數控車床編程加工工藝的處理

數控車床

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中文名 ：數控車床 外文名： CNC lathe 特 點： 高性能，高精度，低噪音 領 域 ：機械加工 適 用 ：指揮機床加工零件 功   能： 切槽、鑽孔、擴孔、鉸孔及鏜孔等

數控車床編程加工工藝的處理：數控車床是基於電子計算機的數字控制系統，在傳統的車床上發展起來的，傳統機床產生了質的變化，標誌着機床開始進入數控時代。

數控車床目前使用較為廣泛的數控機床之一。它主要用於軸類零件或盤類零件的內外圓柱面、任意錐角的內外圓錐面、複雜迴轉內外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工，並能進行切槽、鑽孔、擴孔、鉸孔及鏜孔等。

數控機床是按照事先編制好的加工程序，自動地對被加工零件進行加工。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數以及輔助功能，按照數控機床規定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，再把這程序單中的內容記錄在控制介質上，然後輸入到數控機床的數控裝置中，從而指揮機床加工零件。

目錄

數控車床編程加工工藝的處理

1、確定工件的加工部位和具體內容

確定被加工工件需在本機床上完成的工序內容及其與前後工序的聯繫。

工件在本工序加工之前的情況。例如鑄件、鍛件或棒料、形狀、尺寸、加工餘量等。

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、基準孔等。

本工序要加工的部位和具體內容。

為了便於編制工藝及程序，應繪製出本工序加工前毛坯圖及本工序加工圖。

2、確定工件的裝夾方式與設計夾具

根據已確定的工件加工部位、定位基準和夾緊要求，選用或設計夾具。數控車床多採用三爪自定心卡盤夾持工件；軸類工件還可採用尾座頂尖支持工件。

由於數控車床主軸轉速極高，為便於工件夾緊，多採用液壓高速動力卡盤，因它在生產廠已通過了嚴格的平衡，具有高轉速（極限轉速可達4000~6000r/min）、高夾緊力（最大推拉力為2000~8000N）、高精度、調爪方便、通孔、使用壽命長等優點。

還可使用軟爪夾持工件，軟爪弧面由操作者隨機配製，可獲得理想夾持精度。通過調整油缸壓力，可改變卡盤夾緊力，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，以及在加工帶孔軸類工件內孔時，可採用液壓自動定心中心架，定心精度可達0.03mm。

3、確定加工方案

確定加工方案的原則

加工方案又稱工藝方案，數控機床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路線等內容。

在數控機床加工過程中，由於加工對象複雜多樣，特別是輪廓曲線的形狀及位置千變交，加上材料不同、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，應該進行具體分析和區別對待，靈活處理。只有這樣，才能使所制定的加工方案合理，從而達到質量優、效率高和成本低的目的。

制定加工方案的一般原則為：先粗後精，先近後遠，先內後外，程序段最少，走刀路線最短以及特殊情況特殊處理。

先粗後精

為了提高生產效率並保證零件的精加工質量，在切削加工時，應先安排粗加工工序，在較短的時間內，將精加工前大量的加工餘量（如圖3-4中的虛線內所示部分）去掉，同時儘量滿足精加工的餘量均勻性要求。

當粗加工工序安排完後，應接着安排換刀後進行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，當粗加工後所留餘量的均勻性滿足不了精加工要求時，則可安排半精加工作為過渡性工序，加工餘量小而均勻。

在安排可以一刀或多刀進行的精加工工序時，其零件的最終輪廓應由最後一刀連續加工而成。這時，加工刀具的進退刀位置要考慮妥當，儘量不要在連續的輪廓中安排切人和切出或換刀及停頓，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生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。

先近後遠

這裡所說的遠與近，是按加工部位相對於對刀點的距離大小而言的。在一般情況下，特別是在粗加工時，通常安排離對刀點近的部位先加工，離對刀點遠的部位後加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。對於車削加工，先近後遠有利於保持毛坯件或半成品件的剛性，改善其切削條件。

先內後外

對既要加工內表面（內型、腔），又要加工外表面牧慵，在制定其加工方案時，通常應安排先加工內型和內腔，後加工外表面。這是因為控制內表面的尺寸和形狀較困難，刀具剛性相應較差，刀尖（刃）的耐用度易受切削熱影響而降低，以及在加工中清除切屑較困難等。

走刀路線最短

確定走刀路線的工作重點，主要用於確定粗加工及空行程的走刀路線，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，直至返回該點並結束加工程序所經過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。

在保證加工質量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可以節省整個加工過程的執行時間，還能減少一些不必要的刀具消耗及機床進給機構滑動部件的磨損等。

依靠大量的實踐經驗外，還應善於分析，必要時可輔以一些簡單計算。

上述原則並不是一成不變的，對於某些特殊情況，則需要採取靈活可變的方案。如有的工件就必須先精加工後粗加工，才能保證其加工精度與質量。這些都有賴於編程者實際加工經驗的不斷積累與學習。

加工路線與加工餘量的關係

在數控車床還未達到普及使用的條件下，一般應把毛坯件上過多的餘量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的餘量安排在普通車床上加工。如必須用數控車床加工時注意程序的靈活安排。安排一些子程序對餘量過多的部位先作一定的切削加工。

對大餘量毛坯進行階梯切削時的加工路線

分層切削時刀具的終止位置

車螺紋時的主軸轉速

數控車床加工螺紋時，因其傳動鏈的改變，原則上其轉速只要能保證主軸每轉一周時，刀具沿主進給軸（多為Z軸）方向位移一個螺距即可w不應受到限制。但數控車床加工螺紋時，會受到以下幾方面的影響：

螺紋加工程序段中指令的螺距（導程）值，相當於以進給量（mm/r）表示的進給速度F，如果將機床的主軸轉速選擇過高，其換算後的進給速度（mm/min）則必定大大超過正常值；

刀具在其位移的始/終，都將受到伺服驅動系統升/降頻率和數控裝置插補運算速度的約束，由於升/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生出的「超前」和「滯後」而導致部分螺牙的螺距不符合要求；

車削螺紋必須通過主軸的同步運行功能而實現，即車削螺紋需要有主軸脈衝發生器。

視頻

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