王國(guó)富

摘 要：隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代化、高精度化、大規(guī)?；a(chǎn)的核心技術(shù)，是未來(lái)制造業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展方向。數(shù)控機(jī)床的數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控技術(shù)能夠完成傳統(tǒng)普通機(jī)床無(wú)法完成的工作，能夠有效地提高產(chǎn)品的加工效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。在數(shù)控車削加工回轉(zhuǎn)類零件中選擇正確的刀具直接關(guān)系到產(chǎn)品的加工質(zhì)量。本文主要總結(jié)了數(shù)控車削過(guò)程中刀具的選用原則及其對(duì)工件加工質(zhì)量的影響，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)具有較高的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車削；刀具選用；加工質(zhì)量；措施

1數(shù)控車床的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著數(shù)控技術(shù)的不斷普及，傳統(tǒng)的數(shù)控車床正在逐漸被數(shù)控車床所取代。在實(shí)際應(yīng)用中數(shù)控車床能夠完成普通車床無(wú)法完成的工作，比如普通車床一般用于車削直線，無(wú)法完成車削圓弧、樣條曲線等復(fù)雜曲線工作。數(shù)控車削的加工零件比較靈活，能夠快速適應(yīng)小批量產(chǎn)品的試制的節(jié)奏。零件的加工過(guò)程全部在計(jì)算機(jī)的控制下自動(dòng)化加工，極大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且現(xiàn)在的數(shù)控車床普遍在封閉的空間內(nèi)進(jìn)行加工，降低了加工噪聲，提高了車床的操作安全性。數(shù)控車床在車削加工過(guò)程中具有普通車床無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在正在以較快的速度，實(shí)現(xiàn)普通車床到數(shù)控車床的更新?lián)Q代。

2數(shù)控車削刀具的種類及特點(diǎn)

在數(shù)控加工工藝中，刀具是必不可少的工具之一，刀具選擇的是否合理將直接對(duì)于數(shù)控加工的質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以對(duì)于數(shù)控加工工藝來(lái)講，必須要對(duì)數(shù)控刀具有較為全面的認(rèn)識(shí)，了解數(shù)控車削加工過(guò)程中，車削刀具的種類及每種車削刀具的具體特點(diǎn)，適合進(jìn)行什么樣的加工，在使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)等等，下面我們首先來(lái)分析數(shù)控車削刀具的種類及特點(diǎn)。常用的數(shù)控車削刀具我們一般將其分為三種主要類型即：成形車刀、圓弧形車道、尖形車刀。具體的車刀形狀如圖1所示：

接下來(lái)我們對(duì)三種主要類型的車削刀具的具體特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，首先分析成型刀具，成形車刀也稱之為樣板車刀，因?yàn)槌尚蛙嚨妒峭耆尚偷模菍ｉT用來(lái)加工回轉(zhuǎn)體成型表面的，在進(jìn)行車削加工過(guò)程中，加工零件的形狀和邊緣輪廓都是既定的，完全由成型車刀的刀刃的具體形狀和具體尺寸決定，主要特點(diǎn)就是用成型車刀加工零件時(shí)可以一次性成型，操作起來(lái)比較容易，提高了生產(chǎn)效率。但是缺點(diǎn)就是成型車刀的制作過(guò)程麻煩，成本相比較其他車刀來(lái)講比較高，由于成型車刀的可變性很小，在車削加工過(guò)程中很難對(duì)加工工藝進(jìn)行改善，所以在進(jìn)行數(shù)控車削加工中應(yīng)該盡可能地少選用成形車刀，常見的成形車刀主要有螺紋刀、非矩形車刀等。其次，分析尖形車刀，尖形車刀的切削特征是直線型切削，所以由切削特征決定的尖形車刀的刀尖特征主要以直線型為主，用尖形車刀加工零件時(shí)，通過(guò)將刀尖或者一條直線型主切削刀刃的移動(dòng)來(lái)達(dá)到繪制零件輪廓形狀的特點(diǎn)。最后，分析圓弧形車刀的主要特點(diǎn)，圓弧形車刀的切削刀刃特征是以一個(gè)圓度誤差和線輪廓誤差都很小的圓弧形切削刃構(gòu)成的，圓弧刃上的每一點(diǎn)都是其車刀的刀尖，圓弧形車刀的刀位點(diǎn)在圓弧的圓心位置，圓弧形車刀主要用作車削內(nèi)外表面，尤其是對(duì)車削光滑連接的成型面時(shí)特別適合用圓弧形車刀。

3 數(shù)控車削刀具的選用

3.1數(shù)控刀具的選用原則

對(duì)于數(shù)控刀具的選擇，首先是需要考慮刀具是否能夠滿足加工需要，然后在滿足加工需求的前提下考慮經(jīng)濟(jì)因素，將刀具的使用時(shí)間，切削速度，背吃刀量等工序充分考慮在內(nèi)，在確定切削背吃刀量，切削速度，送給量時(shí)在滿足加工質(zhì)量的前提下，考慮經(jīng)濟(jì)性，即使加工成本再低，加工質(zhì)量不過(guò)關(guān)也是不可取的，也就是說(shuō)加工質(zhì)量是選擇數(shù)控刀具的首要原則，任何選擇都是建立在此基礎(chǔ)之上的。在充分考慮數(shù)控加工工藝的前提下根據(jù)合理的使用時(shí)間和合理的生產(chǎn)因素選擇數(shù)控刀具。由于數(shù)控機(jī)床的加工精密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床的加工，所以對(duì)于數(shù)控加工的車刀在選取時(shí)也是與普通車床加工時(shí)選取的刀具不同的，它所需要的精密度和要求會(huì)更高，必須是精密度高、強(qiáng)度高、剛性好、加工過(guò)程穩(wěn)定等。

3.2尖形刀具的選用原則

根據(jù)前面我們所講的尖形刀具的主要特征，就是由獨(dú)立的刀尖進(jìn)行工作，通過(guò)位移得到零件的輪廓形狀，對(duì)于尖形刀具的幾何尺寸的選擇與普通的車削刀具的選擇大體上是相通的，應(yīng)該結(jié)合數(shù)控加工的具體特點(diǎn)和加工零件的具體要求去進(jìn)行合理選擇，當(dāng)不發(fā)生干涉的幾何角度時(shí)，選擇的尖形刀具的具體尺寸可以通過(guò)繪圖或者計(jì)算得到，當(dāng)所選擇的幾何尺寸和角度難以確定時(shí)則需要先將其他類型的車刀確定好之后，再反過(guò)來(lái)進(jìn)行尖形車刀的選擇。

3.3圓弧形刀具的選用原則

根據(jù)前面所講的圓弧形刀具的具體特征，在進(jìn)行選擇時(shí)，刀位點(diǎn)其實(shí)是在整個(gè)圓弧的圓心上，那么從理論上來(lái)講，車刀的圓弧半徑與加工零件的具體尺寸是沒有關(guān)聯(lián)的，半徑的大小可以根據(jù)實(shí)際需求靈活選擇圓弧形車刀適合應(yīng)用于精密度比較高的零件車削上，所以應(yīng)該將多種因素考慮在內(nèi)，首先車刀切削刃思維圓弧半徑應(yīng)該比待加工零件的凹形輪廓上的最小的半徑要略小，避免出現(xiàn)加工過(guò)程的干涉；其次，這個(gè)半徑的選擇要把握好度，雖然要比零件凹形輪廓半徑小，但是不能小得太多，如果小得太多那么會(huì)給制造過(guò)程帶來(lái)很大的困難，而且還會(huì)造成車削刀具的刀體的散熱能力減弱，很容易使得刀具損壞，影響刀具的使用壽命。

3.4成形刀具的選用原則

成形刀具就是根據(jù)工件的外形而特殊制作的刀具，該刀具的優(yōu)點(diǎn)為加工效率較高，產(chǎn)品的一致性較好，但是成形刀具的制作周期較長(zhǎng)，加工成本較高，且刀具的使用壽命較短。因此，要結(jié)合工件的具體加工要求，確定是否選用成形刀具。

4不同車刀對(duì)工件加工質(zhì)量的影響

4.1刀具類型的影響及措施

尖形車刀與圓弧形車刀相比，尖形車刀的刀尖圓弧半徑較小，其對(duì)工件的外形尺寸反應(yīng)靈敏，一般在編程時(shí)不考慮刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，直接按照工件外形尺寸編程，編程比較簡(jiǎn)單。但是尖形車刀的刀尖的強(qiáng)度較差，在加工工件過(guò)程中，極易產(chǎn)生磨損或者折斷，故其使用壽命較短。尖形車刀在加工過(guò)程中極易受到機(jī)床振動(dòng)的影響，在工件的加工表面產(chǎn)生劃痕，影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量。圓弧車刀的刀具半徑較大，加工過(guò)程中與工件的接觸面積較大，故其強(qiáng)度較高，不易磨損，對(duì)機(jī)床的振動(dòng)不敏感，適用于軸類零件的精加工過(guò)程中。

因此，我們需要根據(jù)不同的工序選用正確的車刀類型。在選用尖形車刀時(shí)，應(yīng)該注意其刀尖的強(qiáng)度是否足夠，并且采取一定的措施降低機(jī)床的振動(dòng)，防止刀痕的產(chǎn)生。在精車加工中盡量選用圓弧刀具，以保證工件的表面質(zhì)量。

4.2刀具半徑的影響及措施

由于車刀的刀尖都存在一個(gè)近似的刀具圓弧，可能在實(shí)際加工中工件存在欠切削或者過(guò)切削現(xiàn)象，造成工件的外形尺寸不合格，直接影響了車削加工的加工質(zhì)量。有些欠切削或者過(guò)切削現(xiàn)象可以通過(guò)刀具半徑補(bǔ)償?shù)霓k法得以解決，但是有些欠切削或者過(guò)切削現(xiàn)象在加工過(guò)程中無(wú)法解決，只能通過(guò)改變工件的設(shè)計(jì)方案來(lái)解決。

4.3刀尖中心高度的影響及措施

軸類零件在車削過(guò)程中，刀尖的中心高度與工件的回轉(zhuǎn)軸線的高度不一致時(shí)，勢(shì)必會(huì)影響工件的外形尺寸。在車削加工軸類零件時(shí)，一般刀尖的中心高度比工件的回轉(zhuǎn)軸線的高度偏高或偏低都會(huì)引起工件的徑向尺寸偏大。因此，在實(shí)際的加工中應(yīng)該盡可能地降低刀尖中心與回轉(zhuǎn)軸線的高度誤差?？刹捎玫都獾雀叩姆降扼w不重磨車刀或者采用一系列的標(biāo)準(zhǔn)墊片調(diào)整刀具的高度都可以保持車刀的刀尖中心高度符合要求。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控車床加工軸類零件不僅操作簡(jiǎn)便還能夠提高工件的加工速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，具有較高的推廣價(jià)值。在數(shù)控車削加工中選擇合適的刀具對(duì)工件的加工質(zhì)量至關(guān)重要，在車削加工中只有選擇正確的刀具才能使得工件符合加工要求。本文主要簡(jiǎn)述了各種車刀的類型及特點(diǎn)，總結(jié)了尖形刀具、圓弧形刀具及成形刀具的選用原則，最后研究了刀具類型、刀具半徑、刀尖中心高度等因素對(duì)工件加工質(zhì)量的影響，并且提出了相應(yīng)的措施來(lái)提高產(chǎn)品加工質(zhì)量，對(duì)企業(yè)中的車削加工具有指導(dǎo)意義。

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