数控车削刀具范文

数控车削刀具范文（精选11篇）

数控车削刀具 第1篇

截至目前为止, 随着现代科学技术水平的不断提升, 数控车削技术已经日趋完善, 与此同时, 由于在数控车削技术之中蕴含了许多的数控基本原理, 在进行数控车削技术的应用过程之中, 可以有效的提升车削加工的加工效率。除此之外, 通过在生产过程之中有效的应用使用数控车削技术, 可以在非常大的程度上有效的提升机械加工的加工质量, 并对机械加工和零部件加工的加工质量有着极大的促进作用。但是, 即使数控车削技术在应用的过程之中有着非常多的优点, 在实际的数控车削技术的应用过程之中, 还是存在着一些问题, 而这些问题和数控车削过程所选择的车削刀具的类型有着直接的关系。针对这样的情况, 在具体的数控车削加工过程之中, 应当注重对影响数控车削加工所使用的刀具的各种影响因素进行探究, 找出合适的刀具, 有效的提升数控车削加工的加工质量。

2 数控车削加工中的刀具的主要类型

2.1 尖形数控车削加工刀具

所谓尖形数控车削加工刀具, 指的就是具有着直线形切削的特征的刀具, 一般情况下, 尖形数控车削加工刀具的刀尖部位 (一般情况下, 这一部分也是刀具的刀位点) 主要是采用的直线形的模式, 并在其侧面存在着切削刃。例如, 尖形数控车削加工刀具具有着大约九十度的外圆车刀以及相应的内孔车刀。在进行尖形数控车削加工刀具加工零件的过程之中, 尖形数控车削加工刀具所加工制备出来的零件都具备着一个独立的刀尖所构成的轮廓形状, 因此, 采用尖形数控车削加工刀具所加工出来的零件的形状和其他两种所加工出来的零件的形状是截然不同的。

2.2 圆弧形数控车削加工刀具

所谓圆弧形数控车削加工刀具, 指的就是所选用的车刀具有着先轮廓误差很小的一段圆弧形刀刃。一般情况下, 在圆弧形数控车削加工刀具之中, 在刀刃上的每一点都是该切削刀具的刀尖。一般情况下, 圆弧形数控车削加工刀具主要是应用在车削内外表面之上, 尤其是在车削刀具的连接部位, 进行对圆弧形数控车削加工刀具的半径选择的过程之中, 也要进行对圆弧半径和切削零件的曲率半径的比较, 并充分的考虑到圆弧形数控车削加工刀具的制造难易程度因素之上。

2.3 成型数控车削加工刀具

所谓成型数控车削加工刀具指的就是样板车刀, 在进行对成型数控车削加工刀具的应用过程之中, 主要是对已经设计好了形状的零部件进行加工, 其所制备出来的零件所具备的形状都是根据成型数控车削加工刀具的形状所决定的。基于这种特性, 在数控车削加工过程中, 很少使用成型数控车削加工刀具。

3 决定数控车削加工中刀具选择的几种重要因素

首先, 在进行数控车削加工中刀具选择的选择的过程中, 为了有效的去提升数控车削加工的传动部位的零部件的制造的精度, 保证零部件的质量, 要求再制造的过程之中采取相关的措施, 有效减少车床之中传动间隙的数值, 就需要在进行刀具选择的过程中, 尽可能的选择和车床孔间隙情况吻合的刀具;其次, 在进行数控车削加工的具体车削刀具的选择过程之中, 要使用相关的铣削工具在接近相关的施工点部位的实际刀削情况来决定, 这样就可以有效的减少数控车削加工的空走刀的时间, 有效的提升整个数控车削加工的生产加工效率, 有效提升数控车削加工零部件的质量;最后, 要针对对数控车削加工中在数控编程部分所决定的加工路线, 来进行数控车削刀具的选择。具体的来说, 在数控车削加工中, 应当遵循相应的“切向切入、切向切出”的切削加工原则, 并保证刀具可以满足车削加工的这些要求, 这样就可以有效的保证零部件的质量和光滑度。

4 结语

目前, 在数控车削刀具的选择过程之中, 仍然存在这许多方面的影响因素决定了数控车削刀具的选择。其具体的选择因素主要集中在数控车削加工中在机床部分出现的各种影响加工质量因素以及数控车削加工中在数控编程部分出现的各种影响加工质量因素这两个方面。在本文中, 笔者对这两方面的选择因素进行了相关的分析, 并指出了具体的数控刀削刀具的选择方法。

参考文献

[1]王国锋, 李启铭, 秦旭达, 喻秀, 崔银虎, 彭东彪.支持向量机在刀具磨损多状态监测中的应用[J].天津大学学报, 2013 (01) :49-53.

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[3]黄志刚, 柯映林, 王立涛.金属切削加工的热力耦合模型及有限元模拟研究[J].航空学报, 2014 (03) :23-26.

[4]高爱华, 郑友益.正交切削加工有限元模型的建立及其关键技术[J].工具技术, 2013 (03) :4-8.

数控车削零件图工艺分析 第2篇

在设计零件的加工工艺规程时，首先要对加工对象进行深入分析。对于数控车削加工应考虑以下几方面：

1．构成零件轮廓的几何条件

在车削加工中手工编程时，要计算每个节点坐标；在自动编程时，要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时应注意：

（1）零件图上是否漏掉某尺寸，使其几何条件不充分，影响到零件轮廓的构成；

（2）零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清，使编程无法下手；

（3）零件图上给定的几何条件是否不合理，造成数学处理困难。

（4）零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。

2．尺寸精度要求

分析零件图样尺寸精度的要求，以判断能否利用车削工艺达到，并确定控制尺寸精度的工艺方法。

在该项分析过程中，还可以同时进行一些尺寸的换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。在利用数控车床车削零件时，常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。

3．形状和位置精度的要求

零件图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。加工时，要按照其要求确定零件的定位基准和测量基准，还可以根据数控车床的特殊需要进行一些技术性处理，以便有效的控制零件的形状和位置精度。

4．表面粗糙度要求

表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择数控车床、刀具及确定切削用量的依据。

5．材料与热处理要求

数控车削典型零件加工 第3篇

关键词:工艺分析;加工方案;进给路线;控制尺寸

中图分类号:TG519.1 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)10-0155-02

随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择合适的刀具,确定切削用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。

1加工零件图(图1)

2确定零件车削加工方案

零件图纸工艺分析—确定装夹方案—确定工序方案—确定工步顺序—确定进给路线—确定所用刀具—确定切削参数—编写加工程序。

2.1零件图纸工艺分析

该零件尺寸精度要求较高,有外圆锥面,外圆弧面,内锥,内槽,内螺纹等形面。精度上,外圆Φ48与Φ38等外径及长度方向尺寸精度较高。并且左圆锥面与右圆柱面具有同轴度要求,可见该零件结构复杂,适合数控加工。

2.2装夹方案

形位精度的要求确定了零件的装夹方案,从该零件可看出,需要经过多次掉头装夹才能达到要求。应先夹住左端面,除了直径Φ40的外锥及内螺纹内槽不需加工外,其它的需加工完毕。接着掉头夹住Φ38的外径加工剩余的部分。第二次装夹需以Φ38的外径及左端面定位,采用百分表找正,才能较好保证同轴度。还需注意,第二次装夹时该零件属薄壁件,易变形,夹紧力要适当。

2.3工序方案

分为四道工序:工序1,夹住零件右端,夹位为30长,加工Φ48、Φ38柱面、R40、R4圆弧、保证外径各个长度。工序2,加工Φ16、Φ30内圆柱,圆锥面、R2圆弧、保证内径各个长度。工序3,工掉头装夹Φ38×25柱面,控制总长,加工Φ40外锥面;工序4,钻螺纹底孔,加工内槽。内螺纹。

2.4确定工步顺序、进给路线及刀具

确定进给路线的工作重点,主要在于确定粗加工及空行程的进给路线,因精加工切削过程的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。

进给路线泛指刀具从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,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切入、切出等非切削空行程。

在保证加工质量的前提下,使加工程序具有最短的进给路线,不仅可以节省整个加工过程的执行时间,还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。

而刀具的选择也是数控加工中重要内容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。编程时,选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。如下是对该零件工步顺序、刀具的选择。

①粗车外圆表面。刀具:90°,外圆刀片,80°菱形刀片。Φ48、Φ30外圆、R40圆弧。②半精车R4过渡圆弧。刀具:Φ6圆形刀。③粗车内孔端部,刀具:三角形刀片。这道工步是为下一道工步服务,减少钻削加工变形。④钻削内孔深部。刃具:Φ16钻头。⑤粗车内锥面。刀具:55°,菱形刀片。⑥精车右端面。刀具:55°,菱形刀片。⑦精车内锥面。刀具:93°,菱形刀片。⑧精车外圆及圆弧面。刀具:93°,外圆刀片,R3圆弧车刀。⑨掉头装夹,粗、精车左端面,保证总长。刀具:55°,菱形刀片。⑩粗车Φ40外锥面。刀具:90°,外圆刀片。?輥?輯?訛粗、精螺纹底孔。刀具:93°,菱形刀片。?輥?輰?訛精车Φ40外锥面。刀具:93°,外圆刀片。?輥?輱?訛车内螺纹退刀槽及车螺纹。刀具:90°,内槽刀片及60°内螺纹刀片。

2.5确定切削用量

切削用量是衡量工作运动大小的数值,它的选择与保证工件质量和提高生产效率有密切的关系。切削用量主要包括切削速度、进给量和切削深度。切削用量大小决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削用量。如下是对该零件切削用量的选择。

①外圆柱面。

粗车:S=600r/min F=80mm/minap=4mm

精车: S=1000r/min F=100mm/minap=1mm

②内圆柱面。

粗车:S=600r/min F=60mm/minap=3mm

精车: S=1000r/min F=80mm/minap=1.5mm

③内槽S=600r/min F=50mm/minap=4mm

④内螺纹S=600r/min

2.6指令 ( GSK980T系统 )选择

①准备功能指令GOO G01 G71 G73 G75 G76

②辅助功能指令M03 M05 M08 M09 M00 M30

③刀具功能代码T

④主轴功能代码S

3控制尺寸精度的方法

数控加工中,经常碰到这样一种现象:程序自动运行后,停车测量,发现工件尺寸达不到要求,尺寸变化无规律。这时可采取以下常用的控制尺寸的方法。

①修改刀补值保证尺寸精度。由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差,不能满足加工要求时,可通过修改刀补使工件达到要求尺寸,保证径向尺寸方法如下:根据“大减小,小加大”的原则,在刀补001～004处修改。如用1号切断刀切槽时工件尺寸大了0.2mm,而001处刀补显示是X3.8,则可输入X3.6,减少1号刀补。②修改程序控制尺寸。如用2号外圆刀加工完上图工件后,经粗加工和半精加工后停车测量,各轴段径向尺寸如下:φ48.06mm、φ38.03mm。这时,可以采用修改程序的方法进行补救,方法为把X48改为X47.93,X38改为X37.97,这样一来,这两处外圆能达到要求。

经过上述程序和刀补双管齐下的修改后,再调用精车程序,工件尺寸一般都能得到有效的保证。

4结 语

数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式,实际加工中,操作者只有具备较强的加工工艺分析能力和丰富的实践技能,方能编制出高质量的加工程序,加工出高质量的工件。

参考文献:

浅谈数控车削中的刀具半径补偿问题 第4篇

1、数控车削中刀具半径补偿的原因

在数控车削中, 为了提高刀尖的强度, 降低加工表面粗糙度, 延长车刀使用寿命, 通常所选用的刀具的刀尖处有一个圆弧过渡刃 (一般圆弧半径为0.2—1.6) 。如图1所示X向和Z向的交点P称为假想刀尖, 该点是编程时确定加工轨迹的点, 数控系统控制该点的运动轨迹。然而实际切削时起作用的切削刃是圆弧的A、B之间的圆弧切点, 所以如果在数控加工或数控编程时不对刀尖圆角半径进行补偿, 仅按照工件轮廓进行编制的程序来加工, 势必会产生加工误差。

用圆头车刀进行车削加工时, 实际切削点A和B分别决定了X向和Z向的加工尺寸。因此, 车端面和内外圆柱表面时不需要对刀尖圆弧半径进行补偿。但是当加工轨迹与机床轴线不平行 (斜线或圆弧时) , 则实际切削点与理想刀尖点之间在X、Z轴方向都存在位置偏差。在数控系统中预先设定偏置参数, 数控系统会自动计算刀具中心轨迹, 使刀具偏离图形轮廓一个刀具半径值, 从而使刀具能加工到图形的实际轮廓, 这种功能即为刀具半径补偿功能。

2、刀具半径补偿的指令

数控车削中刀具半径补偿指令有G40/G41/G42。具体格式为:G40/G41/G42 G00/G01 X_Z_F_为了正确补偿刀尖R, 必须正确指定工件相对于刀具的位置。G41/G42判断原则:站在刀具路径上, 沿切削方向从垂直于基面的第三轴正方向向负方向看去, 刀具位于工件的左侧用G41, 刀具位于工件的右侧用G42, 如图2所示。

3、刀尖半径补偿的输入

采用刀尖半径补偿的加工程序, 在工件加工之前, 要把刀尖半径补偿的有关数据输入到刀补存储器中, 以便执行加工程序时, 数控系统对刀尖圆弧半径所引起的误差自动进行补偿。

首先, 我们需要根据车刀的形状确定其位置参数:数控车削使用的刀具有很多种, 不同类型的车刀其刀尖圆弧所处的位置不同。我们用刀尖方位参数“T”来表示车刀的形状和位置, 其对应的位置关系有10种, 前置刀架车刀形状位置参数如图3所示, 9号刀位和0刀位为刀尖点和圆弧圆心位置重合。

然后, 正确输入刀尖半径补偿参数:在刀具补偿设置界面中R为刀尖圆弧半径, T为刀尖形状方位参数, 将与刀补号相对应的R、T数值输入到刀补存储器中。

4、刀具补偿应用注意事项

(1) 正确判断工件相对于刀具的位置。 (2) G41、G42指令应和G01、G00一起调用, 并在切削完轮廓后用G40指令取消刀尖半径补偿。 (3) 在有锥面或圆弧加工时, 必须在精车锥面或圆弧前一程序段或之前添加刀具半径补偿。 (4) 必须在刀具补偿界面对应位置准确填入刀尖半径值, 作为CNC装置自动计算移动补偿量的依据。 (5) 正确判断刀尖形状方位参数, 并在刀具补偿界面对应位置准确填入假想刀尖的补偿号, 作为刀具半径准确方位补正的依据。 (6) 指令刀尖半径补偿G41、G42后, 刀具路径必须单方向递增或递减, 即指定刀具路径为Z轴负方向就不可向Z轴正方向走刀。如必须正向走刀, 必须提前取消刀尖半径补偿。 (7) 建立刀尖补偿后, 需注意在Z向移动量必须大于刀尖半径, 在X轴方向的移动量必须大于二倍刀尖半径才能保证不欠切。 (8) 切削工件右端面时, 无需指令G41、G42进行刀尖半径补偿, 但是X轴进给的终点坐标应为-2R, 即刀尖越过工件中心线的距离恰好是刀尖圆弧半径, 这样才能够保证加工面的质量。

5、结语

刀具补偿功能的作用主要在于简化程序, 要保证零件加工精度, 在数控加工尤其精加工一定要进行车刀刀尖半径补偿。

参考文献

[1]裴炳文.数控加工工艺与编程[M].机械工业出版社, 2005, 8

[2]杨建明.数控加工工艺与编程[M].北京理工大学出版社, 2009, 8

[3]华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心.世纪星车床数控系统HNC-21/22T编程说明书[M].2001, 11.

数控车削加工常见问题分析 第5篇

【关键词】数控车床;车削加工;问题分析

1.大型薄壁件车削自激振动的抑制

切削颤振，是金属切削过程中刀具与工件之间产生的一种十分强烈的自激振动.由切削过程中所产生的动态周期性力激发而引起，并能维持其振动不衰减.在切削加工中，切削颤振不仅破坏了被加工零件的表面质量，而且还加速了刀具的磨损，严重时甚至使切削无法进。.本文以数控车床车削直径较大，壁又很薄的抛物线铝合金反光镜为实验内容（反光镜的表面粗糙度要求Ra≤0.8，如示意图1），通过实验的方法，总结出抑制振动的几种方法，有效的解决了加工中的振动问题。

试验中，采用的机床是日本大隈OKUMA数控车床，φ40的里孔刀，镗孔最初切削参数是吃刀深度0.5mm，转速初始值1000r/min，进给量0.05mm/r。实验结果是表面粗糙度极差，切削的过程中噪声极大，工件响如洪钟，切削几乎无法进行，经分析认为是工件本身的刚度不足，切削过程中产生自激振动造成的，通常抑制自激振动的方法可考虑从以下几个方面入手，一是调整切削参数，二是提高工艺系统本身的抗振性，三是使用消振装置等，在所有方法中，以第一种和第三种方法最为简单容易实现，于是采用了这两种方法进行了实验，均取得了较好的效果。

1.1调整切削参数抑制自激振动产生

通过相关理论可知，自激振动的产生与工艺系统的固有频率关系密切，如果工件的转速与工件的固有频率接近或成整数倍，在切削的过程中就容易产生自激振动，如果在切削的过程中能尽量使工件的转速尽量远离这个频率，就可以有效的减少切削中的自激振动，在其它参数不变的条件下，通过实验得出以下实验数据如表：

通过以上数据可以看出，当工件转速为1200r/mim时，工件的表面质量最差，随着转速的提高和下降表面质量逐步有所改善，但由于受到机床转速限制，转速无法进一步提高，在工件2200r/mim的情况下没有满足加工要求，另外进一步提高转速还要考虑刀具的寿命问题。当工件转速降至60r/mim时，工件的表面粗糙度完全符合了工件的要求。通过以上实验可以看出，通过调整工件的转速就可以有效的解决切削过程的自激振动问题。但这种方法有时会受到机床极限转速的限制和刀具寿命的限制，虽然可以通过降低工件的办法解决这一问题，但这一般法也存在一定的弊端，那就是加工效率明显降低，这在单件小批量生产中可以采用，在大批量生产中，会严重影响经济效益，不是最佳解决办法。

1.2增加阻尼减振法

虽然通过降低工件转速可有效的解决振动问题，但生产效率大幅度降低了，难以满足生产的要求。通过观察分析，加工过程中的振源为工件本身，是工件的壁太薄造成的，如何从工件本身入手解决振动问题是解决问题的关键，通过不断的实验，找到了解决问题的有效而简单的办法，通过在工件的背面缠绕布带或胶带可有效的消耗振动的能量，进而减少自激振动的发生。

2.车削时的断屑问题

数控车削是自动化加工，如果刀具的断屑性能太差，将严重妨碍加工的正常进行。为解决这一问题，首先应尽量提高刀具本身的断屑性能，其次应合理选择刀具的切削用量，避免产生妨碍加工正常进行的条带形切屑。数控车削中，最理想的切屑是长度为50～150mm，直径不大的螺卷状切屑，或宝塔形切屑，它们能有规律地沿一定方向排除，便于收集和清除。如果断屑不理想，必要时可在程序中安排暂停，强迫断屑：还可以使用断屑台来加强断屑效果。使用上压式的机夹可转位刀片时，可用压板同时将断屑台和刀片一起压紧：车内孔时，则可采用刀具前刀面朝下的切削方式改善排屑。

3.切槽的走刀路线问题

数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S(或切削速度υ)及进给速度F(或进给量f )。

切削用量的选择原则,合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求,以及刀具的耐用度去选择,也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是:粗车时,首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap;其次选择较大的进给量f;最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数,提高加工效率,增大进给量有利于断屑。精车时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高加工效率,因此宜选用较小的背吃刀量和进给量,尽可能地提高加工速度。主轴转速S(r/min )可根据切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000/πD(D为工件或刀/具直径 mm)计算得出,也可以查表或根据实践经验确定。

4.经济型数控车床加工长轴常见问题及解决方案

4.1经济型数控车床精车径向尺寸分散的解决办法

在农机轴数控车削精加工的过程，发现同样的程序，同一台机床，加工出来的工件的尺寸很不稳定，误差很难控制在公差范围之内（0.02），通过对整个生产工艺分析和对前一道工序半成品的测量找到了问题的原因，是误差复映现象导致的结果，原因是上道工序加工采用的是普通机床车削的，公差要求比较宽（±0.2），而经济型数控车床的系统刚度较差，在数控车床上进行精加工的过程中，精加工余量的不同，刀具与工件之间的退让大小会发生很大的变化，工件余量大时退让的距离较大，余量小退让的距离就小。通过分析和实验有效的解决了这个问题，具体做法是把原来的一次走刀，变为两次走刀，第一次走刀的目的是使工件的余量均化，保证第二次走刀时余量接近（±0.04以内），从而保证精加工的精度。

4.2经济型数控车床加工长轴圆柱度超差的解决办法

在利用经济型数控车床加工长轴的过程中发现，加工出来的工件会出现一定的锥度，加工的余量越大，锥度越明显，往往会使工件的圆柱度超差，通过分析得知，产生这一现象的原因是机床主轴与机床尾座的刚度不同造成的，尾座的刚度比较弱，在加工的过程中，刀具距离尾座越近工件向后退让的距离越大，导致工件的尾端尺寸增大，造成工件的圆柱度误差。针对这種现象，可以通过减少多次走刀，减少精加工余量的办法解决；也可以通过安装中心架来提高工件的刚度解决，但这两种方法都会降低生产率。

为了不影响机床的生产率，笔者利用了数控机床本身的特点，提出了更加有效的解决办法，具体做法是：先试切几个轴，然后测出圆柱面的两端直径差，再把加工程序改成与试件锥度相反的加工锥面的程序就可解决问题。

4.3经济型数控车床加工长轴时靠近尾座

部分径向尺寸不稳定的解决方法在利用经济型数控车床加工长轴时，一般会采用一夹一顶或者双顶的方式进行装夹工件，在生产实践中发现，即使即使刀刃两侧圆角半径与工件槽底两侧的圆角半径一致，仍以中间先切一刀为好，因这一刀切下时，刀刃两侧的负荷是均等的，后面的两刀，一刀是左侧负荷重，一刀是右侧负荷重，刀具的磨损还是均匀的。机夹式的切槽刀不宜安排横走刀，只宜直切。

5.结语

数控机床作为一种高效率的设备,欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点,除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外,还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺,以得到最优的加工方案。

微细结构车削刀具的刃磨方法 第6篇

关键词：车削刀具,刃磨方法,撤销刀具

随着社会各个方面的发展, 人们越来越追求生活的便利, 对于产品的微型化和功能多样化的要求也越来越高, 在这一社会发展的需求下, 很多零部件产品越来越小, 并且这一现象不断涌现, 但是客观上这也带动了微细结构技术的发展和进步[1]。而在这一领域微细切削技术是一个技术难点, 也是一个新的发展方向。在现有的规范下把尺寸在微米到厘米之间的零件加工都称为微细零件加工。要实现精准的车削技术对车削刀具的要求会相当高, 尤其是在微细结构车削刀具的刃磨方面难度非常大, 那么解决好微细结构车削刀具的刃磨问题, 对于促进整个领域内的技术进步有很大的意义。

1 被加工对象微细结构简介

本文将利用一个案例零件来分析微细结构车削刀具的刃磨过程, 刀具的和结构特点和刃磨方法。

案例零件A是一个较细小的铜管, 其内径5 m m、外径9 m m、长1 0 m m。这个零件的细微结构是内径圆柱的车削, 内径的车削由曲面沟槽和曲面直槽两个部分组成。曲面沟槽的形状大致由多段曲线、弧线、直线组成。沟槽和直槽的形状和主要部分的尺寸如下图1所示。按照零件加工工艺规范, 曲面沟槽要采用尖刀数控插补的方法进行车削成形, 而曲面直槽就要运用成形切刀, 进行刀切使其直接成形, 也就是说这同一种小零件的车削加工中还要采用不同的两种类型的刀具, 而相对来说使用这两种刀具进行车削都具有较高的技术难度, 操作起来不易把握, 尤其是要达到精准的要求就更不好控制。

(a) 直槽结构示意简图 (b) 曲面沟槽结构示意简图

2 刀具机构以及加工难点简介

微细结构零件由于其小型的体积和细微的制造数据, 给零件的加工带了很高的难度, 加之需要进行车削工作的空间都会集中在一个直径5 m m的封闭空间内就更造成加工成为困难。

目前, 世界上各个知名刀具公司所生产的道具的硬度、性能、尺寸、结构等, 决定着微细结构零件刀切的发展状况, 每个国家的切削技术都依赖于刀具生产商的生产水平。在现有水平下对于微细结构零件的加工主要体现在铣、车、钻几个方面, 这些工艺结构都比较简单。目前世界上较为先进的车削刀具技术, 有MDSS硬质合金钻头技术, 其可以达到的最小的直径为30μm, 可以达到的最深加工深度为60μm, 相对来说如本出产的世界上最小的硬质合金立铣刀直径仅为50μm, 可以用它来加工深度也为50μm的精细槽孔槽型。单晶金刚石对于微细零件的加工主要应用在车削方面[2]。

(1) 在整个零件车削加工的过程中, 零件内部的 (内径) 的车削是一个技术的关键点和最大的难点。由图1的零件A来分析, 零件曲线波峰波谷处的曲率圆半径大概是0.014mm, 所以说刀具刀尖圆角半径要小于0.01mm, 否则半径大于这个数值的话就可能出现加工时的切削过度现象, 造成零件的损坏或不合乎规范。在进行刀具的选用时要保证刀具具有较高的硬度和耐磨度, 能够保证在同一个零件上的沟槽的刻画深度和尺寸的一致规范性。在进行刀具的选择时不单单要对比零件内直径和车刀的直径, 还要考虑到其他的影响因素, 例如, 在进行车削的过程中会使用到冷却液, 还会有零件的碎屑排出等, 这就使得在加工A零件的时候, 刀具的直径不能超过4 m m, 否则就会影响到其在5 m m的内直径内的工作灵活度, 造成不便。

(2) 直槽加工的实现过程需要利用直槽切刀, 这一点也很关键。由图1中我们可以看到使用的直切刀的主切削刃的宽度是0.18mm, 为了不给内部圆柱的表面造成伤害, 在进行削切操作的时候, 还要在沟槽的底部留出0.5 m m的距离。在进行刀切的施工的过程中由于开展施工的空间非常狭窄, 为了保证其它部位不受到刀具的无意损害, 所以刀具削刃的硬度都相对较低, 这就造成了刃磨时很容易使刀刃变得迟钝, 上卷和崩刃等, 因此对刀刃的要求很高。

3 刀具刃磨的方法以及控制要素

在进行刃磨的时候可以先进行试验性的刃磨, 确定好参数例如, 前角为0~3°, 后角为4~7°, 将这个数据的刀刃进行刃磨大致分为5个阶段, (1) 粗磨; (2) 半精磨; (3) 精磨; (4) 修光; (5) 精修光。在每一个刃磨的过程中都要密切关注刃磨的程度和细节, 并且每一个阶段的刃磨要求不同, 所使用的砂轮的粗度也要依次变细, 还要控制好磨削的用量和力度, 保证不会出现在刃磨的过程中发生崩刃。为了确保刃磨过程的科学性和制造出高质量的刀具削刃还要借助显微镜来精确观测刃磨的变化过程。这样磨削出来的刀具就能够满足刀具的设计要求。一般情况下, 前刀面的粗糙度可以达到Ra0.0125[3]。

3.1 直槽切刀的外观

在不同的放大条件下可以看到不同的放大倍数下的直槽切刀的前刀面的情况如下图2, 图3。由图可以看出刀具的主切刃和副切刃的笔直程度都很好。除了副切刃上有两处微观的崩刃, 其他的效果都良好, 而造成这两处微观崩刃的原因是外侧的主切刃太过光滑没有阻住到砂轮。

3.2 沟槽切刀微观形貌

在不同的放大条件下可以看到不同的放大倍数下的沟槽切刀的前刀面的情况如下图3, 图4。由两个图可以看出, 主刀刃的效果较好, 而相对来说, 副刀刃也发生了小小的崩刃, 这是由砂轮的偏转角度造成的。

4 结语

本文岁讲到的两种刀具都能实现微细结构的车削加工, 因为刀具本身也存在一些问题, 也是一个很复杂的结构。所以首先改造刀具本身是减小刃磨难度的一个根本方法, 包括改造刀具的强度、耐劳度, 硬度等, 这对于提高刃磨的技术工艺也有很大的帮助。

参考文献

[1]肖诗纲.刀具材料及其合理选择[M].北京:机械工业出版社, 2010.

[2]王文光.刀具与切削技术的新发展[M].成都:工具展望, 2009.

数控车削刀具 第7篇

关键词：车削,细长轴,刀具角度

0 引言

在CA6140型车床车削细长轴(长径比L/d≥25),由于细长轴直径小刚度差,车削过程中受到各种力的共同作用下,很容易使细长轴在加工中产生振动、弯曲和扭曲变形、发热量和刀具磨损量大等不良现象,严重影响细长轴的加工精度,废品率高。因此加工细长轴时,必须采取合理安排加工工艺路线;一夹一顶(或双支顶)装夹方法;使用开口式跟刀架辅助工具;双对称切削加工法;正确选择切削用量;合理的刀具角度等一整套完善的工艺、工装方案,才能提高加工生产率,提高加工精度,降低废品率。经过多次反复试验,合理的刀具角度对细长轴的加工质量提高起到了非常重要的作用。

1 轴与刀具受力分析

细长轴车削过程中,刀具必须克服金属的各变形抗力和摩擦阻力,这些力分别作用于刀具和工件上,其大小相等方向相反,这些力的总和称为切削力,为了便于计算与分析通常把切削力分解为三个相互垂直的分力,如图1所示。

Fr总切削力,Fc主切削力,Fp背向力又称为径向力,Ff进给抗力,各分力Fc、Fp、Ff与合力Fr的关系为:

径向力Fp的特征是在切削过程中不消耗功率,但会使工件弯曲变形和振动,影响工件加工质量。是验算工艺系统刚度的主要依据。在加工细长轴时,应根据粗车和精车的不同特点和要求合理选择径向力的大小。这些力的大小都与刀具角度有关。所以加工细长轴时应合理选择刀具角度。

2 刀具角度分析

2.1 刀具的主要标注角度

刀具在正交平面系中主要角度有:前角γo;后后角ao;主偏角kr;刃倾角λs;如图2所示。这些角度对细长轴的加工质量影响非常大。

2.2 粗车刀具角度选择

粗车时由于加工余量大,切削力也细长轴加工中振动和弯曲变形也大,所以粗车以减小背向力又称为径向力Fp为主,根据公式(1)~(2)当主偏角kr=90°,Fp=0,此时细长轴虽不受径向力作用,弯曲变形小,但工件不能压在跟刀架上,工件发生甩动,所以主偏角kr=75°~88°最合适。减小细长轴振动和弯曲变形。同时刃磨副偏角Kr'=8°12°,刀尖圆弧半径0.15 0.25mm,有利于减少径向分力;刃磨大前角g0=15°~30°车刀前刀面应磨有3.5�4mm宽断屑槽,卷屑性能好出屑流畅,切削温度低,配上o=4°6°后角s=4°6°刃倾角,使切屑流向待加工表面,减轻细长轴弯曲变形和振动。

2.3 精车刀具角度选择

精车时加工余量小,径向力Fp也很小,主要考虑保证表面粗糙度要求。

1)选用宽刃弹簧车刀,弹性刀杆(如图3所示)有减振和保证加工的一致性。

2)主偏角很小,kr=3°~5°,刃口锋利,可产生很薄的切削层,满足表面粗糙度的要求。

3)刃磨大前角o=25°30°,配上o=10°~15°后角,前刀面开有110°115°断屑槽,这样切削时轻松且排屑容易,有效避免划伤已加工表面。

4)刀具的刀刃宽度应大于进给量的2倍以上,这样能起到光车细长轴的作用,保证表面粗糙度的要求。

3 实践与评价

用硬质合金刀具,选择以上刀具角度,在CA6140型机床加工了50件F10×400细长轴,圆度0.05mm,圆柱度0.006mm,直线度0.03mm,表面粗糙度Ra为0.8mm,切削用量见表1,47件合格,合格率94%,大大提高加工效率和产品的加工质量。

4 结束语

经过反复的实践、摸索证明,CA6140型机床车削细长轴,要提高加工效率和产品的加工质量、降低废品率,满足生产的需要,必须有一套完整的合理的工艺、工装设计方案,加工时适当提高加工速度、刀具角度合理刃磨以降低切削力,就可以避开工艺系统的振动频率,减小加工中的振动,加工中合理使用冷却液,就能起到很好的加工效果。可在实际生产中推广应用。

参考文献

[1]成大先.机械设计手册:第1卷[M].北京:化学工业出版社,2002.

[2]刘风棣.机械加工技术问题处理集锦[M].北京:机械工业出版社,1995.

[3]罗春华.数控加工工艺简明教程[M].北京:北京理工大学出版社,2007.

[4]宋丹.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,2007.

车削压路机深孔法兰座的加长刀具 第8篇

普通立式车床的刀架结构如图2所示,若采用该类刀架和所配刀具车削压路机法兰座,其刀架体会与工件内壁产生干涉,故决定采用加长刀具进行车削。

1.制作加长刀具

(1)结构

该加长刀结构如图3所示,其主要由刀杆1、夹刀器2、连接螺栓3等组成。加长刀具总长度为620mm,能够满足加工法兰座内孔深度的要求。刀杆1(Φ小60mm处)可安装在立式车床刀架体的安装定位孔内。夹刀器2用于安装车刀。由于刀杆1 (Φ60mm处)与立式车床刀架体的安装定位孔配合间隙仅有0.02mm,且刀架体的安装定位孔为盲孔,为使刀杆1安装时顺利排气,在刀杆1的Φ60mm处铣出一段平面。

(2)选材

考虑到该加长刀具热处理的淬硬层深度及整体综合性能要求,该加长刀具选用40Cr优质合金结构钢制作。热处理方式采用调质处理,热处理后硬度为HRC26～32。

1.刀杆2.夹刀器3.连接螺栓

(3)机加工

加长刀具分2部分分别制作,再将二者连接部位焊接在一起。刀杆1可用棒料制作,夹刀器2用板材制作,二者毛坯均采用锻造的方法制作。

在刀杆1上加工出直径为30mm、长度为20 mm的定位台阶轴,并在此台阶轴圆心处加工出M16螺孔,螺纹的有效长度大于20mm。

在夹刀器2上(与刀杆1的定位台阶轴对接部位)加工出一直径为30mm、深度为25mm的定位孔,夹刀器2定位孔与刀杆1定位台阶轴配合间隙为0.05～0.08mm。在夹刀器2定位孔的中心加工出与该定位孔同轴直径为Φ18mm的通孔,以便连接螺栓3穿过。

(4)焊接

考虑到40Cr材料焊接性一般,为获得良好的焊缝质量,选用A402不锈钢焊条作为焊接材料。为确保焊接强度,在刀杆1焊接部位制作5×45°的焊接坡口,以增加焊材容积,从而提高焊接强度。焊接时,先将刀杆1的定位台阶轴插入夹刀器2的定位孔内,再使用内六角螺栓3将刀杆1和夹刀器2紧固在一起,然后再沿5×45°的坡口处焊接即可。

用该方式焊接,不但可实现两部分快速、准确定位,减少焊接变形,还有利于提高刀杆1和夹刀器2的连接强度。

2.安装方法

加长刀具安装方式如图4所示。首先,将加长刀具Φ60mm处插入立式车床刀架体的刀架安装定位孔内,并使加长刀具定位面与刀架体定位槽配合。其次,旋紧刀架体上锁紧机构,使刀架体安装定位孔内的刀具压紧块沿径向移动,用以锁紧加长刀具,这样即可将加长刀具固定在刀架体上。最后,按照图4所示在夹刀器2上纵向和横向安装车刀。

3.使用效果

数控车削刀具 第9篇

为满足使用性能、外形美观等要求,5052铝合金产品的表面粗糙度需达到Ra0.4以上的技术要求。但是,传统加工普遍采用硬质合金刀具低速车削加工,切屑容易与刀具发生“胶焊”或粘连,形成积屑瘤,加工质量差、生产效率非常低[1,2]。

PCD刀具材料硬度高、导热性好、摩擦系数小,使得切屑变形和切削力降低、刀具磨损缓慢、切削过程更为稳定,有利于降低表面粗糙度[3,4,5],高速车削[6]时零件表面可达到镜面效果,是目前车削铝合金理想的刀具材料。

不足之处是针对5052铝合金的研究,大多是面向其生产工艺[7]、焊接组织和性能[8,9]等方面的研究,而针对其车削加工性能的实验研究很少,因此开展PCD刀具车削铝合金表面粗糙度的研究,对于提高这类材料产品质量和生产效率有着现实的意义。

铝合金车削性能相关的实验研究,大多采用正交实验或单因素实验等方法,这些方法存在实验次数多、实验精度不高的缺点。现以黄金分割法优选影响5052铝合金表面粗糙度的切削参数因素水平范围,以等距法确定因素水平值,以正交实验筛选验证,得出影响表面粗糙度的主要因素,确定临界区域,以黄金分割法为单因素考察方法,确定PCD刀具车削5052铝合金表面粗糙度的最佳工艺条件。

1 黄金分割法实验原理

黄金分割法是通过逐步缩小搜索区间,来求得一元函数极值点近似值的一种方法,又称为0.618法。黄金分割法实验点选取,如图1所示,实验范围[a,b],将第一个实验点x1安排在实验范围内的0.618处(距左端点a),即x1=a+(b-a)×0.618,得到实验结果f(x1);再在x1的对称点x2,即x2=a+(b-a)×0.382,得到实验结果f(x2),且f(x)值越大,效果越好。若f(x1)>f(x2),即f(x1)比f(x2)好,则根据“留好去坏”的原则,去掉实验范围[a,x2]部分,在[x2,b]内继续实验。以后每次取一个试点,比较2个结果,去坏留好,进一步缩小范围,进一步做实验。

在生产实践和科学实验中,应用黄金分割法单因素实验可以有效减少实验次数,去掉“劣”点部分,保留“优”点部分,快速逼近真实值,并得到更为精准的实验数据。

2 实验条件

实验材料:5052铝合金,规格为Φ60 mm×55 mm的铝合金管,壁厚4 mm,采用专用向心结构夹具装夹定位。

刀具材料:三菱公司PCD材质MD220。

实验机床:XKNC-50G精密数控车床,主轴最大转速6 000 r/min。

实验仪器:JB-3C粗糙度测试仪,分辨率0.001μm,Ra值测量范围0.001-10μm。

车削环境:湿式车削,采用煤油作为切削液。

评价方法:取轮廓算术偏差Ra作为评价参数,测量时取样长度为1 mm,评定长度为5 mm。

3 实验方法

为了获得较好的实验效果,对影响表面粗糙度较大的切削参数三因素切削速度、进给量和背吃刀量,开展黄金分割法优选实验,逐步缩小实验范围,直至取得最佳的实验数据。

3.1 黄金分割法优选实验

1)利用黄金分割法确定进给量的水平范围

依据王洪祥等[10]金刚石车削表面微观形貌形成机理的研究,认为表面粗糙度值与进给量和刀尖圆弧半径存在如下关系:

依据此经验公式,选取进给量实验范围[0.02,0.20]、背吃刀量0.3 mm、切削速度600 m/min。按黄金分割法实验点的提取步骤,在[0.02,0.20]的0.618处取值,选取第1实验点为:

第2实验点为:

实验测得P2的表面粗糙度值Ra1.375μm优于P1的表面粗糙度值Ra1.841μm,则舍弃不包括P1点的以外部分,在留下部分再找出P2的对称点P3。

第3实验点为:

实验测得P3的表面粗糙度值Ra0.843μm好于P2的表面粗糙度值Ra1.275μm,则舍弃不包括P2点的以外部分,在留下的部分中找到P3的对称点。

第4实验点为:

实验测得的P4的表面粗糙度值Ra0.495μm好于P3的表面粗糙度值Ra0.843μm,则舍弃不包括P3的以外部分,在留下的部分中找到P4的对称点。

实验测得的P5的表面粗糙度值Ra0.371μm好于P4的表面粗糙度值Ra0.495μm,则舍弃不包括P4的以外部分。

进给量对表面粗糙度的影响,如图2所示。随着进给量的增大,工件表面粗糙度值显著增大。实验点所在实验范围包括含优点,则实验结束,优选实验范围为[0.02,0.046]。

2)利用黄金分割法确定切削速度的水平范围

选取切削速度实验范围[500,1 000]、背吃刀量0.3 mm、进给量0.1 mm/r。按黄金分割法实验点的提取步骤,在[500,1000]的0.618处取值,选取第1实验点为:

第2实验点为:

实验测得P1的表面粗糙度值Ra1.241μm优于P2的表面粗糙度值Ra1.375μm,则舍弃不包括P2点的以外部分,在留下部分再找出P1的对称点P3。

第3实验点为:

实验测得P3的表面粗糙度值Ra1.233μm好于P1的表面粗糙度值Ra1.241μm,则舍弃不包括P1点的以外部分。

切削速度对表面粗糙度的影响,如图3所示。随着切削速度的增大,工件表面粗糙度值逐渐减小,在切削速度达到800 m/min以上值后,对表面粗糙度的影响降低,表面粗糙度值趋于稳定。因此,实验结束,优选范围为[809,1 000]。

3)利用黄金分割法确定背吃刀量的水平范围

选取背吃刀量实验范围[0.05,1.0]、进给量0.1 mm/r、切削速度600 m/min。按黄金分割法实验点的提取步骤,在[0.05,1.0]的0.618处取值,选取第1实验点为:

第2实验点为:

实验测得P2的表面粗糙度值Ra1.415μm优于P1的表面粗糙度值Ra1.554μm,则舍弃不包括P1点的以外部分,在留下部分再找出P2的对称点P3。

第3实验点为:

实验测得P3的表面粗糙度值Ra1.293μm好于P2的表面粗糙度值Ra1.415μm,则舍弃不包括P2点的以外部分,在留下的部分中找到P3的对称点。

第4实验点为:

实验测得的P4的表面粗糙度值Ra1.271μm好于P3的表面粗糙度值Ra1.293μm,则舍弃不包括P3的以外部分,在留下的部分中找到P4的对称点。

实验测得的P4的表面粗糙度值Ra1.271μm好于P5的表面粗糙度值Ra1.280μm,则舍弃不包括P5的以外部分。

背吃刀量对表面粗糙度的影响,如图4所示。随着切削深度的增大,工件表面粗糙度值逐渐增大,增大趋势不明显;但在切削深度小于0.1 mm时,测得工件表面粗糙度又趋于反方向细微增大。实验结束,优选范围为[0.135 7,0.274 3]。

3.2 等距法确定因素水平值

依据等距法,切削速度范围[809,1 000],因素水平值为809、905、1 000;进给量范围[0.02,0.046],因素水平值为0.02、0.033、0.046;背吃刀量范围[0.13,0.27],因素水平值为0.13、0.20、0.27。

3.3 正交实验

采用三因素三水平L9(33)组合切削参数,3个因素分别是:切削速度νc、进给量f和背吃刀量ap,以工件表面粗糙度作为质量特征,评价切削参数的优劣。

正交实验的因素水平表见表1。

t正交实验方案与结果见表2。

由实验数据分析,对工件表面粗糙度影响最大的因素是进给量,次之是切削深度,切削速度的影响最小。

如图5所示,切削参数对表面粗糙度的影响验证,随着切削速度的增大,工件表面粗糙度值逐渐减小;随着切削深度的增大,工件表面粗糙度值逐渐增大;随着进给量的增大,工件表面粗糙度值显著增大。工件表面二次元成像微观机理显示,随进给量的增大,走刀间距变大,工件表面上纹路清晰,是造成工件表面粗糙度值变大的主要因素。

正交实验验证:在稳定的高速车削环境下,切削速度与切削深度对表面粗糙度值影响较小,进给量是造成工件表面粗糙度值变大的主要因素。提取进给量的含优区间为[0.033,0.046]。

3.4 黄金分割法单因素实验

选取进给量实验范围[0.033,0.046]、背吃刀量0.2 mm、切削速度900 m/min。按黄金分割法实验点的提取步骤,在[0.033,0.046]的0.618处取值,选取第1实验点为:

第2实验点为:

实验P1的表面粗糙度值Ra0.391μm,P2的表面粗糙度值Ra0.387μm,则P1测得的是最优实验值。实验结束,进给量取值为0.041 mm/r。

4 结语

在稳定的高速车削环境下,切削速度与切削深度对表面粗糙度值影响较小,进给量是影响工件表面粗糙度值变化的主要因素。PCD刀具车削5052铝合金表面粗糙度达到Ra0.4技术要求的最佳工艺参数是:进给量0.041 mm/r、背吃刀量0.2 mm、切削速度900 m/min。黄金分割法应用于铝合金车削表面质量的实验研究,拓宽了实验方法,有效地减少了实验次数,提高了实验精度。所获得的实验数据为这类材料高精度、高效率车削加工提供了可靠的理论依据。

摘要：影响PCD刀具车削铝合金表面粗糙度的主要因素是切削速度、进给量、背吃刀量。以黄金分割法设计了实验方案,优选了三因素的水平范围,用等距法设置了水平值。实验结果表明,对工件车削表面粗糙度影响最大的因素是进给量,次之是切削深度,切削速度的影响最小。通过正交实验法验证了上述实验数据并筛选了含优区间,获得了本工艺的最佳切削参数。

关键词：PCD刀具,车削,铝合金,黄金分割法,表面粗糙度

参考文献

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趣味教学在数控车削中的应用 第10篇

【关键词】趣味教学；数控车削；应用

心理学家经研究证明，学生对知识的掌握过程就是学生主动认知事物的过程。其经过大脑的一些列行为活动，不但促进了感觉、认知、记忆、思维等发展，同时还对情感、能力、态度等心理产生影响。常言道：兴趣是学生最好的老师。所以，教师应在进行教学时，将趣味教学同教学活动融为一体，进而增强学生的学习兴趣，让学生更积极的进行自主学习，进而增强教学质量，帮助学生成长。

一、趣味教学的定义

趣味教学指的是教师在进行课程讲解时，以学生的兴趣爱好为主导，冲破传统教学模式中教师作为教学主体，学生被动接受理论知识的束缚，利用灵活多样的教学方法，调动学生的好奇心，激发学生的求知欲，为学生创建一个轻松、愉悦、平等的学习环境，进而帮助学生更扎实的掌握相关知识，提高自身综合素养，成长为适应社会发展需求的人才。

二、数控车削教学中现存的不足

（一）教学模式单一

当前，专业技校中的老师一般应用以往的教学模式开展教学活动，粉笔是其主要的教学用具，教师在讲台前枯燥、乏味的照本宣科，学生在下面机械式的背诵知识点，无法全面掌握相关内容。尽管教师教学很努力，学生学习很用功，但教学效果却并不理想。教学模式的单一导致很多学生失去对学习的兴趣。

（二）学生的自主学习能力较弱

最近几年，中级技术人员的水平逐渐降低，学生的基础能力相对较差，对问题的分析能力普遍较弱，进而造成教学进度受到影响。很多学生都是循规蹈矩的进行课程学习，尽管可以独立完成尺寸正确、质量较好的工件，但却缺少思考行为。其根源就在于学生缺少学习的兴趣，找寻不到学习的动力，进而导致学生的自主学习能力较差。再加之教师无法因材施教，一些成绩不理想的学生就会因此对自己失去信心，严重的甚至影响未来的成长。所以，教师在进行数控车削教学时，应利用灵活的教学方法增强学生的学习兴趣，树立学生的自信心。

（三）课程设定不合理

当前，技术类院校的课程安排还较为传统，基础课程同专业课的比例安排不合理，技能训练与理论讲解的课时不平等，进而就造成学生的理论知识充裕，动手能力不足的情况。有时还会存在某一知识点重复讲，某一问题未讲解的问题。

（四）教学观念落后

部分技术院校因为教师无法针对教学内容利用灵活的教学方式进行课程讲解，只沿用传统方法表演“独角戏”，进而就可能扼杀学生的创新思想。教师的教学观念无法适应社会的变化发展，对学生的自身发展就会造成一定的影响。

三、趣味教学在数控车削中的具体应用

（一）利用游戏法吸引学生的关注

教师在进行课程讲解时，应充分利用灵活多样的教学方法吸引学生的关注，调动学生的好奇心及积极性，进而帮助学生更好的掌握专业知识。教师可以在课程讲解时利用游戏法，将学生带入游戏情境中，让学生在潜移默化中更自主的进行知识的学习。例如：教师在讲解数控车削中刀具的课程时，可以预先制作一个长方形的不透明纸盒，在上面留出一个入口，里面放置一些刀具的模型。进行课程讲解时，选定一名学生参与到教学中，在盒内摸取一个物体，进行形容，然后让全体学生就其描述猜测事物，从而增强学生的好奇心。教师再就其相关知识进行细致讲解。利用游戏的方法不但可以吸引学生的关注，同时还可以让学生更自主的参与到教学活动中，展开无尽的想象，从而提高教学质量，更好的完成教学任务。

（二）将理论知识同实际操作相结合

很多学生对于数控车削的理论知识掌握充分，却缺少分析及动手能力。针对这种情况，教师应利用趣味教学法增强学生的学习兴趣，将理论知识同实践相结合，从而全面提高学生的技能。在现实生活中，其实很多的生活用品或娱乐用品都可以利用数控车削进行加工，教师就可以让学生在操作时，制作一些常见的事物，进而提高学生的动手能力，同时还可以巩固多方面的知识。例如：教师在讲解G73指令时，可以让学生在动手操作时制作一些保龄球瓶、葫芦等；在讲解G92指令时，可以制作一些螺母等。将实践训练课程同现实生活相连接，进而让数控车削的操作更加灵活、富有趣味性，学生的学习兴趣会被充分调动起来。同时，教师还可以让学生发挥自己的想象力，举一反三的自行创设一些产品，帮助学生更好的完善自身成长。另外，在学生进行动手操作时，教师应在一旁给予专业性的指导，从而保证学生的安全。

四、总结

总而言之，趣味教学作为增强教学质量的重要方式之一，可以充分调动学生的学习积极性，让学生更好的进行自主学习，完善自身成长。教师在进行教学时，应转变自身观念，利用灵活多样的教学方式帮助学生掌握相关知识，进而更好的完成教学任务，将学生培养成符合社会需求的人才。

参考文献：

[1]陈卫群，卢良旺.趣味教学在数控车削中的应用[J].科技创新导报，2012（30）

数控车削刀具 第11篇

关键词：数控车削,普通车削,加工工艺,对比分析

引言

随着零件构造的复杂化, 普通车削加工已经无法满足实际生产的要求, 数控车削加工则可以通过数控机床来完成复杂零件的车削加工, 并且加工精度高、速度快, 使得数控车削加工已经逐步取代了传统的车削加工。但是完全采用数控车削加工, 其设备更换的成本相对较高, 使得企业无法全部更换, 这样为了同时使用现有的数控车削设备与传统车削设备, 提高生产效率, 就必须从加工零件的结构形式、零件的精度要求等方面来合理地设计车削加工工艺技术方案, 以充分利用企业现有的加工设备, 实现利益最大化。

1 数控车削加工工艺分析与普通车削加工工艺差别

根据数控车削加工的工艺条件, 可以确定数控车削加工的零件的特点主要有如以几方面:首先最适合数控车削加工的零件的形状往往十分复杂, 而且对尺寸精度要求较高, 普通的车削加工工艺无法完成;其次, 对于具有复杂曲线或曲面轮廓的零件, 数控车削设备也可以高效地完成加工;对于零件尺寸测量难度大、加工过程的进给量很难通过手工控制的零件也适宜使用数控车削设备加工。

然而普通车削加工的零件具有以下特点:生产的零件结构简单, 生产的数量巨大;对于装备加持难度大或加工精度要求全部依靠寻找正定位来保证的零件也需要用普通车削加工机床来进行加工;此外, 对于加工余量极不稳定的零件也需要使用普通车削加工机床来进行加工。

2 数控车削加工与普通车削加工内容的差别

2.1 适宜数控车削加工内容的特点

优先选择那些普通车削设备无法加工的内容来进行数控加工;对于普通车削设备加工难度大, 质量控制难度大的内容应作为数控车削加工的内容;对于价格加工效率要求高、加工步骤复杂致使人工无法完成加工的内容也应考虑使用数控车削加工。

2.2 适宜普通车削加工内容的特点

对于加工过程调整时间长的加工内容, 由于其导致数控加工设备的使用效率大大降低, 因此适合采用普通车削加工设备来进行加工;对于零件加工时的编程取数难度很大、零件的型面、轮廓检测困难的零件也适合采用普通车削加工设备来进行加工;零件的加工表面繁琐, 导致数控机床编程实现困难, 加工工艺很复杂, 可采用普通车削加工。

3 数控车削加工工艺路线分析

3.1 数控车削加工阶段概述

在进行零件加工时, 为了提高加工的精度, 往往采用的是分步骤加工法以使得零件的尺寸精度逐渐接近目标尺寸, 该分步骤加工过程主要分为粗加工、半精加工、精加工和抛光加工四个阶段。粗加工主要是根据零件的基本轮廓, 车削出零件的粗略模型, 接着再进行半精加工, 该阶段主要是进一步细化零件的车削尺寸, 使其满足一定的精度误差, 接下来的精加工过程, 是在半精尺寸的零件基础上进一步缩小误差范围, 使其满足设定的加工精度要求, 最后的加工过程是抛光处理, 使零件的表面光滑度满足预期要求。至此, 整个数控车削加工工序便完成了。

3.2 确定数控车削加工顺序的基本原则

数控车削加工顺序的主要根据基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔四个基本原则来确定, 其实际确定时, 需要根据经验进行选择。

3.3 确定数控车削加工走刀路线考虑因素

对点位加工的数控车削机床要尽可能减少刀具的空程时间以提高加工效率, 这样就需要对加工程序进行优化, 以保证加工时刀具的走刀路线最短。为了确保加工的零件表面粗糙度满足工艺要求, 在编程时要考虑将零件最终轮廓的形成放置在最后一次走刀时完成整体加工。在考虑进刀具进退刀路线时, 要尽量避免在加工零件的轮廓处停刀或垂直切入切出加工零件。对于旋转体类零件的加工, 要对零件的整体结构进行分解, 考虑分步骤制定粗加工路线, 然后再进行后续加工步骤, 以缩短加工时间, 提高加工效率。

3.4 合理选择数控车削加工夹具

数控车削加工要求使用的夹具的坐标方向与机床的坐标方向是相对固定的;此外, 还要注意协调加工零件与车削机床的坐标系尺寸。主要考虑因素如下:单件小批量生产时, 优先选用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具;在成批生产时, 才考虑采用专用夹具;零件的装卸要快速、方便、可靠;夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工;批量较大的零件加工可以采用多工位、气动或液压夹具。

3.5 合理选择数控车削加工刀具

数控车削加工刀具的选择主要考虑加工零件的材料、零件的轮廓、加工机床允许的切削量和刀具的刚性及耐用度等因素, 一般应优先选用数控车削设备提供的标准刀具。

3.6 合理选择数控车削加工量具

数控车削加工主要用于单件小批生产, 一般采用通用量具;成批生产和大批大量生产中部分数控工序, 应采用各种量规和一些高生产率的专用检具与量仪等, 选择的量具的精度应和所加工零件的要求精度相适应。

4 结束语

数控车削加工的性能好、精度高、速度快、自动化程度高, 这些优点使得数控车削加工比普通车削加工具有更高的加工效率和优势, 但也有其适用范围, 因此, 在进行零件加工前, 要先分析零件的适用加工类型, 以合理的选择车削加工设备, 提高生产效率, 降低生产成本。

参考文献

[1]龚仲华.数控技术[M].北京:机械工业出版社, 2004, 1.

[2]周光万.机械制造工艺学[M].西南交通大学出版社, 2009, 3.

[3]韩鸿鸾, 丛培兰.数控加工工艺[M].人民邮电出版社, 2010, 1.

[4]荣瑞芳.数控加工工艺与编程[M].西安电子科技大学出版社, 2006, 8.