鐘升波

摘要：隨著經(jīng)濟發(fā)和科學技術的發(fā)展，普通車床的使用越來越少，取而代之的是數(shù)控車床。數(shù)控車床是現(xiàn)代制造加工中最典型的設備，與傳統(tǒng)的車床相比，數(shù)控車床加工可以加工復雜形狀的機械產(chǎn)品、保證零部件更高的精度。數(shù)控車床是基于計算機數(shù)字控制的車削加工設備，本文主要介紹了數(shù)控車床的工藝技術優(yōu)勢，總結得出了數(shù)控車床加工工藝技術設計的原則，并重點對數(shù)控車床的零件圖、切削用量、刀具選擇進行了分析。

關鍵詞：數(shù)控車床；加工工藝；設計原則

前言

從20世紀中期開始，我國開展了對數(shù)控技術的研究開發(fā)，改革開放之后數(shù)控技術得到了飛速的發(fā)展。數(shù)控技術使我國的制造業(yè)發(fā)生了革命性的變化，在工業(yè)中的應用越來越廣泛，我國已經(jīng)成為世界的加工廠，我國的制造業(yè)承擔著世界大部分的制造工作，數(shù)控車床加工是一種應用計算機技術和數(shù)控編程技術的高效自動化車床，具有加工精度高、生產(chǎn)效率高的特點。對數(shù)控車床的加工工藝技術分析具有很重要的工程意義和實際意義，我國的數(shù)控車床技術將繼續(xù)朝著高速、高效、高精度、集成化的方向發(fā)展。

1.數(shù)控車床加工工藝的優(yōu)勢

1.1數(shù)控車床加工工藝介紹

數(shù)控車床是一種基于計算機技術和數(shù)控編程技術的自動化車床，數(shù)控車床加工過程是把加工過程所需的工藝參數(shù)、零件尺寸等用數(shù)字信息表示出來，將數(shù)字信息輸入車床的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過相關的應用程序?qū)π畔⑦M行加工處理，輸出信號到驅(qū)動單元和執(zhí)行單元，刀具便自動車削加工出符合要求的零件，如圖1所示為數(shù)控車床加工的基本過程框圖。

數(shù)控車床加工過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)控加工的結構；

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；

車床實現(xiàn)自動化車削加工。

圖1 數(shù)控車床加工的基本過程框圖

1.2數(shù)控車床加工工藝的優(yōu)勢

數(shù)控車床加工工藝的優(yōu)勢主要表現(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)的過程中需要多次更換刀具，多次夾固，在換刀夾固的過程中就會產(chǎn)生定位誤差，數(shù)控車床加工工藝在加工過程中不需要多次夾固零件，并且在加工之前會進行針對零件表面的對刀，這大大減少了定位誤差。

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

2.數(shù)控車床加工工藝設計的原則

2.1保證精確度的工藝設計原則

數(shù)控車床加工過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，當零件的應力或者變形對加工的影響較大的時候，一般需要多次加工，先進行粗加工再進行精加工。

2.2高效率的工藝設計原則

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

3.數(shù)控車床加工工藝技術分析

3.1零件圖的工藝分析

首先，零件圖的結構設計要適合數(shù)控車床的加工，避免出現(xiàn)及其復雜、數(shù)控車床加工不能實現(xiàn)的結構設計；然后，零件圖的尺寸標注符合加工的技術參數(shù)標準，并且尺寸標注要便于數(shù)控車床的加工，注意標注統(tǒng)一的參考基準線，注意參考基準、編程原點、檢測基準之間的統(tǒng)一關系；最后，數(shù)控車床加工的零件圖中幾何要素的條件參數(shù)應該完整，有助于編程過程對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、背吃刀量和進給量。切削用量的選擇一般根據(jù)轉速和加工精度確定，對于粗加工要求的零件，一般選擇較大的背吃刀量，進給量也一般較大；對于精加工要求的零件，背吃刀量和進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。數(shù)控車床的加工要求高，刀具選擇時一方面要注意材料的性能，應該選擇剛度好、強度大的材料做刀刃；另一方面，選擇合理的刀具壽命，根據(jù)刀具的結構、加工制造、切削功能、材料成本確定。高精度的刀具壽命長，安裝、拆卸復雜的刀具壽命長。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、加工過程中的使用的最大進給量和背吃刀量等。（如表2所示為刀具列表，僅供參考）

表1刀具列表

工步號 工步內(nèi)容 刀具名稱 刀具規(guī)格 主軸轉速 切削深度 備注

1 粗車 90°外圓車刀 800 2 自動換刀

2 精車 90°外圓車刀 700 自動換刀

3 切槽 切斷刀 Φ5 300 自動換刀

4 鏜孔 切斷刀 300 自動換刀

4.總結

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

5.參考文獻

[1]吳長德.數(shù)控加工對傳統(tǒng)加工工藝產(chǎn)生的變革[J].現(xiàn)代制造工程,2006(8):第136-138頁.

[2]朱秀娟.淺談手工編制數(shù)控車床加工程序的幾個要點[J].機械工人(冷加工). 2004(4):67 -69.

[3]李凱,陳銀清,段志宏.數(shù)控車床的編程及工藝優(yōu)化[J].煤礦機械. 2004(4):70 -71

[4]王瑞泉,數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝相結合[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學報，2007(5):第17-22頁.

[5]王瑞泉.數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝相結合[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學報,20 07 ,7 (5 ):19 -2 2.