數(shù)控車削時(shí)切屑纏繞的解決方案

針對數(shù)控車削中因切屑纏繞造成的機(jī)械手動(dòng)作阻斷和生產(chǎn)線不順暢問題進(jìn)行工藝分析，提出幾種常用的斷屑方法，從數(shù)控程序、刀具槽形及斷屑裝置等方面入手，在不同的加工環(huán)境下，選用適宜的方案，有針對性地解決斷屑問題。1

序言在數(shù)控加工和機(jī)械手裝卸零件的自動(dòng)生產(chǎn)線中，經(jīng)常會遇到因零件上纏繞切屑而造成機(jī)械手動(dòng)作阻斷甚至失效，無法實(shí)現(xiàn)無人值守的自動(dòng)化。解決車削時(shí)的切屑纏繞問題，大致有以下幾種方案。2

數(shù)控程序2.1斷屑功能指令數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)主要有日本的FANUC、MAZAK，德國的SINUMERIK、HEIDENHAIN，美國的HAAS，以及我國的廣州數(shù)控、凱恩帝數(shù)控、華中數(shù)控及新代數(shù)控等，其中多個(gè)系統(tǒng)包含有斷屑功能指令，例如，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)中的伺服學(xué)習(xí)搖動(dòng)功能和FSC功能見表1。表1FANUC系統(tǒng)中的伺服學(xué)習(xí)搖動(dòng)功能和FSC功能系統(tǒng)斷屑功能可有效地將車削切屑細(xì)?；?，不纏屑。缺點(diǎn)是：①在相同的切削參數(shù)條件下，比正常加工節(jié)拍要長，原理是通過刀尖振蕩運(yùn)動(dòng)，使切屑碎斷，無法纏繞。多運(yùn)行的刀尖振蕩路線使節(jié)拍有所下降。②相比常規(guī)切削表面的表面質(zhì)量要差些。③正常使用的系統(tǒng)沒有附帶以上功能，需要單獨(dú)購買開通激活，額外支付幾萬元的費(fèi)用，且每套系統(tǒng)獨(dú)立收取。2.2自編斷屑宏程序自編宏程序就是利用系統(tǒng)在正常使用中的宏程序功能，按照原有的系統(tǒng)規(guī)則實(shí)現(xiàn)類似振蕩動(dòng)作。實(shí)際上就是刀具進(jìn)給一點(diǎn)，再退刀一點(diǎn)，使切屑細(xì)?；焕p屑。圖1為汽車轉(zhuǎn)向盤內(nèi)的傳動(dòng)軸零件，以3.7mm倒角和φ18.44mm外圓兩處車削為例，常規(guī)的數(shù)控程序如下。圖1汽車轉(zhuǎn)向盤內(nèi)的傳動(dòng)軸零件N10G0X13.829Z0.0N20G1X18.64Z-4.166F0.08N30G0W1.0N40X18.44N50G1Z-35.5F0.08編寫斷屑宏程序如下。N10G0X13.829Z0.0N20#101=13.829N22G1X[#101]Z[#102]F0.08N23#102=#101-0.3N24W0.2U-0.231N25GOTO26N26IF[#102GE-4.166]GOTO22N30G0W1.0N40X18.44N50#103=-3.166N51G1Z[#103]F0.08N52#103=#103-0.3N53W0.2N54GOTO55N55IF[#102GE-35.5]GOTO51自編宏程序可以省掉一筆可觀的斷屑功能開通費(fèi)用，缺點(diǎn)是編程復(fù)雜、繁瑣，容易出錯(cuò)。3

刀具斷屑槽形市場上的各品牌刀片均有可選擇的斷屑槽形[1,2]，在車削時(shí)有利于形成斷屑。刀片斷屑槽形及適用范圍[3]見表2。表2刀片斷屑槽形及適用范圍4

斷屑裝置在條件合適的情況下，可設(shè)計(jì)一種機(jī)械阻斷或振動(dòng)阻斷的裝置，安裝在刀桿或刀座上，起到斷屑功能。該裝置一般用于空間較大的零件加工場所，對加工小零件的緊湊型設(shè)備頗有限制，影響刀具更換等操作。機(jī)械斷屑裝置如圖2所示。圖2機(jī)械斷屑裝置5

高壓射流沖擊高壓射流使切削液精準(zhǔn)抵達(dá)切削區(qū)域[4]，切屑卷曲成C形，并形成液壓楔，對切屑卷曲高溫處進(jìn)行快速急冷淬火，然后壓力推斷切屑，形成連續(xù)的高效斷屑加工。高壓射流不僅要求液壓泵的壓力比普通壓力機(jī)床的冷卻泵壓力要高很多，而且整個(gè)機(jī)床的切削液管路需要高壓管路，罩殼亦要能防止高壓的水流外滲。高壓射流沖擊斷屑如圖3所示。圖3高壓射流沖擊斷屑6

結(jié)束語本文基于數(shù)控車削中的切屑纏繞問題，介紹幾種常用的斷屑方法，從數(shù)控程序、刀具槽形及斷屑裝置等方面入手，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷屑。另外，在特定的加工環(huán)境下，還有電流脈沖斷屑、專用訂制刀具等方案作為參考。在