技术探讨-数控车削中心的加工工艺

　　1、数控加工工序的划分有哪些？
 

　　在数控车削中心上加工零件，工序比较集中，一次装夹应尽可能完成全部工序，常用的工序划分原则有以下两种。
 

　　A、保证精度原则
 

　　数控加工具有工序集中的条件，粗、精加工常在一次装夹中完成，以保证零件的加工精度，当热变形和切削力变形对零件的加工精度影响较大时，应将粗、精加工分开进行。
 

　　B、提高生产效率的原则
 

　　数控加工中，为减少换刀次数，节省换刀时间，应将需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再换另一把刀来加工其它部位。同时应尽量减少空行程，用同一把刀加工工件的多个部位时，应以短的路线到达各加工部位。实际生产中，数控加工常按刀具或加工表面划分工序。
 

　　2、车刀刀位点的选择
 

　　数控加工中，数控程序应描述出刀具相对于工件的运动轨迹。在数控车削中，工件表面的形成取决于运动着的刀刃包络线的位置和形状，但在程序编制中，只需描述刀具系统上某一选定点的轨迹即可。刀具的刀位点即为在程序编制时，刀具上所选择的代表刀具所在位置的点，程序所描述的加工轨迹即为该点的运动轨迹。
 

　　在数控车削中心中，从理论上讲可选择刀具上任意一点作为刀位点，但为了方便编程和保证加工精度，刀位点的选择有一定的要求和技巧。
 

　　在数控加工中，刀位点的选择一般遵循以下规则：立铣刀应是刀具轴线与刀具底面的交点；球头铣刀是球头的球心；钻头应是钻尖；车刀应是假想刀尖或刀尖圆弧中心 。
 

　　刀具刀位点在选择时应注意：
 

　　A·选择刀具上能够直接测量的点，刀位点与刀具长度预调时的测定点应尽量一致；
 

　　B·在可能的情况下，刀位点应直接与精度要求较高的尺寸或难于测量的尺寸发生；
 

　　C·所选择的刀位点能使刀具极限位置直接体现于程序的运动指令中；
 

　　D·编程人员应有习惯性的刀位点选择方法，不宜多变；
 

　　E·所选定的刀位点，在刀具调整图中应以图形标示。
 

　　3、分层切削时刀具的终止位置
 

　　当某外圆表面的加工余量较多需分层多次走刀切削时，从第二刀开始要注意防止走刀至终点时背吃刀量的突增。
 

　　4、“让刀”时刀补值的确定
 

　　对于薄壁工件，尤其是难切削材料的薄壁工件，切削时“让刀”现象严重，导致所车削工件尺寸发生变化，一般是外圆变大，内孔变小。
 

　　“让刀”主要是由工件加工时的弹性变形引起，“让刀”程度与切削时的背吃刀量密切相关。采用“等背吃刀深度法”，用刀补值作小范围调整，以减少“让刀”对加工精度的影响。
 

　　5、车削时的断屑问题
 

　　数控车削是自动化加工，如果刀具的断屑性能太差，将严重妨碍加工的正常进行。为解决这一问题，首先应尽量提高刀具本身的断屑性能，其次应合理选择刀具的切削用量，避免产生妨碍加工正常进行的条带形切屑。
 

　　数控车削中，理想的切屑是长度为50——150mm，直径不大的螺卷状切屑，或宝塔形切屑，它们能有规律地沿一定方向排除，便于收集和清除。如果断屑不理想，必要时可在程序中安排暂停来强迫断屑，还可以使用断屑台来加强断屑效果。
 

　　使用上压式的机夹可转位刀片时，可用压板同时将断屑台和刀片一起压紧：车内孔时，则可采用刀具前刀面朝下的切削方式改善排屑。
 

　　6、可转位刀具刀片形状的选择
 

　　与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好：同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。
 

　　数控车削中广泛采用机夹可转位刀具，它是提高数控加工生产率，保证产品质量的重要手段。可转位车刀刀片种类繁多，使用zui广的是菱形刀片，其次是三角形刀片、圆形刀片及切槽刀片。菱形刀片按其菱形锐角不同有80°、55°和35°三类。
 

　　A、80°菱形刀片刀尖角大小适中，刀片既有较好的强度、散热性和耐用度，又能装配成主偏角略大于90°的刀具，用于端面、外圆、内孔、台阶的加工。同时，这种刀片的可夹固性好，可用刀片底面及非切削位置上的80°刀尖角的相邻两侧面定位，定位方式可靠，且刀尖位置精度仅与刀片本身的外形尺寸精度相关，转位精度较高，适合数控车削中心。
 

　　B、35°菱形刀片因其刀尖角小，干涉现象少，多用于车削工件的复杂型面或开挖沟槽。
 

　　7、切槽的走刀路线
 

　　较深的槽型，在数控车床上常用切槽刀加工，如果刀宽等于要求加工的槽宽，则切槽刀一次切槽刀位，若以较窄的切槽刀加工较宽的槽型，则应分多次切入。
 

　　合理的切削路线是：先切中间，再切左右。因为刀刃两侧的圆角半径通常小于工件槽底和侧壁的转接圆角半径，左右两刀切下时，当刀具接近槽底，需要各走一段圆弧。如果中间的一刀不提前切削，就不能为这两段圆弧的走刀创造必要的条件。即使刀刃两侧圆角半径与工件槽底两侧的圆角半径一致，仍以中间先切一刀为好，因这一刀切下时，刀刃两侧的负荷是均等的，后面的两刀，一刀是左侧负荷重，一刀是右侧负荷重，刀具的磨损还是均匀的。
 

　　机夹式的切槽刀不宜安排横走刀，只宜直切。