鐘升波

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，普通車(chē)床的使用越來(lái)越少，取而代之的是數(shù)控車(chē)床。數(shù)控車(chē)床是現(xiàn)代制造加工中最典型的設(shè)備，與傳統(tǒng)的車(chē)床相比，數(shù)控車(chē)床加工可以加工復(fù)雜形狀的機(jī)械產(chǎn)品、保證零部件更高的精度。數(shù)控車(chē)床是基于計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的車(chē)削加工設(shè)備，本文主要介紹了數(shù)控車(chē)床的工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)，總結(jié)得出了數(shù)控車(chē)床加工工藝技術(shù)設(shè)計(jì)的原則，并重點(diǎn)對(duì)數(shù)控車(chē)床的零件圖、切削用量、刀具選擇進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床；加工工藝；設(shè)計(jì)原則

前言

從20世紀(jì)中期開(kāi)始，我國(guó)開(kāi)展了對(duì)數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，改革開(kāi)放之后數(shù)控技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)使我國(guó)的制造業(yè)發(fā)生了革命性的變化，在工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，我國(guó)已經(jīng)成為世界的加工廠，我國(guó)的制造業(yè)承擔(dān)著世界大部分的制造工作，數(shù)控車(chē)床加工是一種應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)的高效自動(dòng)化車(chē)床，具有加工精度高、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。對(duì)數(shù)控車(chē)床的加工工藝技術(shù)分析具有很重要的工程意義和實(shí)際意義，我國(guó)的數(shù)控車(chē)床技術(shù)將繼續(xù)朝著高速、高效、高精度、集成化的方向發(fā)展。

1.數(shù)控車(chē)床加工工藝的優(yōu)勢(shì)

1.1數(shù)控車(chē)床加工工藝介紹

數(shù)控車(chē)床是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)的自動(dòng)化車(chē)床，數(shù)控車(chē)床加工過(guò)程是把加工過(guò)程所需的工藝參數(shù)、零件尺寸等用數(shù)字信息表示出來(lái)，將數(shù)字信息輸入車(chē)床的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)相關(guān)的應(yīng)用程序?qū)π畔⑦M(jìn)行加工處理，輸出信號(hào)到驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行單元，刀具便自動(dòng)車(chē)削加工出符合要求的零件，如圖1所示為數(shù)控車(chē)床加工的基本過(guò)程框圖。

數(shù)控車(chē)床加工過(guò)程中最重要的就是加工工藝，主要包括以下工藝：

零件圖分析，確定數(shù)控加工的結(jié)構(gòu)；

確定加工參數(shù)，粗加工或精加工的參數(shù)確定；

數(shù)控加工代碼編寫(xiě)；

車(chē)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化車(chē)削加工。

圖1 數(shù)控車(chē)床加工的基本過(guò)程框圖

1.2數(shù)控車(chē)床加工工藝的優(yōu)勢(shì)

數(shù)控車(chē)床加工工藝的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在定位誤差小，加工精度高。

傳統(tǒng)的加工工藝，在批量生產(chǎn)的過(guò)程中需要多次更換刀具，多次夾固，在換刀夾固的過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生定位誤差，數(shù)控車(chē)床加工工藝在加工過(guò)程中不需要多次夾固零件，并且在加工之前會(huì)進(jìn)行針對(duì)零件表面的對(duì)刀，這大大減少了定位誤差。

數(shù)控車(chē)床采用數(shù)字化的編程技術(shù)，控制系統(tǒng)的定位精度很高，存在零位補(bǔ)償，更夠更好的保證零件的形狀位置公差，使數(shù)控車(chē)床加工工藝具有更高的加工精度。

2.數(shù)控車(chē)床加工工藝設(shè)計(jì)的原則

2.1保證精確度的工藝設(shè)計(jì)原則

數(shù)控車(chē)床加工過(guò)程中不需要多次裝夾零件，零件的粗加工、精加工一般是一次性完成，這保證了零件加工的精確度。但是，當(dāng)零件的應(yīng)力或者變形對(duì)加工的影響較大的時(shí)候，一般需要多次加工，先進(jìn)行粗加工再進(jìn)行精加工。

2.2高效率的工藝設(shè)計(jì)原則

數(shù)控車(chē)床加工工藝提高效率的設(shè)計(jì)，一方面節(jié)約換刀時(shí)間，合理的安排零件加工的工藝順序，使一把刀具相應(yīng)的切削任務(wù)完成后再換另一把刀具，提高了加工效率也延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命；另一方面，合理的設(shè)計(jì)刀具的走刀路線，使刀具在最短的行程中完成切削任務(wù)，盡量避免空行程。

3.數(shù)控車(chē)床加工工藝技術(shù)分析

3.1零件圖的工藝分析

首先，零件圖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要適合數(shù)控車(chē)床的加工，避免出現(xiàn)及其復(fù)雜、數(shù)控車(chē)床加工不能實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；然后，零件圖的尺寸標(biāo)注符合加工的技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且尺寸標(biāo)注要便于數(shù)控車(chē)床的加工，注意標(biāo)注統(tǒng)一的參考基準(zhǔn)線，注意參考基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)、檢測(cè)基準(zhǔn)之間的統(tǒng)一關(guān)系；最后，數(shù)控車(chē)床加工的零件圖中幾何要素的條件參數(shù)應(yīng)該完整，有助于編程過(guò)程對(duì)零件表面幾何要素的定義。

3.2選擇合理的切削用量

切削用量的選擇直接影響工件的加工質(zhì)量和加工精度，切削用量主要是指切削速度、背吃刀量和進(jìn)給量。切削用量的選擇一般根據(jù)轉(zhuǎn)速和加工精度確定，對(duì)于粗加工要求的零件，一般選擇較大的背吃刀量，進(jìn)給量也一般較大；對(duì)于精加工要求的零件，背吃刀量和進(jìn)給量一般選擇的比較小。切削用量選擇的原則主要是在滿足加工質(zhì)量的前提下，為提高加工效率，盡可能的選擇大的背吃刀量和進(jìn)給量，減少走刀的行程和次數(shù)。

3.3選擇合理的刀具

刀具的選擇一方面影響著數(shù)控車(chē)床的加工效率，另一方面直接影響工件的加工質(zhì)量和精度，所以刀具的選擇要仔細(xì)。數(shù)控車(chē)床的加工要求高，刀具選擇時(shí)一方面要注意材料的性能，應(yīng)該選擇剛度好、強(qiáng)度大的材料做刀刃；另一方面，選擇合理的刀具壽命，根據(jù)刀具的結(jié)構(gòu)、加工制造、切削功能、材料成本確定。高精度的刀具壽命長(zhǎng)，安裝、拆卸復(fù)雜的刀具壽命長(zhǎng)。一般刀具采用硬質(zhì)合金鋼、高速鋼等材料。刀具的選擇還要考慮切削加工工藝、被加工零件的性能、加工過(guò)程中的使用的最大進(jìn)給量和背吃刀量等。（如表2所示為刀具列表，僅供參考）

表1刀具列表

工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具名稱(chēng) 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 切削深度 備注

1 粗車(chē) 90°外圓車(chē)刀 800 2 自動(dòng)換刀

2 精車(chē) 90°外圓車(chē)刀 700 自動(dòng)換刀

3 切槽 切斷刀 Φ5 300 自動(dòng)換刀

4 鏜孔 切斷刀 300 自動(dòng)換刀

4.總結(jié)

數(shù)控車(chē)床的加工工藝相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)加工具有很多優(yōu)點(diǎn)，數(shù)控車(chē)床加工技術(shù)使制造加工行業(yè)發(fā)生革命性的變革，制造業(yè)朝著自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的方向發(fā)展。數(shù)控車(chē)床加工的主要特點(diǎn)是高效率、高精度，數(shù)控車(chē)床的加工工藝包括零件圖的設(shè)計(jì)、刀具選擇、切屑用量選擇、加工工藝工序的設(shè)計(jì)等，只有分析制定合理的加工工藝流程、合理的選擇刀具，才能實(shí)現(xiàn)加工效率最大化、加工質(zhì)量最優(yōu)化。

5.參考文獻(xiàn)

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