數控車床加工工藝技術分析

鐘升波

摘要：隨著經濟發和科學技術的發展，普通車床的使用越來越少，取而代之的是數控車床。數控車床是現代制造加工中最典型的設備，與傳統的車床相比，數控車床加工可以加工復雜形狀的機械產品、保證零部件更高的精度。數控車床是基于計算機數字控制的車削加工設備，本文主要介紹了數控車床的工藝技術優勢，總結得出了數控車床加工工藝技術設計的原則，并重點對數控車床的零件圖、切削用量、刀具選擇進行了分析。

關鍵詞：數控車床；加工工藝；設計原則

前言

從20世紀中期開始，我國開展了對數控技術的研究開發，改革開放之后數控技術得到了飛速的發展。數控技術使我國的制造業發生了革命性的變化，在工業中的應用越來越廣泛，我國已經成為世界的加工廠，我國的制造業承擔著世界大部分的制造工作，數控車床加工是一種應用計算機技術和數控編程技術的高效自動化車床，具有加工精度高、生產效率高的特點。對數控車床的加工工藝技術分析具有很重要的工程意義和實際意義，我國的數控車床技術將繼續朝著高速、高效、高精度、集成化的方向發展。

1.數控車床加工工藝的優勢

1.1數控車床加工工藝介紹

數控車床是一種基于計算機技術和數控編程技術的自動化車床，數控車床加工過程是把加工過程所需的工藝參數、零件尺寸等用數字信息表示出來，將數字信息輸入車床的控制系統，控制系統通過相關的應用程序對信息進行加工處理，輸出信號到驅動單元和執行單元，刀具便自動車削加工出符合要求的零件，如圖1所示為數控車床加工的基本過程框圖。

數控車床加工過程中最重要的就是加工工藝，主要包括以下工藝：

零件圖分析，確定數控加工的結構；

確定加工參數，粗加工或精加工的參數確定；

數控加工代碼編寫；

車床實現自動化車削加工。

圖1 數控車床加工的基本過程框圖

1.2數控車床加工工藝的優勢

數控車床加工工藝的優勢主要表現在定位誤差小，加工精度高。

傳統的加工工藝，在批量生產的過程中需要多次更換刀具，多次夾固，在換刀夾固的過程中就會產生定位誤差，數控車床加工工藝在加工過程中不需要多次夾固零件，并且在加工之前會進行針對零件表面的對刀，這大大減少了定位誤差。

數控車床采用數字化的編程技術，控制系統的定位精度很高，存在零位補償，更夠更好的保證零件的形狀位置公差，使數控車床加工工藝具有更高的加工精度。

2.數控車床加工工藝設計的原則

2.1保證精確度的工藝設計原則

數控車床加工過程中不需要多次裝夾零件，零件的粗加工、精加工一般是一次性完成，這保證了零件加工的精確度。但是，當零件的應力或者變形對加工的影響較大的時候，一般需要多次加工，先進行粗加工再進行精加工。

2.2高效率的工藝設計原則

數控車床加工工藝提高效率的設計，一方面節約換刀時間，合理的安排零件加工的工藝順序，使一把刀具相應的切削任務完成后再換另一把刀具，提高了加工效率也延長了設備的使用壽命；另一方面，合理的設計刀具的走刀路線，使刀具在最短的行程中完成切削任務，盡量避免空行程。

3.數控車床加工工藝技術分析

3.1零件圖的工藝分析

首先，零件圖的結構設計要適合數控車床的加工，避免出現及其復雜、數控車床加工不能實現的結構設計；然后，零件圖的尺寸標注符合加工的技術參數標準，并且尺寸標注要便于數控車床的加工，注意標注統一的參考基準線，注意參考基準、編程原點、檢測基準之間的統一關系；最后，數控車床加工的零件圖中幾何要素的條件參數應該完整，有助于編程過程對零件表面幾何要素的定義。

3.2選擇合理的切削用量

切削用量的選擇直接影響工件的加工質量和加工精度，切削用量主要是指切削速度、背吃刀量和進給量。切削用量的選擇一般根據轉速和加工精度確定，對于粗加工要求的零件，一般選擇較大的背吃刀量，進給量也一般較大；對于精加工要求的零件，背吃刀量和進給量一般選擇的比較小。切削用量選擇的原則主要是在滿足加工質量的前提下，為提高加工效率，盡可能的選擇大的背吃刀量和進給量，減少走刀的行程和次數。

3.3選擇合理的刀具

刀具的選擇一方面影響著數控車床的加工效率，另一方面直接影響工件的加工質量和精度，所以刀具的選擇要仔細。數控車床的加工要求高，刀具選擇時一方面要注意材料的性能，應該選擇剛度好、強度大的材料做刀刃；另一方面，選擇合理的刀具壽命，根據刀具的結構、加工制造、切削功能、材料成本確定。高精度的刀具壽命長，安裝、拆卸復雜的刀具壽命長。一般刀具采用硬質合金鋼、高速鋼等材料。刀具的選擇還要考慮切削加工工藝、被加工零件的性能、加工過程中的使用的最大進給量和背吃刀量等。（如表2所示為刀具列表，僅供參考）

表1刀具列表

工步號 工步內容 刀具名稱 刀具規格 主軸轉速 切削深度 備注

1 粗車 90°外圓車刀 800 2 自動換刀

2 精車 90°外圓車刀 700 自動換刀

3 切槽 切斷刀 Φ5 300 自動換刀

4 鏜孔 切斷刀 300 自動換刀

4.總結

數控車床的加工工藝相對于傳統的機加工具有很多優點，數控車床加工技術使制造加工行業發生革命性的變革，制造業朝著自動化、信息化、數字化的方向發展。數控車床加工的主要特點是高效率、高精度，數控車床的加工工藝包括零件圖的設計、刀具選擇、切屑用量選擇、加工工藝工序的設計等，只有分析制定合理的加工工藝流程、合理的選擇刀具，才能實現加工效率最大化、加工質量最優化。

5.參考文獻

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