淺析提高數控加工效率的方法

摘要：數控加工目前是國際機械制造生產的主力軍，在機械和模具等行業發揮著極為重要的作用。近年來，隨著新型產品的不斷出現和零件復雜程度的不斷加大，數控加工以其強大的優勢得到了迅速普及，已經成為一個企業爭取市場優勢的決定因素之一，因此，如何提高數控加工效率及工藝，充分發揮數控加工的優勢，是許多企業面臨的主要問題之一。

關鍵詞：調整；刀具；工藝；加工程序

中圖分類號：TG659文獻標識碼：A文章編號：1674-7712 (2014) 08-0000-01

一、提高數控加工效率的方法

數控加工技術雖然是一種計算機集成制造技術，但它離不開相應的管理及配套技術．要提高數控加工效率，應該提高認識、轉變觀念，完善和加強各種相應的配套技術措施和管理水平。第一，數控技術是一項綜合技術，除數控機床外還必須有相應的配套技術，才能充分發揮效率。第二，數控設備都有它的生命周期，一臺新設備、一項新技術在一定的時期內會顯示出很強的生命力，但隨著時間的推移會逐漸被淘汰，取而代之的又是更新的技術和設備。第三，在數控加工技術的發展過程中，人的素質起著決定性的作用，這里的人包括管理人員、工程技術人員、工程維護人員和操作使用人員。

二、盡量減少調整次數

（一）機床調整。機床調整包括夾具中心校正和工件座標系設定。這項工作應盡可能地精確．這樣．在其它外部條件（機床、夾具、刀具等）正常的情況下．可以長時間地保證加工出合格產品

（二）刀具調整。刀具調整包括刀具配備、刀具徑向、軸向補償值的測量以及孔徑尺寸的調節等。在刀具配備過程中，應合理選擇刀具形式、刀具材料和對不同的工件材料選擇合適的刀具。對刀具補償值一般要求設在中差。對鏜孔刀，尤其是組合鏜刀，要求初調時將孔徑調到接近上差以減少調刀次數。另外在刀具調整過程中應注意每把刀的耐用度．在達到耐用度之前及時更換，重新刃磨。否則易造成刀具斷折，造成產品報廢。

三、合理的選擇切削用量

（一）粗車時切削用量的選擇。粗車時選擇切削用量的核心是要考慮提高生產率，同時還要考慮到刀具壽命，要加大背吃刀量、進給量、和提高切削速度都能提高生產率。但它們都對刀具壽命產生了很多不利因素，它們當中對刀具壽命影響最小的是背吃刀量，其次是進給量，影響最大的是切削速度。因此，當選擇切削用量時，首先應選擇一個盡可能大的背吃刀量，其次選擇一個較大的進給量，最后依據已選定的背吃刀量和進給量，當刀具壽命，工藝系統高度和機床功率允許的情況下選擇一個合理的切削速度。

（二）半精車、精車時切削用量的選擇。半精車、精車時選擇切削用量時，應首先考慮保證加工質量，并要同時考慮到生產率和刀具壽命

（1）背吃刀量。半精車、精車時的背吃刀量為：半精車時選被吃刀量為0.5-2mm；精車時選擇背吃刀量為0.1-0.8mm，在數控車床上精車時選取背吃刀量為0.1-0.5mm.

（2）進給量。半精車、精車時背吃刀量選擇的較小，較小的切削力，所以進給量大一點對工藝系統的剛度和強度的影響不太大。半精車、精車時進給量的選取主要由表面質量來決定，所以要達到表面粗糙度值小，表面質量好，應盡量選擇一個較小的進給量。

（3）切削速度。為了減小表面粗糙度值，當用硬質合金車刀精加工時，通常采用較高的切削速度（切削速度大于80m/min），用高速鋼車刀精加工時，通常選擇較小的切削速度（切削速度<5m/min）在數控車床加工時，切削速度可適當高些。

四、盡量選擇高性能的刀具材料

金屬切削過程中，在高溫下刀具切削部分承受著很大的切削力和劇烈摩擦。所以，刀具材料應具備有高硬度和高的耐磨性、足夠的強度與韌性以及高的耐熱性。目前國內外性能好的刀具材料主要有：金屬陶瓷、硬質合金涂層刀具、陶瓷刀具、聚晶金剛石和立方氮化硼刀具等。它們各具特點，適應的工件材料和切削速度范圍各不相同。CBN適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等，如加工高硬鋼件（50～67HRC）和冷硬鑄鐵時主要選用陶瓷刀具和CBN刀具，其中加工硬度60～65HRC以下的工件可用陶瓷刀具，而65HRC以上的工件則用 CBN刀具進行切削；PCD適用于切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等，加工鋁合金件時，主要采用PCD和金剛石膜涂層刀具；碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具；硬質合金涂層刀具雖然硬度較高，適于加工的工件范圍廣，但其抗氧化溫度一般不高，所以切削速度的提高也受到限制，一般可在400～500m/min范圍內加工鋼鐵件，而Al2O3涂層的高溫硬度高，在高速范圍內加工時，其耐磨性較TiC、TiN涂層都好。

五、編制效率最高的加工程序

（一）選擇的切削參數如下。主軸轉速、各軸方向進給量并非越高越大越好，否則會帶來不必要的噪音和產品質量不穩定，也會影響刀具耐用度和壽命。通過實踐，我們采用了以下幾種認為是合理的切削用量。面銑刀：s—2.500~3.500m/min，F—400～ 800mm／min立銑刀：S—3．000～ 3.500m/min．F—200～ 500mm／min；拋物線鉆頭：S=2．800~3.400m/min，F—400～55Omm／min中心鉆：S—3.000～3.500m/min，F—300～550mm／min硬質合金擴孔鉆；S—1.400～2.200m/min．F—250～ 450mm／min；鏜孔刀：S—2．000～ 3．200m/min．F—150～ 350mm／min。以上幾種不同刀具的參數．是我們在曲軸箱生產中摸索出來的，程編人員的編程過程中應結合機床、刀具的實際情況仔細推敲，方能更快、更好地加工出合格的產品。

（二）選擇最短走刀的路線。在我們加工過程中，要想提高加工效率，在保證加工質量的前提下，選擇最短的加工路線還是必不可少的。要實現最短的進給路線，除了依靠大量的實踐經驗外，還要善于分析，減少較復雜的計算，現將實踐中的部分設計方法介紹如下：（1）巧用起刀點。（2）巧設換刀點。（3）合理按排回參考點路線。（4）巧排空程進給路線。

參考文獻：

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