關(guān)于數(shù)控車加工工藝技術(shù)的探討
2021-1-26 來(lái)源：衡陽(yáng)技師學(xué)院 作者：周少良
摘 要: 隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，制造業(yè)水平也不斷提高，數(shù)控車加工技術(shù)在制造業(yè)中廣為應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)促進(jìn)了制造業(yè)的發(fā)展，也為我國(guó)現(xiàn)代化的發(fā)展提供了便利。因此數(shù)控車技術(shù)需要不斷提升加工工藝來(lái)滿足不同制造業(yè)的發(fā)展需要。介紹了數(shù)控車加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和原則，并在零件圖分析、設(shè)計(jì)加工方案和走刀路線、劃分工序、確定切削用量、確定定位和裝夾方案以及刀具的選擇等方面分析了數(shù)控車加工工藝的方法，希望可以促進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)的進(jìn)步。
關(guān)鍵詞: 數(shù)控車床; 加工工藝; 分析
0、引 言
數(shù)控技術(shù)就是數(shù)字控制技術(shù)，是一種現(xiàn)代化的制造技術(shù)。具有高度自動(dòng)化以及精確度的特性。在制造業(yè)的生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)在實(shí)際的操作中可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)的工時(shí)、減少勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，在工業(yè)制造業(yè)中非常重要。本文介紹數(shù)控車加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及原則，并對(duì)數(shù)控車加工技術(shù)進(jìn)行分析，希望可以促進(jìn)數(shù)控車加工技術(shù)的進(jìn)步，從而提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量。
1、數(shù)控車加工工藝的優(yōu)勢(shì)和原則
1.1、數(shù)控車加工工藝的優(yōu)勢(shì)
1) 生產(chǎn)效率高。數(shù)控車加工技術(shù)主要是由計(jì)算機(jī)等數(shù)字化技術(shù)所控制，相對(duì)于普通的加工來(lái)說(shuō)，數(shù)控車技術(shù)加快了零件互換的速度，減少了操作人員手工調(diào)節(jié)的時(shí)間，提高了生產(chǎn)的效率。并且對(duì)于復(fù)雜曲面的加工，也實(shí)現(xiàn)了快速加工。
2) 生產(chǎn)產(chǎn)品的精度高。由于數(shù)控車技術(shù)是由計(jì)算機(jī)控制的，裝置的轉(zhuǎn)換由數(shù)控系統(tǒng)控制，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，減少了人為操作所帶來(lái)的誤差，提高了零件生產(chǎn)的精度和生產(chǎn)的效率。
3) 自動(dòng)化程度高，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。由于數(shù)控加工的過(guò)程是自動(dòng)完成的，操作者只需要進(jìn)行裝卸工件和更換刀具等操作，在實(shí)際的加工過(guò)程中，主要對(duì)車床進(jìn)行觀察和監(jiān)督。但是由于數(shù)控機(jī)床數(shù)字化程度的提高，技術(shù)含量越來(lái)越高，所以對(duì)工作人員的專業(yè)性有更多的要求。
4) 適應(yīng)能力強(qiáng)。數(shù)控車技術(shù)是由數(shù)控系統(tǒng)控制，對(duì)于數(shù)控車加工過(guò)程中的參數(shù)可以由數(shù)控系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于復(fù)雜零件的加工，可以及時(shí)調(diào)整其參數(shù)，并且改善數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況來(lái)提高數(shù)控技術(shù)的適應(yīng)能力，拓寬數(shù)控車加工技術(shù)的應(yīng)用范圍和加工范圍，提高數(shù)控車加工的效率和工作能力。
1.2、數(shù)控車加工工藝的原則
1) 上道工序的加工不能影響下一道工序的定位與夾緊。
2) 先內(nèi)后外的原則。在數(shù)控車加工的過(guò)程中，對(duì)零件的加工要先進(jìn)行內(nèi)部的加工，然后再對(duì)零件的外形進(jìn)行加工。
3) 連續(xù)性原則。數(shù)控車床加工過(guò)程中，如果使用相同的安裝方法或者使用同一把刀具對(duì)零件進(jìn)行加工，最好要連續(xù)進(jìn)行，從而減少重新定位或者換刀帶來(lái)的誤差。
4) 在進(jìn)行同一次安裝的過(guò)程中，要先對(duì)影響工件剛性較小的零件進(jìn)行加工。
2、數(shù)控車加工工藝技術(shù)
2.1、零件圖分析
在進(jìn)行數(shù)控車床加工之前，要對(duì)加工工件的零件圖進(jìn)行分析。首先要分析零件圖中所畫(huà)的輪廓是否正確，所標(biāo)記尺寸是否準(zhǔn)確，所畫(huà)零件圖是否清晰準(zhǔn)確，所畫(huà)零件圖是否封閉等; 其次要對(duì)工件的材料進(jìn)行分析，要確定尺寸的公差、材料表面的粗糙程度來(lái)控制尺寸的精度，用來(lái)確認(rèn)刀具的選擇、切削用量的選擇、刀具走線的選擇等; 最后要對(duì)零件圖中的形狀位置公差進(jìn)行分析，以確定加工基準(zhǔn)以及裝夾的方案。同時(shí)也要考慮機(jī)床運(yùn)動(dòng)的副精度，來(lái)確定是否進(jìn)行技術(shù)性的賠償。
2.2、設(shè)計(jì)加工方案和走刀路線
數(shù)控車床加工工藝的加工方案要進(jìn)行全方位的考慮，對(duì)零件的尺寸、材料以及形狀等要進(jìn)行具體考慮，對(duì)道具的選擇和生產(chǎn)的批次也要制定計(jì)劃。加工方案要嚴(yán)格按照以下幾方面來(lái)進(jìn)行: ①. 要先進(jìn)行粗加工后進(jìn)行細(xì)加工。先將毛坯上的余量進(jìn)行粗加工，而后再進(jìn)行細(xì)加工。進(jìn)行最后一次細(xì)加工時(shí)，要將走刀持續(xù)完成，避免表面劃傷。②. 要先加工距離刀近的位置再加工距離遠(yuǎn)的位置。這樣安排可以縮短刀走線的距離，減少空刀，保證零件的剛度不被破壞，改善切削的環(huán)境。③. 先加工零件內(nèi)部后加工零件外部。由于零件內(nèi)部不易去除鐵屑和不易散熱，所以要先加工內(nèi)部，去除鐵屑和散熱之后再進(jìn)行外部的加工，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。④. 要使用簡(jiǎn)單的加工方案。在保證產(chǎn)品質(zhì)量和精度的條件下，簡(jiǎn)單的方案可以減輕工作人員的工作強(qiáng)度，縮短工作的時(shí)間，提高工作的效率。⑤. 在選擇走刀線路時(shí)，要盡可能選擇短的線路，從而減少機(jī)床的損耗、縮短走刀的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，并且走刀最好要一次走完，減少空刀的概率，保證零件表面的光滑。
2.3、劃分工序
在進(jìn)行數(shù)控車加工的過(guò)程中，要對(duì)工序進(jìn)行劃分，可以采取以下原則: 工序集中和工序分散的原則。工序集中的原則要求在進(jìn)行加工時(shí)，一次裝夾可以對(duì)多個(gè)表面進(jìn)行加工，這種工序可以保證每個(gè)加工面位置的精確度，減少了裝夾的次數(shù)，縮短了裝夾的時(shí)間，提高了生產(chǎn)的效率。工序分散的原則要求在進(jìn)行數(shù)控車技術(shù)加工時(shí)，分散的工序?qū)υO(shè)備的要求相對(duì)較低，可以使用操作簡(jiǎn)單的設(shè)備進(jìn)行加工，對(duì)于數(shù)控加工人員的專業(yè)要求也相對(duì)較低。按照工序劃分的原則，在對(duì)刀具的選擇、切削用量的選擇、走刀線路以及精粗加工的選擇方面可以按照具體的操作情況來(lái)進(jìn)行劃分，但是要保證生產(chǎn)的質(zhì)量以及生產(chǎn)的效率。
2.4、確定切削用量
在數(shù)控車床加工過(guò)程中，切削用量的加工效率相對(duì)較高，在數(shù)控車床加工工藝中也有重要的作用，切削用量包括切削的速度、進(jìn)給量以及背吃刀量等要素。選擇切削用量的主要因素是被加工材料、切削的用具以及切削的條件。切削速度的選擇與刀具的直徑相關(guān)，如果所選用的刀具直徑較大，車床的剛性較大，就可以選擇較快的切削速度。其切削深度的增大，將減少走刀的次數(shù)，縮短走刀的時(shí)間，提高生產(chǎn)的效率。進(jìn)給量的確定要根據(jù)加工的精度等條件來(lái)判斷，在保證工件質(zhì)量的前提下可以加大進(jìn)給量。在切削深孔等排屑困難的工作中要降低進(jìn)給量。而背吃刀量和側(cè)吃刀量一致的情況下，可以減少次數(shù)，縮短切削時(shí)間，提高生產(chǎn)的效率。
2.5、確定定位和裝夾方案
在數(shù)控加工技術(shù)中，定位和裝夾是非常重要的環(huán)節(jié)，因此在加工零件的過(guò)程中要先確定定位和裝夾的方案。定位要準(zhǔn)確，在裝夾的過(guò)程中要選擇裝夾夾具，夾具在選擇時(shí)要根據(jù)加工零件的批量來(lái)確定，批量小時(shí)，要求選擇組合夾具，進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)，要選擇專業(yè)的夾具。簡(jiǎn)單的夾具可以降低企業(yè)的成本，增加企業(yè)的效益。可以根據(jù)加工工件的不同來(lái)選擇虎鉗夾緊夾具和壓板夾具。虎鉗夾具在加工時(shí)要求相對(duì)較嚴(yán)格，要按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行裝夾; 壓板式夾具操作簡(jiǎn)單、成本較低，生產(chǎn)的周期較短。
2.6、確定刀具的選擇
在數(shù)控車技術(shù)工藝中，刀具的選擇十分重要，刀具是生產(chǎn)和操作必不可少的工具，因此在進(jìn)行加工時(shí)，對(duì)刀具的要求較為嚴(yán)格。刀具要選擇剛性大、質(zhì)量好、抗磨抗損能力強(qiáng)的。在進(jìn)行加工時(shí)，刀具的使用壽命受被加工工件的尺寸變化、粗糙程度、熱量等因素影響。因此在選擇時(shí)要確認(rèn)加工的條件，根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)選擇刀具。比如加工不銹鋼等合金時(shí)，要選擇剛性較強(qiáng)的刀具。
3、結(jié)語(yǔ)
由于制造業(yè)的迅速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也廣為應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)為制造業(yè)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)，提升了制造業(yè)的水平并促進(jìn)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而生產(chǎn)工藝對(duì)數(shù)控車床十分重要，為了提升數(shù)控車加工的效率，要不斷改進(jìn)加工的工藝，要選擇合理的工藝參數(shù)來(lái)保證工藝水平的提升。本文從設(shè)計(jì)加工方案和走刀路線、劃分工序、切削用量、定位和裝夾方案以及刀具的選擇等方面來(lái)分析數(shù)控車床的加工工藝，以期促進(jìn)數(shù)控車床加工效率的提升和加工質(zhì)量的提高。
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