數(shù)控車(chē)床編程中的工藝處理

數(shù)控車(chē)床編程中的工藝處理

數(shù)控車(chē)床常用的刀具如圖1所示。加工時(shí)可依據(jù)加工內(nèi)容、工件材料等選用，要保證刀具強(qiáng)度、耐用度。應(yīng)盡可能使用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片，以削減換刀時(shí)間和對(duì)刀時(shí)間。由于機(jī)夾刀在數(shù)控車(chē)床上安裝時(shí)，一般不采納墊片調(diào)整刀尖高度，所以刀尖高的精度在制造時(shí)就應(yīng)得到保證。對(duì)于長(zhǎng)徑比較大的內(nèi)徑刀桿，應(yīng)具有良好的抗振結(jié)構(gòu)。

數(shù)控刀具很少直接裝在數(shù)控車(chē)床刀架上，它們一般通過(guò)刀座作過(guò)渡。因此應(yīng)依據(jù)刀具的外形、刀架的形狀和刀架對(duì)主軸的配置形式來(lái)打算刀座的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在刀座的種類(lèi)繁多，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，選型時(shí)應(yīng)盡量削減種類(lèi)、型式，以利于管理。

外圓車(chē)刀

內(nèi)孔車(chē)刀

螺紋車(chē)刀

切斷（槽）車(chē)刀

數(shù)控車(chē)床和車(chē)削中心常用刀具

圖1車(chē)削刀具

（2）對(duì)夾具的要求

在數(shù)控車(chē)床上工件的裝夾多采納三爪自定心卡盤(pán)夾持工件；軸類(lèi)零件也常采納兩頂尖方式夾持；為了提高剛度，用跟刀架幫助支承。由于數(shù)控車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速極高，為便于工件夾緊，多采納液壓高速動(dòng)力卡盤(pán)，因它在生產(chǎn)廠已通過(guò)了平衡，具有高轉(zhuǎn)速（極限轉(zhuǎn)速可達(dá)4000~6000r／min）、高夾緊力（最大推拉力為2000~8000牛頓）、高精度、調(diào)爪便利、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。使用軟爪夾持工件，軟爪弧面由操隨機(jī)配制，可獲得抱負(fù)的夾持精度。通過(guò)調(diào)整油缸壓力，可轉(zhuǎn)變卡盤(pán)夾緊力，以滿意夾持各種薄壁和易變形工件的特別需要。為削減瘦長(zhǎng)軸加工時(shí)受力變形，提高加工精度，以及在加工帶孔軸類(lèi)工件內(nèi)孔時(shí)，可采納液壓自動(dòng)定心中心架，其定心精度可達(dá)

（3）坐標(biāo)系統(tǒng)

數(shù)控車(chē)床的機(jī)床原點(diǎn)定義為主軸旋轉(zhuǎn)中心線與車(chē)床端面的交點(diǎn)，圖2中的

為了便利編程和簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，數(shù)控車(chē)床的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)一般選在工件的回轉(zhuǎn)中心與工件右端面或左端面的交點(diǎn)上，如圖2中的

圖2數(shù)控車(chē)床工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系

（4）切入、切出方式及走刀路線的確定

對(duì)于車(chē)削加工，切入零件時(shí)采納快速走刀接近工件切削起始點(diǎn)四周的某個(gè)點(diǎn)，再改用切削進(jìn)給，以削減空行程時(shí)間，提高加工效率。切削起始點(diǎn)的確定取決于毛坯余量的大小，以刀具快速走到該點(diǎn)時(shí)工藝系統(tǒng)內(nèi)不發(fā)生碰撞為原則。如下面Flash所示。加工螺紋時(shí)為保證加工精度，應(yīng)有肯定引入和引出距離。

在確定走刀路線時(shí)，應(yīng)在保證加工精度和表面質(zhì)量的狀況下，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可節(jié)約工件的加工時(shí)間，還削減了一些不必要的刀具磨損及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部件的磨損等。

下面將簡(jiǎn)潔介紹如何實(shí)現(xiàn)最短的空行程路線和最短的切削走刀路線。

1）合理設(shè)置起刀點(diǎn)

圖3為采納矩形循環(huán)方式粗車(chē)的一般狀況。其中圖（a）將對(duì)刀點(diǎn)與起刀點(diǎn)設(shè)置在同一點(diǎn)，即A點(diǎn)，其走刀路線如下：

第一刀：A→B→C→D→A

其次刀：A→E→F→G→A

第三刀：A→H→I→J→A

圖（b）則將對(duì)刀點(diǎn)與起刀點(diǎn)分別，設(shè)置為兩點(diǎn)，即A點(diǎn)和B點(diǎn)，其走刀路線如下：

對(duì)刀點(diǎn)與起刀點(diǎn)分別的空行程為A→B

第一刀：B→C→D→E→B

其次刀：B→F→G→H→B

第三刀：B→I→J→J→B

明顯采納圖（b）所示的走刀路線，可以縮短走刀路線，提高加工效率。該方法也可用在其它循環(huán)車(chē)削（如螺紋車(chē)削）的加工中。

2）合理設(shè)置換刀點(diǎn)

為了換刀的便利和平安，可將換刀點(diǎn)設(shè)置在離工件較遠(yuǎn)的位置處，但會(huì)導(dǎo)致?lián)Q刀后空行程路線的增長(zhǎng)，所以可以在滿意換刀空間的前提下將換刀點(diǎn)設(shè)置在較近點(diǎn)，則可縮短空行程距離。

3）合理支配“回零”路線

有時(shí)編程人員在編制較簡(jiǎn)單零件的加工程序時(shí)，為盡量簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，便于校核程序，會(huì)使刀具通過(guò)執(zhí)行“回零”指令，返回到對(duì)刀點(diǎn)的位置，然后再執(zhí)行后續(xù)程序。這樣就增加了走刀路線的距離，因此，在支配“回零”路線時(shí)，應(yīng)使其前一刀終點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離盡量縮短，或者為零，以滿意走刀路線為最短的要求。另外，在選擇返回對(duì)刀點(diǎn)指令時(shí)，在不發(fā)生加工干涉現(xiàn)象的前提下，應(yīng)盡量采納X、Z坐標(biāo)軸雙向同時(shí)“回零”指令，該指令功能的“回零”路線將是最短的。

4）確定最短走刀路線

圖4所示為零件粗車(chē)的幾種不同切削走刀路線的支配示意圖。其中圖（a）表示封閉式復(fù)合循環(huán)功能掌握的走刀路線；圖（b）為“三角形”走刀路線；圖（c）為“矩形”走刀路線。這三種走刀路線中，矩形循環(huán)路線的進(jìn)給總長(zhǎng)度為最短。

（5）切削用量選用

車(chē)削時(shí)，隨著切削速度的提高，刀尖溫度會(huì)上升，會(huì)產(chǎn)生氣械的、化學(xué)的、熱的刀具磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會(huì)削減1/2。增大進(jìn)給量，切削溫度同樣會(huì)上升，造成刀具磨損。但這種磨損對(duì)刀具的影響比提高切削速度所造成的影響要小。切削深度對(duì)刀具的影響相對(duì)切削