零件数控车削加工方案的拟订优化方法

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：零件数控车削加工方案的拟订是制订车削工艺规程的重要内容之一，其主要内容包括选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，以及确定刀具的走刀路线等。在数控车床上加工零件，应按工序集中的原则划分工序，安排零件车削加工顺序一般应遵循下列原则。

零件数控车削加工方案的拟订是制订车削工艺规程的重要内容之一，其主要内容包括选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，以及确定刀具的走刀路线等。技术人员应根据从生产实践中总结出来的一些综合性工艺原则，结合现场的实际生产条件，提出几种方案，通过对比分析，从中选择最佳方案。

1.拟订工艺路线

（1）加工方法的选择回转体零件的结构形状虽然是多种多样的，但它们都是由平面、内外圆柱面、曲面和螺纹等组成的。每一种表面都有多种加工方法，实际选择时应结合零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型等因素进行综合考虑，全面分析。

（2）加工顺序的安排在选定加工方法后，接下来就是划分工序和合理安排工序的顺序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序，合理安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题，可以提高零件的加工质量与生产率，降低加工成本。

在数控车床上加工零件，应按工序集中的原则划分工序，安排零件车削加工顺序一般应遵循下列原则。

1）先粗后精。按照粗车—半精车—精车的顺序进行，逐步提高零件的加工精度。粗车将在较短的时间内将工件表面上的大部分加工余量切削掉，这样既提高了金属切除率，又满足了精车的均匀性要求。若粗车后所留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以便使精加工的余量小而均匀。精车时，刀具沿着零件的轮廓一次走刀完成，以保证零件的加工精度。

2）先近后远。这里所说的远与近，是按加工部位相对于换刀点的距离大小而言的。通常在粗加工时，离换刀点近的部位先加工，离换刀点远的部位后加工，以便缩短刀具的移动距离，减少空行程时间，并且有利于保持坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。

例如，当加工直径相差不大的阶梯轴时，当第一刀的切削深度未超限时，刀具宜按直径由大到小的顺序加工。

3）内外交叉。对既有内表面（内型、内腔），又有外表面的零件，安排加工顺序时，应先粗加工内表面，然后精加工内、外表面。

加工内、外表面时，通常先加工内表面，然后加工外表面，原因是控制内表面的尺寸和形状较困难，刀具刚性相应较差，刀尖（刃）的寿命易受切削温度过高的影响而缩短，以及在加工中消除切屑较困难等。

4）刀具集中。刀具集中即用一把刀加工完相应各部位，再换另一把刀，加工相应的其他部位，以减少空行程和换刀时间。

5）基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来，原因是作为定位基准的表面越精确，装夹误差就越小。例如，加工轴类零件时，总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆表面和端面。

2.确定走刀路线

走刀路线是指刀具从换刀点开始运动时，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程路径。

（1）刀具引入、切出路线在数控车床上进行加工时，尤其是精车时，应仔细考虑刀具的引入、切出路线，尽量使刀具沿轮廓的切线方向引入、切出，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。

（2）确定最短的空行程路线确定最短的走刀路线，除了靠大量的实践经验外，还应善于分析，必要时可辅以一些简单计算。

在手工编制较复杂轮廓的加工程序时，编程者（特别是初学者）有时将刀具在每一刀加工完后通过执行“回参考点”指令，使其返回到换刀点位置，然后再执行后续程序。这样会增加走刀路线的距离，从而大大降低生产率。因此，在不换刀的前提下，执行退刀动作时，不应使用“回参考点”指令。安排走刀路线时，应尽量缩短前一刀终点与后一刀起点间的距离。

（3）确定最短的切削进给路线缩短切削进给路线，可有效地提高生产率，降低刀具的损耗。在安排粗加工或半精加工的切削进给路线时，应同时兼顾到被加工零件的刚性及加工的工艺性等要求，不要顾此失彼。

零件数控车削加工方案的拟订优化方法

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