淺談數(shù)控車削加工工藝性分析

溫紅 姚傳峰

摘 要：數(shù)控加工工藝路線設計往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而是僅僅對于幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述，因此進行零件的數(shù)控加工時，需要對零件圖樣進行詳細的加工工藝分析，選擇最適合最需要的加工內容和工序，充分發(fā)揮數(shù)控加工優(yōu)勢。

關鍵詞：數(shù)控車床 車削 工藝分析

一、數(shù)控車削加工的主要對象

數(shù)控車削是數(shù)控加工中用的最多的加工方法之一，與常規(guī)的車削加工相比較，數(shù)控車削加工的主要對象有以下幾類：（1）幾何形狀復雜、尺寸繁多、精度要求高的回轉體零件。（2）表面粗糙度要求高的回轉體零件。（3）輪廓形狀特別復雜或者是難以控制尺寸的回轉體零件。（4）帶特殊螺紋的回轉體零件。

二、數(shù)控車削加工工藝分析

數(shù)控車床加工工藝的主要內容包括各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序、確定刀具的走刀路線、切削用量等等。

（一）分析零件圖是制定加工工藝的首要任務

對被加工零件的精度及技術要求進行分析，是零件工藝性分析的重要內容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎上，才能正確合理的選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。

精度及技術要求分析的主要內容，一是分析精度及各項技術要求是否齊全、是否合理；二是分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達到圖樣要求，若達不到，須采用其它措施補救時，則應該給后續(xù)工序留有一定的余量；三是找圖樣上位置精度要求的表面，這些表面應該在一次裝夾下完成；四是對表面粗糙度要求高的表面，應確定用恒線速度切削。

（二）數(shù)控車削加工方案的確定

1.確定裝夾方案

數(shù)控加工時選擇夾具盡量選擇通用夾具如：三爪卡盤、頂尖、四爪卡盤等，避免采用專用夾具。在成批生產時，才考慮采用專用夾具，并力求結構簡單。盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后，加工出全部待加面。

2.確定加工順序

安排零件車削加工順序時一般遵循以下原則：

（1）基面先行原則：用作基準表面應優(yōu)先加工出來，因為定位基準表面越精確，裝夾誤差就越小。例如軸類零件加工時，總是先加工中心孔，再以中心孔為基準加工外圓表面和端面。

（2）先粗后精原則：按照粗車-半精車-精車的順序進行。

（3）先近后遠原則：一般情況下，離對刀點遠的部位后加工，以縮短刀具移動距離，減少空行程時間。

（4）內外交叉原則：對于既有外表面又有內表面需要加工的零件，安排加工順序時，應該進行內外表面粗加工，后進行內外表面精加工。切不可將零件的上一部分表面加工完畢，再進行其他表面加工。上述原則在實踐中靈活運用，以不斷提高解決實際工藝問題的能力。

3.刀具的選擇

按照切削刃形狀不同，數(shù)控車刀可以分為尖形車刀、圓弧車刀及成形車刀三類。

尖形車刀以直線形切削刃為特征的車刀。如90？內外圓車刀，左右端面車刀，切槽車刀等。圓弧形車刀特征是構成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或輪廓度誤差很小的圓弧。圓弧車刀可以用于車削內、外圓表面，特別適用于車削精度要求較高的凹曲面或大外圓弧面。成型車刀俗稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定，在數(shù)控加工中，應盡量減少或者不要成型車刀。

4.確定切削用量

切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。切削用量的選擇原則是：保證零件加工的精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具的切削性能，保證合理的刀具耐用度；并發(fā)揮機床的性能，最大限度的提高生產率，降低成本。

（1）背吃刀量aP的確定

在車床主體-夾具-刀具-零件這一系列的剛性允許的條件下，盡可能的選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產效率。當零件的加工精度要求較高時，應考慮留出精車余量，一般為0.1-0.5mm。一般粗加工時，在中等功率的機床上，背吃刀量可取8-10mm，半精加工時，背吃刀量取0.5-2mm，精加工時，背吃刀量取0.2-0.4mm.

（2）主軸轉速n的確定

主軸轉速根據(jù)n=1000v/d∏確定。在確定主軸轉速時，首先需要確定其切削速度，而切削速度又與背吃刀量和進給量有關。

（3）進給速度f的確定

進給速度與背吃刀量有著密切的關系，粗車時一般取為0.3-0.8mm/r，精車時常取0.1-0.3mm/r，切斷時宜取0.05-0.2mm/r。進給速度的大小直接影響表面粗糙度的值和切削效率，因此在保證表面質量的前提下，選擇較高的進給速度。

（4）切削速度Vc的確定

根據(jù)已經選用的aP、進給量f及刀具耐用度確定切削速度，可以根據(jù)生產實踐經驗得出。

在粗車時選擇盡可能大的背吃刀量aP，其次是較大的進給量f，較小的切削速度Vc。精車時選擇較小的背吃刀量aP和進給量f，較大的切削速度Vc。

三、結語

在用數(shù)控機床加工零件時，應在編程之前進行詳細的工藝分析并制定合理的加工工藝，以得到最精確的加工零件。

參考文獻

[1]王睿鵬.數(shù)控機床編程與操作[M].北京：機械工業(yè)出版社. 2009：25.

[2]吳祖育.數(shù)控機床[M].上海：上海科學技術出版社.2008：10.

[3]劉蔡保.數(shù)控車床編程與操作[M].北京：化學工業(yè)出版社.2009：30.

作者簡介：溫紅（1981.1——），女，漢族，山東濰坊人，講師，碩士，主要從事機械類研究

姚傳峰（1980.9——），男，黎族，山東濰坊人，講師， 碩士，主要從事機械設計制造類研究