数控立车车削加工的通用守则

　　1.车刀的装夹
 

　　1) 车刀刀杆伸出刀架不宜太长，一般长度不应超出刀杆高度的1.5倍(车孔、槽等除外)
 

　　2) 车刀刀杆中心线应与走刀方向垂直或平行。
 

　　3) 刀尖高度的调整：
 

　　a、车端面、车圆锥面、车螺纹、车成形面及切断实心工件时，刀尖一般应与工件轴线等高。
 

　　b、 粗车外圆、精车孔、刀尖一般应比工件轴线稍高。
 

　　c、车细长轴、粗车孔、切断空心工件时，刀尖一般应比工件轴线稍低。
 

　　4) 螺纹车刀刀尖角的平分线应与工件轴线垂直。
 

　　5) 装夹车刀时，刀杆下面的垫片要少而平，压紧车刀的螺钉要旋紧。
 

　　2.工件的装夹
 

　　1) 用三爪自定心卡盘装夹工件进行粗车或精车时，若工件直径小于30㎜，其悬伸长度应不大于直径的5倍，若工件直径大于30㎜，其悬伸长度应不大于直径的3倍。
 

　　2) 用四爪单动卡盘、花盘，角铁(弯板)等装夹不规则偏重工件时，必须加配重。
 

　　3) 在顶尖间加工轴类工件时，车削前要调整尾座顶尖轴线与车床主轴轴线重合。
 

　　4) 在两顶尖间加工细长轴时，应使用跟刀架或中心架。在加工过程中要注意调整顶尖的顶紧力，死顶尖和中心架应注意润滑。
 

　　5) 使用尾座时，套筒尽量伸出短些，以减少振动。
 

　　6) 在立车上装夹支承面小、高度高的工件时，应使用加高的卡爪，并在适当的部位加拉杆或压板压紧工件。
 

　　7) 车削轮类、套类铸锻件时，应按不加工的表面找正，以保证加工后工件壁厚均匀。
 

　　3.车削加工
 

　　1) 车削台阶轴时，为了保证车削时的刚性，一般应先车直径较大的部分，后车直径较小的部分。
 

　　2) 在轴得工件上切槽时，应在精车之前进行，以防止工件变形。
 

　　3) 精车带螺纹的轴时，一般应在螺纹加工之后再精车无螺纹部分。
 

　　4) 钻孔前，应将工件端面车平。必要时应先打中心孔。
 

　　5) 钻深孔时，一般先钻导向孔。
 

　　6) 车削(Φ10—Φ20)㎜的孔时，刀杆的直径应为被加工孔径0.6—0.7倍；加工直径大于Φ20㎜的孔时，一般应采用装夹刀头的刀杆。
 

　　7) 车削多头螺纹或多头蜗杆时，调整好交换齿轮后要进行试切。
 

　　8) 使用自动车床时，要按机床调整卡片进行刀具与工件相对位置的调整，调好后要进行试车削，*合格后方可加工；加工过程中随时注意刀具的磨损及工件尺寸与表面粗糙度。
 

　　9) 在立式车床上车削时，当刀架调整好后，不得随意移动横梁。
 

　　10) 当工件的有关表面有位置公差要求时，尽量在一次装夹中完成车削。
 

　　11) 车削圆柱齿轮齿坯时，孔与基准端面必须在一次装夹中加工。必要时应在该端面的齿轮分度圆附近车出标记线。
 

　　4.误差补偿
 

　　现代机械制造技术正朝着高效率、高质量、高精度、高集成和高智能方向发展。精密和超精密加工技术已成为现代机械制造中最重要的组成部分和发展方向，并成为提高国际竞争能力的关键技术。
 

　　车削加工误差随着精密加工的广泛应用也成为了研究的热门课题。由于在机床的各种误差中，热误差以及几何误差占据着绝大部分，故以减少这两项误差特别是其中的热误差成为了主要目标。误差补偿技术随着科学技术的不断发展而出现并发展起来。由机床热变形造成的损失是相当大的。
 

　　故极有必要开发能满足工厂实际生产要求的高精度、低成本热误差补偿系统来修正主轴(或工件)与切削刀具之间的热误差，以提高机床加工精度，降低废品、增加生产效率和经济效益。
 

　　(1)基本定义
 

　　误差补偿的基本定义是人为地造出一种新的误差去抵消或大大减弱当前成为问题的原始误差，通过分析、统计、归纳及掌握原始误差的特点和规律，建立误差数学模型，尽量使人为造成的误差和原始误差两者的数值相等、方向相反，从而减少加工误差，提高零件尺寸精度。
 

　　最早的误差补偿是通过硬件实现的。硬件补偿属机械式固定补偿，在机床误差发生变化时要改变补偿量必须重新制作零部件、校正尺或重新调整补偿机构。硬件补偿又有不能解决随机性误差、缺乏柔性的缺点。近来发展的软件补偿其特点是在对机床本身不作任何改动的情况下，综合运用当代各学科的先进技术和计算机控制技术来提高机床加工精度。软件补偿克服了硬件补偿的许多困难和缺点，把补偿技术推向了一个新的阶段。
 

　　（2）特性
 

　　误差补偿(技术)具有两个主要特性:科学性和工程性。
 

　　科学性误差补偿技术的迅速发展极大地丰富了精密机械设计理论、精密测量学和整个精密工程学，成为这一学科的重要分支。与误差补偿相关的技术有检测技术、传感技术、信号处理技术、光电技术、材料技术、计算机技术以及控制技术等。作为一门新技术分支，误差补偿技术具有自己的独立内容和特色。进一步研究误差补偿技术，使其理论化、系统化，将具有非常重要的科学意义。
 

　　工程性误差补偿技术的工程意义是非常显著的，它包含3层含义:一是采用误差补偿技术可以较容易地达到“硬技术”要花费很大代价才能达到的精度水平;二是采用误差补偿技术，可以解决“硬技术”通常无法达到的精度水平;三是在满足一定的精度要求情况下若采用误差补偿技术，则可大大降低仪器和设备制造的成本，具有非常显著的经济效益。
 

　　5.车削加工热误差产生及分类
 

　　随着对机床精度要求的进一步提高，热误差在总误差中的比重将不断增大，机床热变形已成为提高加工精度的主要障碍。机床热误差主要由马达、轴承、传动件、液压系统、环境温度、冷却液等机床内外热源引起的机床部件热变形而造成的。机床几何误差来自机床的制造缺陷、机床部件之间的配合误差、机床部件的动、静变位等等。
 

　　误差补偿基本方法：
 

　　综上所述可知车削加工误差一般是由下列因素引起的：机床热变形误差;机床零部件和结构的几何误差;切削力引起的误差;刀具磨损误差;其他误差源，如机床轴系的伺服误差，数控插补算法误差等等。提高机床精度有两种基本方法:误差防止法和误差补偿法。
 

　　误差防止法是试图通过设计和制造途径消除或减少可能的误差源。误差防止法在一定程度上对于降低热源温升、均衡温度场和减少机床热变形是有效的。但它不可能*消除热变形，且花费代价是很昂贵的;而应用热误差补偿法则开辟了一条提高机床精度的有效和经济的途径。
 

　　车削加工误差的研究是现代机械制造中最重要的组成部分和发展方向，并成为提高国际竞争能力的关键技术，误差的产生是多方面的，对热误差的分析与研究有利于提高车削精度和技术要求。
 

　　误差补偿技术能满足工厂实际生产要求的高精度、低成本，热误差补偿技术可以修正主轴(或工件)与切削刀具之间的热漂误差，提高机床加工精度，降低废品、增加生产效率和经济效益。
 

　　6.常见问题
 

　　普通车床在强力车削大螺距螺纹时，有时会出现床鞍振动，轻者使加工表面产生波纹，重者断刀。而切断时，经常有扎刀或断刀现象。以上问题产生的原因很多，现主要通过对刀具的受力情况分析这一侧面来讨论这一现象及解决方法。
 

问题的产生及原因：
 

　　车削螺距较小的螺纹时，一般采用直进刀切削法(在垂直于工件轴线方向做直线进刀)；车削螺距较大的螺纹时，为减小切削力，往往采用左右借刀切削法(通过移动小滑板让螺纹车刀分别用左右切削刃切削)。
 

　　车削螺纹时，床鞍的移动是由长丝杠的转动带动开合螺母的移动来实现的。长丝杠的轴承处有轴向间隙，长丝杠与开合螺母之间也同样有轴向间隙。当采用左右借刀切削法强力车削右旋蜗杆用右主刀刃切削时，刀具承受了工件给它的力P,(忽略切屑与前刀面的摩擦力，如图1)，把力P分解成轴向分力Px和径向分力巧，其中轴向分力Px与刀具的进给方向相同，刀具把这个轴向分力Px传给了床鞍，从而推动了床鞍向有间隙一侧做快速猛烈的来回窜动，其结果是使刀具来回窜动，并使加工表面产生波纹，甚至断刀。但用左主刀刃切削时就没有这种现象，当用左主刀刃切削时，刀具所承受的轴向分力Px与进给方向相反，往消除间隙的方向运动，这时床鞍做匀速运动。
 

　　切断时，中滑板的移动是由中滑板丝杠的旋转带动螺母的移动来实现的，丝杠轴承处有轴向间隙，丝杠与螺母之间也有轴向间隙。在车床上切断时，刀具前刀面(带有前角的)承受了工件给它的力P，(忽略切屑与前刀面的摩擦力，如图2)，把力P分解成力Pz和径向分力巧，其中径向分力巧与切断车刀的进给方向相同，指向工件，将刀具朝工件里推，从而会拉动中滑板向有间隙方向窜动，使切断刀突然扎人工件，造成扎(断)刀或工件弯曲。
 

　　解决方法：
 

　　当车削螺距较大采用左右借刀切削法的螺纹时，除了调整好车床有关参数外，还应调整床鞍同床身导轨之间的配合间隙，使其稍紧一些，以增大移动时的摩擦力，减少床鞍窜动的可能性，但这个间隙也不能调的太紧，以能平稳摇动床鞍为宜。
 

　　调整好中滑板的间隙，尽量使间隙小；调整好小滑板的松紧，使其稍紧一些，以防车削时车刀移位。应尽量缩短工件和刀杆伸出的长度，尽量采用左主刀刃切削；用右主刀刃切削时，要减小背吃刀量；增大右主刀刃的前角，刀刃口要直，要锋利，以减小刀具所承受的轴向分力Px。从理论上讲，右主刀刃的前角越大越好。