數(shù)控車床編程中的工藝處理

數(shù)控車床編程中的工藝處理

數(shù)控車床常用的刀具如圖1所示。加工時可依據(jù)加工內(nèi)容、工件材料等選用，要保證刀具強度、耐用度。應(yīng)盡可能使用機夾刀和機夾刀片，以削減換刀時間和對刀時間。由于機夾刀在數(shù)控車床上安裝時，一般不采納墊片調(diào)整刀尖高度，所以刀尖高的精度在制造時就應(yīng)得到保證。對于長徑比較大的內(nèi)徑刀桿，應(yīng)具有良好的抗振結(jié)構(gòu)。

數(shù)控刀具很少直接裝在數(shù)控車床刀架上，它們一般通過刀座作過渡。因此應(yīng)依據(jù)刀具的外形、刀架的形狀和刀架對主軸的配置形式來打算刀座的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在刀座的種類繁多，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，選型時應(yīng)盡量削減種類、型式，以利于管理。

外圓車刀

內(nèi)孔車刀

螺紋車刀

切斷（槽）車刀

數(shù)控車床和車削中心常用刀具

圖1車削刀具

（2）對夾具的要求

在數(shù)控車床上工件的裝夾多采納三爪自定心卡盤夾持工件；軸類零件也常采納兩頂尖方式夾持；為了提高剛度，用跟刀架幫助支承。由于數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速極高，為便于工件夾緊，多采納液壓高速動力卡盤，因它在生產(chǎn)廠已通過了平衡，具有高轉(zhuǎn)速（極限轉(zhuǎn)速可達4000~6000r／min）、高夾緊力（最大推拉力為2000~8000牛頓）、高精度、調(diào)爪便利、使用壽命長等優(yōu)點。使用軟爪夾持工件，軟爪弧面由操隨機配制，可獲得抱負(fù)的夾持精度。通過調(diào)整油缸壓力，可轉(zhuǎn)變卡盤夾緊力，以滿意夾持各種薄壁和易變形工件的特別需要。為削減瘦長軸加工時受力變形，提高加工精度，以及在加工帶孔軸類工件內(nèi)孔時，可采納液壓自動定心中心架，其定心精度可達

（3）坐標(biāo)系統(tǒng)

數(shù)控車床的機床原點定義為主軸旋轉(zhuǎn)中心線與車床端面的交點，圖2中的

為了便利編程和簡化數(shù)值計算，數(shù)控車床的工件坐標(biāo)系原點一般選在工件的回轉(zhuǎn)中心與工件右端面或左端面的交點上，如圖2中的

圖2數(shù)控車床工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系

（4）切入、切出方式及走刀路線的確定

對于車削加工，切入零件時采納快速走刀接近工件切削起始點四周的某個點，再改用切削進給，以削減空行程時間，提高加工效率。切削起始點的確定取決于毛坯余量的大小，以刀具快速走到該點時工藝系統(tǒng)內(nèi)不發(fā)生碰撞為原則。如下面Flash所示。加工螺紋時為保證加工精度，應(yīng)有肯定引入和引出距離。

在確定走刀路線時，應(yīng)在保證加工精度和表面質(zhì)量的狀況下，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可節(jié)約工件的加工時間，還削減了一些不必要的刀具磨損及機床進給機構(gòu)滑動部件的磨損等。

下面將簡潔介紹如何實現(xiàn)最短的空行程路線和最短的切削走刀路線。

1）合理設(shè)置起刀點

圖3為采納矩形循環(huán)方式粗車的一般狀況。其中圖（a）將對刀點與起刀點設(shè)置在同一點，即A點，其走刀路線如下：

第一刀：A→B→C→D→A

其次刀：A→E→F→G→A

第三刀：A→H→I→J→A

圖（b）則將對刀點與起刀點分別，設(shè)置為兩點，即A點和B點，其走刀路線如下：

對刀點與起刀點分別的空行程為A→B

第一刀：B→C→D→E→B

其次刀：B→F→G→H→B

第三刀：B→I→J→J→B

明顯采納圖（b）所示的走刀路線，可以縮短走刀路線，提高加工效率。該方法也可用在其它循環(huán)車削（如螺紋車削）的加工中。

2）合理設(shè)置換刀點

為了換刀的便利和平安，可將換刀點設(shè)置在離工件較遠的位置處，但會導(dǎo)致?lián)Q刀后空行程路線的增長，所以可以在滿意換刀空間的前提下將換刀點設(shè)置在較近點，則可縮短空行程距離。

3）合理支配“回零”路線

有時編程人員在編制較簡單零件的加工程序時，為盡量簡化計算過程，便于校核程序，會使刀具通過執(zhí)行“回零”指令，返回到對刀點的位置，然后再執(zhí)行后續(xù)程序。這樣就增加了走刀路線的距離，因此，在支配“回零”路線時，應(yīng)使其前一刀終點與后一刀起點間的距離盡量縮短，或者為零，以滿意走刀路線為最短的要求。另外，在選擇返回對刀點指令時，在不發(fā)生加工干涉現(xiàn)象的前提下，應(yīng)盡量采納X、Z坐標(biāo)軸雙向同時“回零”指令，該指令功能的“回零”路線將是最短的。

4）確定最短走刀路線

圖4所示為零件粗車的幾種不同切削走刀路線的支配示意圖。其中圖（a）表示封閉式復(fù)合循環(huán)功能掌握的走刀路線；圖（b）為“三角形”走刀路線；圖（c）為“矩形”走刀路線。這三種走刀路線中，矩形循環(huán)路線的進給總長度為最短。

（5）切削用量選用

車削時，隨著切削速度的提高，刀尖溫度會上升，會產(chǎn)生氣械的、化學(xué)的、熱的刀具磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會削減1/2。增大進給量，切削溫度同樣會上升，造成刀具磨損。但這種磨損對刀具的影響比提高切削速度所造成的影響要小。切削深度對刀具的影響相對切削