【文章內(nèi)容簡介】 程都是按照號指令自動進(jìn)行的。因此，數(shù)控車床加工程序不僅包括一個零件的工藝過程，而且還要包括切削用量、走到路線、刀具尺寸和車床的運(yùn)動過程。所以，編程人員必須被要求對數(shù)控車床的性能、特點(diǎn)、運(yùn)動方式、刀具協(xié)調(diào)、切削規(guī)范以及工件的裝夾方法都要熟悉。一個工件的工藝方案的好壞是一個零件加工質(zhì)量和車床效率發(fā)揮的關(guān)鍵性因數(shù)。 數(shù)控車削加工工藝的主要內(nèi)容 1) 選擇適于數(shù)控車床加工的零件，確定工序內(nèi)容。 對于一個零件來說，并不是它的任何工序都可以在車床上加工出來的，有一些工序要在其他的機(jī)床上才能完成。這 樣我們就要注意零件的工序，不要把這個零件的所有工序都確定在數(shù)控車床上，而是要認(rèn)準(zhǔn)機(jī)床確定加工工序。 2) 對零件圖進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。 在設(shè)計零件的加工工藝規(guī)程時，首先要對加工對象進(jìn)行深入分析。對于數(shù)控車削加工應(yīng)考慮以下幾方面： 1．構(gòu)成零件輪廓的幾何條件 在車削加工中手工編程時，要計算每個節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；在自動編程時，要對構(gòu)成零件輪廓所有幾何元素進(jìn)行定義。因此在分析零件圖時應(yīng)注意： （ 1） 零件圖上是否漏掉某尺寸，使其幾何條件不充分，影響到零件輪廓的構(gòu)成； 10 （ 2） 零件圖上的圖線位 置是否模糊或尺寸標(biāo)注不清，使編程無法下手； （ 3） 零件圖上給定的幾何條件是否不合理，造成數(shù)學(xué)處理困難。 （ 4） 零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床加工的特點(diǎn)，應(yīng)以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。 2．尺寸精度要求 分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否利用車削工藝達(dá)到，并確定控制尺寸精度的工藝方法。 在該項分析過程中，還可以同時進(jìn)行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對尺寸及尺寸鏈計算等。在利用數(shù)控車床車削零件時，常常對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的尺寸依據(jù)。 3．形狀和位置精度的要求 零件圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據(jù)。加工時，要按照其要求確定零件的定位基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)，還可以根據(jù)數(shù)控車床的特殊需要進(jìn)行一些技術(shù)性處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度。 4．表面粗糙度要求 表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇數(shù)控車床、刀具及確定切削用量的依據(jù)。 5．材料與熱處理要求 零件圖樣上給定的材料與熱處理要求，是選擇刀具、數(shù)控車床型 11 號、確定切削用量的依據(jù)。 3) 確定零件的加工方案，策劃加工工藝路線 。 零件的加工工藝路線是數(shù) 控車床加工的重要內(nèi)容，其中包括加工方法的選擇、加工階段的劃分、工序的劃分和加工順序的安排等。我們應(yīng)根據(jù)具體情況，設(shè)計出多種方案，然后進(jìn)行對比分析，選擇出經(jīng)濟(jì)、合理的車削工藝方案。 （一） 加工方法的選擇 在數(shù)控車床上，可以完成內(nèi)外回轉(zhuǎn)體表面的車削、鉆孔、鏜孔、鉸孔和攻螺紋等加工操作?；剞D(zhuǎn)體是由平面、曲面螺紋及內(nèi)外圓柱面等組成。任何一種表面都可以有多種不同的加工方法， 在實際加工前應(yīng)根據(jù)零件的精度要求（如尺寸精度、位置精度及表面粗糙度等）、車間的實際工藝條件來選擇加工方案。 一） 工序的劃 分 用數(shù)控車床加工零件，一般工序是比 較集中的，一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序。 二） 加工順序的安排 零件的車削加工順序的安排應(yīng)遵循的原則 (一 ) 先粗后精。車削加工時應(yīng)按照粗車 — 半精車 — 精車的順序進(jìn)行，逐步提高零件的加工精度。先粗車將工件表面的大部分加工余量去除，這樣既可以提高金屬切除率，又可以滿足 精車均勻性要求。假若粗車所留余量的均勻性不能滿足精加工要求時，還要安排半精 12 車，以便使精加工的余量小且均勻。精車時，刀具沿零件的輪廓應(yīng)一次走刀完成，以便保證零件的加工精度。 (二 ) 先近后遠(yuǎn)。這里先近后遠(yuǎn)的意思是按加工部位相對于換刀點(diǎn)的距離大小而言的 。通常 粗加工時，先加工離換刀點(diǎn)近的部位，后加工離換刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位，以便縮短刀具移動距離，減少空行程縮短加工時間。并且對于車削而言，先近后遠(yuǎn)還可以更好的保持毛培件或半成品的剛性，改善切削條件。 (三 ) 內(nèi)外交叉。對既有內(nèi)表面（內(nèi)型、內(nèi)腔），又有外表面的零件，安排加工順序時，應(yīng)粗車內(nèi)外表面，然后精加工內(nèi)外表面。在加工內(nèi)外表面時，同常先精加工內(nèi)腔，然后加工外表面。 (四 )進(jìn)給路線的確定 （ 1）最短空行程路線。 如下圖所示為采用矩形循環(huán)式進(jìn)行 的一般示例。其對刀點(diǎn) A 的設(shè)定是考慮到精車加工過程中需要方便換刀，所以在哪離胚件較遠(yuǎn)的位置處，同時將起刀點(diǎn)與對刀點(diǎn)重合，按 3 刀粗車的進(jìn)給路線安排： 第一刀為 ABCDA。 第二刀為 AEFGA。 第三刀為 AHIJA。 13 如圖 b 所示則是將起刀點(diǎn)與對刀點(diǎn)分離，并設(shè)于圖標(biāo)點(diǎn) B 位置， 仍按相同的切削量進(jìn)行 3 刀粗車，其進(jìn)給路線安排如下： 起刀點(diǎn)與對刀點(diǎn)分離的的空行程為 AB； 顯然，上圖所示的進(jìn)給路線短。該方法也可 用于其他循環(huán)的切削加工。有的時候為了換刀的方便與安全，會將換刀點(diǎn)設(shè)置在離毛培較遠(yuǎn)的位置，那么，當(dāng)換第二把刀時， 進(jìn)行精車時的空行程肯定會比較長；如果將第二把刀的換刀點(diǎn)設(shè)置在上圖 b 中的 B 點(diǎn)上，則可縮短空行程即減少零件的加工時間，提高效率。 （ 2）最短的切削進(jìn)給路線。如果能使切削路線變短，那么則可以有效提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗，減少經(jīng)濟(jì)損失。 如下圖所示為粗車圖時的幾種不同的切削進(jìn)給路線的安排示意圖。其中 (a)圖表示數(shù)控系統(tǒng)具有封閉式復(fù)合循環(huán)功能控制車刀沿著工件輪廓進(jìn)行走道的路線；（ b）圖為“ 三角形”走刀路線；圖 （ c） 為“矩形 ” 走刀路線。 對以上三種切削進(jìn)給路線，經(jīng)過分析和判斷后，可知矩形 循環(huán)進(jìn)給路線的走刀總和最短，即在同等條件下，其切削所需時間（不 含空行程） 最短，刀具損耗小。另外，矩形循環(huán)加工路線的程序格式較簡單，所以在制定進(jìn)給路線是，最好采用“矩形”走刀路線。 4） 對 零件的切削用量進(jìn)行選擇計算 14 1．切削用量的選擇原則 數(shù)控編程時，編程職員必須確定每道工序的切削用量，包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進(jìn)給速度等，并以數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的格式輸進(jìn)到程序中。切削用量對于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。公道的選擇切削用量，對零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。這在實際中也很難把握，要有豐富的實踐經(jīng)驗才能夠確定合適的切削用量。在數(shù)控編程時只能憑借編程者的經(jīng)驗和刀具的切削用量推薦值初步確定，而終極的切削用量將根據(jù)零件數(shù)控程序的調(diào)試結(jié)果和實際加工情況來確定。 切削用量的選擇原則是：粗加工時 以進(jìn)步生產(chǎn)率為主，同時兼顧經(jīng)濟(jì)性和加工本錢的考慮；半精加工和精加工時，應(yīng)同時兼顧切削效率和加工本錢的條件下，保證零件的加工質(zhì)量。值得留意的是，切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給量）是一個有機(jī)的整體，只有三者相互適應(yīng)，達(dá)到最公道的匹配值，才能獲得最佳的切削用量。 確定切削用量時應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、加工要求，工件材料及刀具的尺寸和材料性能等方面的具體要求，通過查閱切削手冊并結(jié)合經(jīng)驗加以確定，確定切削用量時除了遵循一般的原則和方法外，還應(yīng)考慮以下因素的影響： （ 1）刀具