國(guó)之前對(duì)于數(shù)字車(chē)床工藝技術(shù)進(jìn)行了深入的改革，但是，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不相符的情況并沒(méi)有改變。目前，相關(guān)的工序基準(zhǔn)以及測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)基本上是相符合的，這在一定程度上避免了尺寸鏈解算以及相關(guān)的因素造成的誤差[1]。數(shù)控車(chē)床在加工程序在編制時(shí)，可使用控制精度的坐標(biāo)法來(lái)對(duì)尺寸和形狀進(jìn)行確定，對(duì)于伺服系統(tǒng)的定位精確度也非常高，通常在0.001mm以上，在一定程度上保證了形位公差和尺寸公差在合理的范圍內(nèi)，即使出現(xiàn)了基準(zhǔn)不統(tǒng)一以及基準(zhǔn)不重合的情況，對(duì)于工件精準(zhǔn)度的影響也不大。

定位誤差通常是由于兩方面的誤差造成，即基準(zhǔn)誤差以及基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差。在傳統(tǒng)的加工過(guò)程中，使用夾具進(jìn)行批量生產(chǎn)，這時(shí)，基準(zhǔn)誤差對(duì)于加工零件的精度產(chǎn)生的影響是非常大的。目前我國(guó)的數(shù)控車(chē)床已經(jīng)有效的克服了這一點(diǎn)，在對(duì)零件進(jìn)行加工前需要對(duì)刀，通常是對(duì)于工件的表面進(jìn)行直接對(duì)刀，且數(shù)控車(chē)床在加工的過(guò)程中對(duì)于換位以及重裝夾的使用率已經(jīng)大大降低了，因此，夾具產(chǎn)生的影響已經(jīng)逐漸減弱。在數(shù)控車(chē)床加工過(guò)程中，定位誤差的影響已經(jīng)不再是最重要的原因了，對(duì)于傳統(tǒng)的加工工藝來(lái)說(shuō)，這是一大優(yōu)勢(shì)。

二、加工工藝的實(shí)用性和科學(xué)性

目前我國(guó)數(shù)控車(chē)床加工工藝的設(shè)計(jì)范圍較廣泛，具有一定的實(shí)用性和科學(xué)性。零件圖紙中要求的尺寸和數(shù)據(jù)需保證與編程的便利[2]。在數(shù)控車(chē)床進(jìn)行加工的過(guò)程中，需在零件圖紙上標(biāo)注坐標(biāo)尺寸或者同一基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，在手工編程的過(guò)程中，對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需進(jìn)行計(jì)算，在進(jìn)行自動(dòng)編程的過(guò)程中，要對(duì)構(gòu)成零件的大概輪廓的幾何元素進(jìn)行定義。零件的個(gè)加工部分的結(jié)構(gòu)工藝性需與數(shù)控加工特點(diǎn)相符。零件在符合使用需求的條件下，盡量使用統(tǒng)一的尺寸和幾何類(lèi)型，如此便可減少換刀次數(shù)以及減少刀具的規(guī)格，在一定程度上精簡(jiǎn)了編程。數(shù)控車(chē)床加工的過(guò)程中，使用統(tǒng)一基準(zhǔn)的定位，能夠減少工件加工過(guò)程中產(chǎn)生的形位誤差。在加工前，需要對(duì)零件的加工精度（主要包括了表面粗糙程度、尺寸公差以及形位公差）是否符合標(biāo)準(zhǔn)，尺寸是否有多余，是否對(duì)工序的安排封閉尺寸產(chǎn)生影響等。

三、加工工藝相關(guān)設(shè)計(jì)

數(shù)控車(chē)床加工切削用量方面：切削用量主要考慮三個(gè)方面，即進(jìn)給速度、背吃刀量以及主軸的轉(zhuǎn)速。其中切削速度對(duì)于刀具的耐用影響最大，進(jìn)給量次之，切削深度產(chǎn)生的影響是最小的。由于切削速度對(duì)于刀具的耐用影響最大，因此，在粗加工時(shí)選用的切削用量應(yīng)當(dāng)選用最大的切削深度，進(jìn)給量應(yīng)該是最大的，切削速度最后考慮。對(duì)于精加工來(lái)說(shuō)，刀劍的磨損才是影響加工精度的最大因素，因此，在選用刀具時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用耐磨的刀具，并且對(duì)于切削速度進(jìn)行科學(xué)合理的控制。

數(shù)控車(chē)床的加工夾具以及刀具的選用方面：工作內(nèi)容為單件小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具的選擇應(yīng)采用可調(diào)夾具、組合夾具以及通用夾具。面對(duì)大批量成產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采取專(zhuān)業(yè)的夾具，且?jiàn)A具在數(shù)控機(jī)床上的安裝要合適，對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)的尺寸關(guān)系以及工件要進(jìn)行調(diào)整。刀具的選擇方面通常采用標(biāo)準(zhǔn)的刀具，也可選擇專(zhuān)用刀具以及復(fù)合刀具。

數(shù)控車(chē)床的加工過(guò)程：數(shù)控車(chē)床的加工過(guò)程通常分為四個(gè)階段，即精加工階段、粗加工階段以及半精加工階段和光整加工階段。光整加工階段通常對(duì)于整體的質(zhì)量要求較高（IT6以上，Ra≤0.32）的表面，進(jìn)行相關(guān)的光整加工，提高零件的精度的同時(shí)，減少表面的粗糙程度。粗加工階段通常是對(duì)切除多余的部分，使原始材料在形狀和尺寸上更好的接近零件的需求。精加工階段通常是使零件的表面達(dá)到圖紙的要求的形態(tài)。辦精加工階段通常是指零件表面能夠達(dá)到一定的精確度，為精加工做準(zhǔn)備，完成一些表面的加工工作。

數(shù)控車(chē)床加工走刀路線方面：在對(duì)走到陸新進(jìn)行確定時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證加工質(zhì)量，盡量減少走道的路線，因?yàn)榫幊痰挠?jì)算要求是較為簡(jiǎn)潔，應(yīng)以“少走空刀”為主。

四、工藝因素對(duì)于加工質(zhì)量產(chǎn)生的影響以及提高質(zhì)量的方法

工藝因素對(duì)于加工質(zhì)量產(chǎn)生的影響主要表現(xiàn)為：工件裝夾的方法選擇是否合理，刀具材料和刀具角度的選擇是否合理以及切削用量的選用是否合理。對(duì)于上述三方面的問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照零件需求以及數(shù)控車(chē)床的要求進(jìn)行選擇，控制在合理的范圍內(nèi)，提高零件的整體質(zhì)量。

對(duì)于提高數(shù)控車(chē)床加工質(zhì)量方面來(lái)說(shuō)，刀具的“磨損”要控制在合理的范圍內(nèi)，靈活的運(yùn)用“磨損”。也可采用統(tǒng)同一把車(chē)刀在工序中可運(yùn)用多個(gè)刀尖來(lái)對(duì)工件表面進(jìn)行加工。另外，充分的利用刀尖圓弧半徑的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)，能夠提高圓弧類(lèi)零件的表面精度。

五、結(jié)語(yǔ)

數(shù)控車(chē)床的工藝設(shè)計(jì)方面對(duì)于數(shù)控編程來(lái)說(shuō)起到了非常重要的作用，因此，在對(duì)零件的數(shù)控加工工藝進(jìn)行擬定時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮多方面的因素來(lái)進(jìn)行，科學(xué)合理的運(yùn)用設(shè)計(jì)工藝，以此提高加工的質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖國(guó)穎.滾珠絲桿在車(chē)床數(shù)控化改裝時(shí)的選用優(yōu)勢(shì)及其安裝和使用的注意事項(xiàng)[J]. 黑龍江科技信息. 2012（12）

[2]董異誌，劉曉惠，孫磊，楊樹(shù)曉，崔曉蘭.用相對(duì)激振法對(duì)數(shù)控車(chē)床的實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析[J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2011（12）

作者簡(jiǎn)介：

李政（1984.1.30）男，學(xué)歷：本科，職稱(chēng)：助理講師，研究方向：數(shù)控車(chē)床加工。

張帥（1986.5.6）男，學(xué)歷：本科，職稱(chēng)：助理講師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化。