普通車削加工與數控車削加工的技術對比研究

朱敏

摘 要：文章主要分析了數控車削加工工藝的特點，并將其與傳統的車削加工工藝進行了對比分析，總結了數控車削加工工藝的適用范圍及優勢，給車削設備的選擇提供了一定的參考依據。

關鍵詞：數控車削；普通車削；加工工藝；對比分析

引言

隨著零件構造的復雜化，普通車削加工已經無法滿足實際生產的要求，數控車削加工則可以通過數控機床來完成復雜零件的車削加工，并且加工精度高、速度快，使得數控車削加工已經逐步取代了傳統的車削加工。但是完全采用數控車削加工，其設備更換的成本相對較高，使得企業無法全部更換，這樣為了同時使用現有的數控車削設備與傳統車削設備，提高生產效率，就必須從加工零件的結構形式、零件的精度要求等方面來合理地設計車削加工工藝技術方案，以充分利用企業現有的加工設備，實現利益最大化。

1 數控車削加工工藝分析與普通車削加工工藝差別

根據數控車削加工的工藝條件，可以確定數控車削加工的零件的特點主要有如以幾方面：首先最適合數控車削加工的零件的形狀往往十分復雜，而且對尺寸精度要求較高，普通的車削加工工藝無法完成；其次，對于具有復雜曲線或曲面輪廓的零件，數控車削設備也可以高效地完成加工；對于零件尺寸測量難度大、加工過程的進給量很難通過手工控制的零件也適宜使用數控車削設備加工。

然而普通車削加工的零件具有以下特點：生產的零件結構簡單，生產的數量巨大；對于裝備加持難度大或加工精度要求全部依靠尋找正定位來保證的零件也需要用普通車削加工機床來進行加工；此外，對于加工余量極不穩定的零件也需要使用普通車削加工機床來進行加工。

2 數控車削加工與普通車削加工內容的差別

2.1 適宜數控車削加工內容的特點

優先選擇那些普通車削設備無法加工的內容來進行數控加工；對于普通車削設備加工難度大，質量控制難度大的內容應作為數控車削加工的內容；對于價格加工效率要求高、加工步驟復雜致使人工無法完成加工的內容也應考慮使用數控車削加工。

2.2 適宜普通車削加工內容的特點

對于加工過程調整時間長的加工內容，由于其導致數控加工設備的使用效率大大降低，因此適合采用普通車削加工設備來進行加工；對于零件加工時的編程取數難度很大、零件的型面、輪廓檢測困難的零件也適合采用普通車削加工設備來進行加工；零件的加工表面繁瑣，導致數控機床編程實現困難，加工工藝很復雜，可采用普通車削加工。

3 數控車削加工工藝路線分析

3.1 數控車削加工階段概述

在進行零件加工時，為了提高加工的精度，往往采用的是分步驟加工法以使得零件的尺寸精度逐漸接近目標尺寸，該分步驟加工過程主要分為粗加工、半精加工、精加工和拋光加工四個階段。粗加工主要是根據零件的基本輪廓，車削出零件的粗略模型，接著再進行半精加工，該階段主要是進一步細化零件的車削尺寸，使其滿足一定的精度誤差，接下來的精加工過程，是在半精尺寸的零件基礎上進一步縮小誤差范圍，使其滿足設定的加工精度要求，最后的加工過程是拋光處理，使零件的表面光滑度滿足預期要求。至此，整個數控車削加工工序便完成了。

3.2 確定數控車削加工順序的基本原則

數控車削加工順序的主要根據基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔四個基本原則來確定，其實際確定時，需要根據經驗進行選擇。

3.3 確定數控車削加工走刀路線考慮因素

對點位加工的數控車削機床要盡可能減少刀具的空程時間以提高加工效率，這樣就需要對加工程序進行優化，以保證加工時刀具的走刀路線最短。為了確保加工的零件表面粗糙度滿足工藝要求，在編程時要考慮將零件最終輪廓的形成放置在最后一次走刀時完成整體加工。在考慮進刀具進退刀路線時，要盡量避免在加工零件的輪廓處停刀或垂直切入切出加工零件。對于旋轉體類零件的加工，要對零件的整體結構進行分解，考慮分步驟制定粗加工路線，然后再進行后續加工步驟，以縮短加工時間，提高加工效率。

3.4 合理選擇數控車削加工夾具

數控車削加工要求使用的夾具的坐標方向與機床的坐標方向是相對固定的；此外，還要注意協調加工零件與車削機床的坐標系尺寸。主要考慮因素如下：單件小批量生產時，優先選用組合夾具、可調夾具和其他通用夾具；在成批生產時，才考慮采用專用夾具；零件的裝卸要快速、方便、可靠；夾具上各零部件應不妨礙機床對零件各表面的加工；批量較大的零件加工可以采用多工位、氣動或液壓夾具。

3.5 合理選擇數控車削加工刀具

數控車削加工刀具的選擇主要考慮加工零件的材料、零件的輪廓、加工機床允許的切削量和刀具的剛性及耐用度等因素，一般應優先選用數控車削設備提供的標準刀具。

3.6 合理選擇數控車削加工量具

數控車削加工主要用于單件小批生產，一般采用通用量具；成批生產和大批大量生產中部分數控工序，應采用各種量規和一些高生產率的專用檢具與量儀等，選擇的量具的精度應和所加工零件的要求精度相適應。

4 結束語

數控車削加工的性能好、精度高、速度快、自動化程度高，這些優點使得數控車削加工比普通車削加工具有更高的加工效率和優勢，但也有其適用范圍，因此，在進行零件加工前，要先分析零件的適用加工類型，以合理的選擇車削加工設備，提高生產效率，降低生產成本。

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