數(shù)控車床編程加工工藝處理

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1 確定工件的加工部位和具體內(nèi)容

確定被加工工件需在本機床上完成的工序內(nèi)容及其與前后工序的聯(lián)系绩蜻。

·工件在本工序加工之前的情況厚掷。例如鑄件礁苗、鍛件或棒料爬凑、形狀、尺寸试伙、加工余量等嘁信。
·前道工序已加工部位的形狀、尺寸或本工序需要前道工序加工出的基準面疏叨、基準孔等潘靖。
·本工序要加工的部位和具體內(nèi)容。
·為了便于編制工藝及程序考廉，應繪制出本工序加工前毛坯圖及本工序加工圖狱林。

2 確定工件的裝夾方式與設計夾具

根據(jù)已確定的工件加工部位水搀、定位基準和夾緊要求涛帐，選用或設計夾具。數(shù)控車床多采用三爪自定心卡盤夾持工件沟智；軸類工件還可采用尾座頂尖支持工件梯匠。由于數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速極高，為便于工件夾緊啡洁，多采用液壓高速動力卡盤扶绒，因它在生產(chǎn)廠已通過了嚴格的平衡，具有高轉(zhuǎn)速(極限轉(zhuǎn)速可達4000~6000r/min)蕊肖、高夾緊力(最大推拉力為2000~8000N)幅之、高精度、調(diào)爪方便逐豆、通孔刑炎、使用壽命長等優(yōu)點。還可使用軟爪夾持工件范颠，軟爪弧面由操作者隨機配制浦译，可獲得理想的夾持精度。通過調(diào)整油缸壓力溯职，可改變卡盤夾緊力精盅，以滿足夾持各種薄壁和易變形工件的特殊需要。為減少細長軸加工時受力變形，提高加工精度叹俏，以及在加工帶孔軸類工件內(nèi)孔時妻枕，可采用液壓自動定心中心架，定心精度可達0.03mm她肯。

3 確定加工方案

1) 確定加工方案的原則

加工方案又稱工藝方案佳头，數(shù)控機床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路線等內(nèi)容晴氨。

在數(shù)控機床加工過程中康嘉，由于加工對象復雜多樣，特別是輪廓曲線的形狀及位置千變?nèi)f化籽前，加上材料不同亭珍、批量不同等多方面因素的影響，在對具體零件制定加工方案時枝哄，應該進行具體分析和區(qū)別對待稿服，靈活處理。只有這樣德籍，才能使所制定的加工方案合理舀闻，從而達到質(zhì)量優(yōu)、效率高和成本低的目的消耸。

制定加工方案的一般原則為：先粗后精手霎，先近后遠，先內(nèi)后外租既，程序段最少杖进，走刀路線最短以及特殊情況特殊處理。

a. 先粗后精

為了提高生產(chǎn)效率并保證零件的精加工質(zhì)量宿拔，在切削加工時隧庐，應先安排粗加工工序，在較短的時間內(nèi)视甩，將精加工前大量的加工余量(如圖3-4中的虛線內(nèi)所示部分)去掉士袜，同時盡量滿足精加工的余量均勻性要求。

當粗加工工序安排完后电爹，應接著安排換刀后進行的半精加工和精加工蔫仙。其中，安排半精加工的目的是藐不，當粗加工后所留余量的均勻性滿足不了精加工要求時匀哄，則可安排半精加工作為過渡性工序，以便使精加工余量小而均勻雏蛮。

在安排可以一刀或多刀進行的精加工工序時涎嚼，其零件的最終輪廓應由最后一刀連續(xù)加工而成阱州。這時，加工刀具的進退刀位置要考慮妥當法梯，盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切人和切出或換刀及停頓苔货，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連接輪廓上產(chǎn)生表面劃傷立哑、形狀突變或滯留刀痕等疵病夜惭。

b. 先近后遠

這里所說的遠與近，是按加工部位相對于對刀點的距離大小而言的铛绰。在一般情況下诈茧，特別是在粗加工時，通常安排離對刀點近的部位先加工丈巩，離對刀點遠的部位后加工粗线，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間超丛。對于車削加工蚂霎，先近后遠有利于保持毛坯件或半成品件的剛性，改善其切削條件逢棺。

c. 先內(nèi)后外

對既要加工內(nèi)表面(內(nèi)型贷挠、腔)，又要加工外表面的零件篱馅，在制定其加工方案時春环，通常應安排先加工內(nèi)型和內(nèi)腔，后加工外表面控栓。這是因為控制內(nèi)表面的尺寸和形狀較困難亭郑，刀具剛性相應較差相梭，刀尖(刃)的耐用度易受切削熱影響而降低辽乎，以及在加工中清除切屑較困難等。

d. 走刀路線最短

確定走刀路線的工作重點涂滴，主要用于確定粗加工及空行程的走刀路線友酱，因精加工切削過程的走刀路線基本上都是沿其零件輪廓順序進行的。

走刀路線泛指刀具從對刀點(或機床固定原點)開始運動起柔纵，直至返回該點并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑缔杉，包括切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程搁料。

在保證加工質(zhì)量的前提下或详，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可以節(jié)省整個加工過程的執(zhí)行時間郭计，還能減少一些不必要的刀具消耗及機床進給機構(gòu)滑動部件的磨損等霸琴。

優(yōu)化工藝方案除了依靠大量的實踐經(jīng)驗外椒振，還應善于分析，必要時可輔以一些簡單計算梧乘。

上述原則并不是一成不變的澎迎，對于某些特殊情況，則需要采取靈活可變的方案选调。如有的工件就必須先精加工后粗加工夹供，才能保證其加工精度與質(zhì)量。這些都有賴于編程者實際加工經(jīng)驗的不斷積累與學習臭呀。

2) 加工路線與加工余量的關系

在數(shù)控車床還未達到普及使用的條件下喂磷，一般應把毛坯件上過多的余量，特別是含有鍛聊树、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工笑敷。如必須用數(shù)控車床加工時，則要注意程序的靈活安排躏印。安排一些子程序?qū)τ嗔窟^多的部位先作一定的切削加工嫁商。

1) 對大余量毛坯進行階梯切削時的加工路線
2) 分層切削時刀具的終止位置

3) 車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速

數(shù)控車床加工螺紋時，因其傳動鏈的改變笋俭，原則上其轉(zhuǎn)速只要能保證主軸每轉(zhuǎn)一周時捏趴，刀具沿主進給軸(多為Z軸)方向位移一個螺距即可，不應受到限制沦恩。但數(shù)控車床加工螺紋時筑唁，會受到以下幾方面的影響：

a) 螺紋加工程序段中指令的螺距(導程)值，相當于以進給量(mm/r)表示的進給速度F拒惯，如果將機床的主軸轉(zhuǎn)速選擇過高饺饭，其換算后的進給速度(mm/min)則必定大大超過正常值；

b) 刀具在其位移的始/終职车，都將受到伺服驅(qū)動系統(tǒng)升/降頻率和數(shù)控裝置插補運算速度的約束瘫俊，由于升/降頻特性滿足不了加工需要等原因，則可能因主進給運動產(chǎn)生出的“超前”和“滯后”而導致部分螺牙的螺距不符合要求悴灵；

c) 車削螺紋必須通過主軸的同步運行功能而實現(xiàn)扛芽，即車削螺紋需要有主軸脈沖發(fā)生器(編碼器)。當其主軸轉(zhuǎn)速選擇過高积瞒，通過編碼器發(fā)出的定位脈沖(即主軸每轉(zhuǎn)一周時所發(fā)出的一個基準脈沖信號)將可能因“過沖”(特別是當編碼器的質(zhì)量不穩(wěn)定時)而導致工件螺紋產(chǎn)生亂扣川尖。

因此，車螺紋時茫孔，主軸轉(zhuǎn)速的確定應遵循以下幾個原則：

a) 在保證生產(chǎn)效率和正常切削的情況下叮喳，宜選擇較低的主軸轉(zhuǎn)速；
b) 當螺紋加工程序段中的導入長度d1和切出長度d2(如圖所示)考慮比較充裕缰贝，即螺紋進給距離超過圖樣上規(guī)定螺紋的長度較大時馍悟，可選擇適當高一些的主軸轉(zhuǎn)速筐钟；
c) 當編碼器所規(guī)定的允許工作轉(zhuǎn)速超過機床所規(guī)定主軸的最大轉(zhuǎn)速時，則可選擇盡量高一些的主軸轉(zhuǎn)速赋朦；
d) 通常情況下咳讲，車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速(n螺)應按其機床或數(shù)控系統(tǒng)說明書中規(guī)定的計算式進行確定，其計算式多為：

n螺≤n允/L(r/min)

式中：n允——編碼器允許的最高工作轉(zhuǎn)速(r/min)线盔；
L——工件螺紋的螺距(或?qū)С叹难眨琺m)。

4 確定切削用量與進給量

在編程時柄童，編程人員必須確定每道工序的切削用量拇从。選擇切削用量時，一定要充分考慮影響切削的各種因素免趋，正確的選擇切削條件赠恭，合理地確定切削用量，可有效地提高機械加工質(zhì)量和產(chǎn)量蔬透。影響切削條件的因素有：機床棱歹、工具、刀具及工件的剛性发荧；切削速度馁梁、切削深度、切削進給率刃唤；工件精度及表面粗糙度隔心；刀具預期壽命及最大生產(chǎn)率；切削液的種類尚胞、冷卻方式硬霍；工件材料的硬度及熱處理狀況；工件數(shù)量笼裳；機床的壽命唯卖。

上述諸因素中以切削速度、切削深度侍咱、切削進給率為主要因素耐床。

切削速度快慢直接影響切削效率密幔。若切削速度過小楔脯，則切削時間會加長，刀具無法發(fā)揮其功能胯甩；若切削速度太快昧廷，雖然可以縮短切削時間，但是刀具容易產(chǎn)生高熱偎箫，影響刀具的壽命姚熊。決定切削速度的因素很多猖沈，概括起來有：

1) 刀具材料。刀具材料不同红最，允許的最高切削速度也不同诲狐。高速鋼刀具耐高溫切削速度不到50m/min，碳化物刀具耐高溫切削速度可達100m/min以上拟艳，陶瓷刀具的耐高溫切削速度可高達1000m/min喧畏。
2) 工件材料。工件材料硬度高低會影響刀具切削速度悦浙，同一刀具加工硬材料時切削速度應降低愤栽，而加工較軟材料時，切削速度可以提高挟七。
3) 刀具壽命齿喧。刀具使用時間(壽命)要求長，則應采用較低的切削速度相贺。反之轻欣，可采用較高的切削速度。
4) 切削深度與進刀量肃弟。切削深度與進刀量大诸迟，切削抗力也大，切削熱會增加愕乎，故切削速度應降低阵苇。
5) 刀具的形狀。刀具的形狀感论、角度的大小绅项、刃口的鋒利程度都會影響切削速度的選取。
6) 冷卻液使用比肄。機床剛性好快耿、精度高可提高切削速度；反之芳绩，則需降低切削速度掀亥。

上述影響切削速度的諸因素中，刀具材質(zhì)的影響最為主要妥色。
切削深度主要受機床剛度的制約搪花，在機床剛度允許的情況下，切削深度應盡可能大锉窑，如果不受加工精度的限制岛牺，可以使切削深度等于零件的加工余量。這樣可以減少走刀次數(shù)袁朗。
主軸轉(zhuǎn)速要根據(jù)機床和刀具允許的切削速度來確定涮愧∫杜迹可以用計算法或查表法來選取。

進給量f(mm/r)或進給速度F(mm/min)要根據(jù)零件的加工精度订搏、表面粗糙度锯运、刀具和工件材料來選。最大進給速度受機床剛度和進給驅(qū)動及數(shù)控系統(tǒng)的限制框辞。

編程員在選取切削用量時稻蒂，一定要根據(jù)機床說明書的要求和刀具耐用度，選擇適合機床特點及刀具最佳耐用度的切削用量涂嫡。當然也可以憑經(jīng)驗秒牙，采用類比法去確定切削用量。不管用什么方法選取切削用量抬泛，都要保證刀具的耐用度能完成一個零件的加工攻臀，或保證刀具耐用度不低于一個工作班次，最小也不能低于半個班次的時間纱昧。

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