数控车床加工范文

数控车床加工范文（精选12篇）

数控车床加工 第1篇

一、螺纹加工前的准备工作

(一) 螺纹车刀的安装。

1. 螺纹车刀刀尖与车床主轴轴线等高。

2. 螺纹车刀的两刀尖半角的对称中心线与工件轴线垂直, 安装时可以使用螺纹对刀样板来校正螺纹车刀的安装位置。

(二) 螺纹轴向起点和终点尺寸的确定。

在加工螺纹时, 车刀作高速恒定移动, 但实际车削螺纹开始时伺服系统有一个加速过程, 结束前有一个相应的减速过程。在这两个过程中, 螺距得不到有效保证, 故必须设置合理的导入距离δ1和导出距离δ2, 如图1所示。

δ1和δ2的数值与机床拖动系统的动态特性有关, 还与螺纹的螺距和螺纹的精度有关。一般δ1取 (2～3) P, 对大螺距和高精度的螺纹则取较大值;δ2一般取 (1～2) P。

图1螺纹切削的导入、导出距离

(三) 螺纹切削时主轴转速的确定。

由于数控车床加工螺纹是依靠主轴编码器工作的, 主轴编码器对不同导程的螺纹在加工时的主轴转速有一个极限识别要求, 要用经验公式S≤1200/P-80来确定 (式中P为螺纹的导程) , S不能超过320r/min, 故取S280?r/min。同时, 在车削螺纹的过程中, 尽量不要改变主轴转速, 以防车出不完全螺纹

二、螺纹加工指令

Fanuc数控车切削螺纹有3种加工指令:G32、G92、G76, 它们的切削方法和编程方法各不相同。

(一) G32直进式切削方法。

1. 指令格式:

G32X (U) Z (W) F。

2. 指令说明:

X (U) , Z (W) 为螺纹加工终点坐标, F为进给速度, 大小等于螺纹的导程。

3. 指令功能:

该指令可以用于加工固定导程的圆柱螺纹或锥螺纹, 也可用于加工端面螺纹。圆柱螺纹切削加工时, X, U值可以省略;格式为G32?Z (W) F;端面螺纹切削加工时, Z, W值可以省略, 格式为G32X (U) F。

4. 进刀路线:

如图2所示。

图2中A点是螺纹加工的起点, B点是单行程螺纹切削指令G32的起点, C点是单行程螺纹车削指令G32的终点, D点是X向退刀终点。 (1) 是用G00进刀, (2) 是用G32车螺纹, (3) 是G00 X向退刀, (4) 是用G00 Z向退刀

图2 G32进刀路线

(二) G92直进式单一切削循环。

1. 指令格式:

G92 X (U) _Z (W) _R_F_。

2. 指令功能。

切削锥螺纹 (包含圆柱螺纹) , 刀具从循环起点, 按“进刀—切削—退刀—返回”的走刀路线, 最后返回到循环起点。进刀和返回为快速移动, 切削则按F指定的进给速度移动。

3. 指令说明:

X、Z表示螺纹终点坐标值;U、W表示螺纹终点相对循环起点的坐标分量;R表示锥螺纹始点与终点在X轴方向的坐标增量 (半径值) , 圆柱螺纹切削循环时R为零, 可省略;F表示螺纹导程。

(三) G76斜进式切削方法。

1. 指令格式:

G76 P (m) (r) (a) Q (Δdmin) R (d)

G76 X (U) Z (W) R (i) P (k) Q (Δd) F (f)

2. 指令功能。

该螺纹切削循环的工艺性比较合理, 编程效率较高。可以加工带螺尾退尾的锥螺纹和圆柱螺纹, 但是不能用来加工端面螺纹。

3. 指令说明。

m为精车重复次数, 从1～99, 该参数为模态值。r为螺纹尾部倒角量, 该值的大小可设定在0.0L～9.9L之间, 系数应为0.1的整数倍, 用00～99之间的两位数来表示, 其中L为螺距。该参数为模态量。a表示刀尖角度 (螺牙的角度) ?可选择800、600、550、300、290、00等六个, 其中800、600、550、300、290、00应为800、600、550、300、290、00, 用两位整数来表示, 该参数为模态量。

m、r、a同用地址P指定; (例) m=2, r=1.2L, a=600, 表示为P021260。

Δdmin表示最小切削深度, 用半径值指定。车削过程中每次的车削深度为, 当计算小于这个极限值时, 深度锁定为这个值, 该参数为模态量。

i表示锥螺纹的半径差。i=0时, 则为直螺纹。k表示螺纹高度 (X方向半径值) 。Δd表示第一次粗切深 (半径值) 。d表示精加工余量; (例) 0.05mm=R50。f:螺纹导程。

三、螺纹编程

如图3所示, 螺纹外径已车至Φ29.8mm, 4×2的退刀槽已加工, 零件材料为45钢。

图3螺纹加工示例

(一) 采用G32编程。

参考程序:略

(二) 采用G92编程。

参考程序:略

(三) 采用G76编程。

参考程序:略

通过实际编程可以发现, G32为单行程螺纹切削指令, 编程任务量大, 程序较复杂;指令G92可以实现简单螺纹切削循环, 使程序段大为简化;而指令G76为螺纹切削复合循环指令, 它采用斜进法, 克服了指令G32、G92直进的缺点, 且程序简捷, 但编程时计算量大, 一般加工螺距较大的零件时用。

四、螺纹的车削

1.车削螺纹时不能使用恒切削速度功能, 因为恒切削速度车削时, 随着工件直径的减小, 转速会增加, 从而会导致导程产生变动而发生乱牙现象。

2.车削螺纹的途中, 不能按暂停键, 以免发生乱牙现象。螺纹加工是非常普遍的, 这是在数控车削技能中必须掌握的一种技能, 在生产中, 我们要根据实际情况, 灵活选用指令, 才能高效、高质量的加工出螺纹。

摘要：文章对fanuc数控系统车床的三种螺纹加工指令进行比较, 通过实例分析, 找出高质量加工螺纹零件的方法。

关键词：数控车床,螺纹加工,编程

参考文献

数控车床加工过程总结 第2篇

 对刀高

 伸出长度＝刀高的1.5倍  副偏角：5-15度

 手动转动卡盘检查极限位置  工件装夹：

 工件伸出长度＝工件长度＋平端面0.5＋切断4＋安全距离1-2  卡盘扳手注意随时取下

 工件批量加工时，伸出长度要保持一致  开机－回参考点－装刀－工件装夹  对刀：

 X：试切直径法，得到x偏置＝直径＋x坐标  Z：平端面法，得到z偏置＝z坐标  编程（华中系统）

 新建文件O0001(文件名以O开头) ％0001

（程序段首行％开头） G95G90G36G21(参数准备代码，转进给、绝对位置编程、半径编程、公制单位mm) M42

(中档，根据加工要求确定机床主轴转速挡位) M03S600

(主轴正转、转速600转每分钟) T0101

(换一号刀、确定工件坐标系以一号刀的X和Z轴偏置为准) 程序段。。

（刀具的切削运动轨迹）

平端面

 粗车 F0.2（低速、大进给、F0.2－F0.5） 精车 F0.1-0.05(高速S800-1000、小进给) 换刀位置 X100/Z100(不可发生碰撞的刀盘旋转的安全换刀位置) 切断

 M05

(主轴停止) M30

（程序停止，回程序段开始） 程序调试

 图形校验方式，观察毛坯的切削状态，严防撞刀事故发生，采用单段程序运行方式。 红色线条为G00,只允许在毛坯外部。黄色线条为G01，是刀具与工件发生切削。最终获得的图形就是加工零件的剖面图形。

 程序试运行

 单段＋快速修调20%＋循环启动

 中断程序执行，需要停车但不结束程序执行时：进给保持＋主轴停。（此时刀具停止在按下进给保持按键时的位置上） 继续执行程序：主轴正转＋循环启动。（恢复程序中断继续加工）

浅议数控车床精度加工 第3篇

[关键词]几何精度 精度补偿 误差分析

[中图分类号]G71 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0338-01

1、数控机精度分析

目前对数控数控机床的分类主要包括集合精度、位置精度以及加工精度。数控机床材质的刚度和工作时的温度，对机床的精度都会造成不同程度的影响。将数控车床的几何精度继续细分有可以分成主轴几何精度和直线运动精度。

在数控机床加工运作的过程中主动轴与回转轴之间的相对位置应该是保持相对固定的，在实际生产的过程中与设计的情况是不完全相同的，两轴之间的相对空间位置也并非固定不变的，因为构成主轴的轴承零部件在其制造的环节中会出现不同程度的误差，在使用过程中又会受到温度、工作强度、润滑等条件的影响。主动轴的轴承精度、主轴箱在装配是的质量都会造成主轴和其回转部件在运行是发生不平衡，另外主动轴的支承轴颈在制造过程中会存在圆度误差，其前后同轴度也会存在一定程度的误差，再加之主轴在运转的过程中都会受热发生形变，这些因素都对数控机床的主轴几何精度造成影响。

在数控机床除主动轴造成的几何精度之外，导轨因为摩擦力以及机床所用的伺服电机可能会存在惯量匹配问题会对机床的位置精度造成影响。在数控机床中有部分需要不间断工作的部件如油缸油泵、电动机、液压机等，都需要长时间连续工作。在它们运转的过程中因为摩擦会产生一定的热量，其内部零件会受热膨胀发生形变，造成构件的实际尺寸与设计尺寸有出入，零件的结构也会因内部热应的作用变的不对称，发生构件的形变，因此数控机床运转部件受热发生形变会对机床的位置精度带来重要影响。

数控机床的加工精度与上述两种精度不同，它是整台机床在各种因素综合影响下的结果，与机床的几何精度和位置精度是密切相关的，与机床的传动系统误差、检查校正系统误差、零件固定部件无擦、刀具位置的误差等都有关联。而且数控机床的程序编辑是否正确、生产工艺是否合理对机床的加工生产的稳定型造成影响。因此在实际生产中，为提高数控机床的加工精度就需要提高机床的几何精度和位置精度。

2、检测数控机床精度

数控机床与所有其他电器、机械设备相同，在使用一段时间后，都会面临电子元件老化、零部件生锈、机械部件磨损等情况。因此为保持机床能够保持较好的状态，应定期对机床进行周期性的保养，对数控机床的精度进行检测和补偿。

2.1 检测几何精度

通常在加工中心机床的几何精度检测项目中，对直线运动轴的直线度检测项目所选用的工具是平尺和千分表，一般是测试运动部件在垂直于其运动轴的其他两个坐标轴上的线性偏差。在一台常见的普通立式数控加工中心为例，对其集合精度的检测内容主要包括对机床工作台面的平面度，运动轴在空间坐标各方向移动的相互垂直度。主轴在中心孔径向的跳动，主轴、回转轴轴心线与机床工作台面的垂直度。机床运动轴在X、Y坐标方向移动时工作台面的平行度；X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度；主轴箱在延z轴的坐标方向移动时的直线度以及与主轴的轴心线的平行度，主轴的轴向窜动等。

2.2 检测位置精度

数控机床所需要的定位精度可以分为定位精度、反向偏差精度和重复定位精度三项。定位精度主要的内容指的是数控机床的工作台面或者机床的其他运动部件，在生产中实际的运动位置与程序指令位置相一致的程度；其不一致程度的差量就是定位误差。在机床各系统中，伺服系统、检测系统、进给系统等的误差，以及运动部件导轨的几何误差都是造成定位误差的重要因素，定位误差是会对机床加工零件的尺寸精度产生直接影响。

3、提高机床精度的措施

3.1 提高设计水平

目前我们大量使用的数控机床是以国产机床为主，机床的生产企业基本上的都具有部分的自主研发能力，可以自行设计、制造、改进产品的主体部分，机床的功能件部分人需外购。闭眼机床局部因受力过大而造成较大变形，影响加工精度。

机床主动轴在使用过程中要受到耐磨性和温度升高的影响，因此对其温度特性进行优化设计可以有效的保持机床的加工精度。通常在对主轴系统设计的是有，会将对机床加工精度造成较大影响的构件安装到一个与主动轴中心相交，而且与机床底座想垂直的安装面上，然后在主轴箱的两侧对称的安装其他构件，这样可以有效的改善机床因受热对加工精度。

3.2 提高机床几何精度

数控机床的几何精度能够对机床的生产精度起到决定性作用，因此在机床生产企业的设计中要能够合理的设定机床的工作精度，选择适合的加工负荷。在机床加工零件的过程中，主轴轴颈与轴承发生的摩擦会使其温度升高，它与主轴箱的箱体孔的空间位置如果存在较大误差，会造成轴承滚到的变形，严重影响到轴承的旋转精度。所以要严格控制主轴轴承的选配间隙。

数控机床在加工零件时长时间处于高负荷运转状态，通常机床制造企业会采用镶钢滑动导轨副结构来提高机床的刚性和精度。该结构可以使数控机床具有最好的几何精度。

3.3 综合提高加工精度

数控机床从设计到制造、装配、使用值一个复杂的过程，对其加工精度的控制也是一个综合性的系统问题，不能仅仅依靠对某个或某几个量的控制来获取较高加工精度。在生产制造环境，应充分考虑到制造工艺中会对机床精度造成影响的因素，消除铸造加工、机械加工对机床个构件引起的几何精度的改变。然后通过对数控机床的数控系统进行补偿值的设定，可有效的提升机床的加工精度。

4、结束语

目前我们国内采用数控机床虽然比传统的加工机床有更高的加工精度，但是与世界先最先进的数控设备还有这很大的差距。在现有的条件加，为提高机床的加工质量，保持更高的加工精度，需要对生产工艺精益求精，不断提高设计制作能力。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准GB/T16462-2007，数控车床和车削中心检验条件[S]

数控车床加工程序的分析 第4篇

一、分析零件图样

分析零件图样是工艺准备中的首要工作, 直接影响零件的编制及加工结果。主要包括以下几项内容:

分析加工轮廓的几何条件:主要目的是针对图样上不清楚尺寸及封闭的尺寸链进行处理。分析零件图样上的尺寸公差要求, 以确定控制其尺寸精度的加工工艺, 如刀具的选择及切削用量的确定等。

分析形状和位置公差要求:对于数控切削加工中, 零件的形状和位置误差主要受机床机械运动副精度的影响。在车削中, 如沿Z坐标轴运动的方向与其主轴轴线不平形时, 则无法保证圆柱度这一形状公差要求;又如沿X坐标轴运动的方向与其主轴轴线不垂直时, 则无法保证垂直度这一位置公差要求。因此, 进行编程前要考虑进行技术处理的有关方案。

分析零件的表面粗糙度要求, 材料与热处理要求, 毛坯的要求, 件数的要求也是对工序安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。

二、合理确定走刀路线, 并使其最短

确定走刀路线的工作是加工程序编制的重点, 由于精加工切削程序走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的, 因此主要内容是确定粗加工及空行程的走刀路线。走刀路线泛指刀具从对刀点开始运动起, 直到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。使走刀路线最短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。下图1所示为三种车锥方法, 用矩形循环命令进行加工, 来分析一下走刀路线合理确定。

图1a为平行车锥法, 这种方法是每次进刀后, 车刀移动轨迹平行于锥体母线, 随着每次进刀吃刀, Z相尺寸按一定比例增加, 与普车加工锥体方法相同, 使初学者易懂。Z向尺寸的计算方法是按公式C=D-d/L得出。若C为1:10, 含义是直径X上去除1毫米, 长度Z上增加10毫米。按该比例可以很简单的进行编程, 并且可以保证每一次车削的余量相同使切削均匀。图1b为改变锥角车锥法, 是随着每一次X向进刀, 保持Z向尺寸为图纸尺寸, 每一刀都改变了锥角的大小, 只有最后一刀是图纸要求的锥角大小。这种车锥法可以不必进行每次Z向尺寸的计算, 但在加工中由于Z向尺寸相同, 使加工路线较长, 同时切削余量不均匀, 影响工件的表面尺寸和粗糙度, 一般适合于锥面较短, 余量不大的锥体中。图1c为阶台加工锥体法, 这种加工法是每一次走刀轨迹平行于工件的轴线, 加工出许多小的阶台, 最后一刀车刀沿锥体斜面进行走刀, 这种加工方法要先做1:1比例图, 否则易车废工件, 由于是台阶状, 所以余量不均匀, 影响锥面加工质量。

显然, 上述三种切削路线中, 如果起刀点相同, 则平行法车锥体路线最合理, 生产中常用此法进行加工。

三、合理调用G命令使程序段最少

按照每个单独的几何要素 (即直线、斜线和圆弧等) 分别编制出相应的加工程序, 其构成加工程序的各条程序即程序段。在加工程序的编制工作中, 总是希望以最少的程序段数即可实现对零件的加工, 以使程序简洁, 减少出错的几率及提高编程工作的效率。

由于数控车床装置普遍具有直线和圆弧插补运算的功能, 除了非圆弧曲线外, 程序段数可以由构成零件的几何要素及由工艺路线确定的各条程序得到, 这时应考虑使程序段最少原则。选择合理的G命令, 可以使程序段减少, 但也要兼顾走刀路线最短。如加工上图1的零件, 如果毛坯均为棒料, 可以用直线插补命令G01进行编程, 也可以用矩形循环命令G90进行编程, 还可以用复合循环命令G71进行编程, 都可以加工该工件。

对于非曲线轨迹的加工, 所需主程序段数要在保证其加工精度的条件下, 进行计算后才能得知。这时, 一条非圆曲线应按逼近原理划分成若干个主程序段 (大多为直线或圆弧) , 当能满足其精度要求时, 所划分的若干个主程序的段数应为最少。这样, 不但可以大大减少计算的工作量, 而且还能减少输入的时间及内存容量的占有数。

四、合理安排“回零”路线

在编制较复杂轮廓的加工程序时, 为使其计算过程尽量简化, 既不易出错, 又便于校核, 编程者有时将每一刀加工完后的刀具终点通过执行“回零”指令 (即返回对刀点) , 使其全返回对刀点位置, 然后在执行后续程序。这样会增加走刀距离, 降低生产效率。因此, 在合理安排“回零”路线时, 应使其前一刀终点与后一刀起点间的距离尽量减短, 或者为零, 即满足走刀路线最短的要求。

五、合理选择切削用量

数控车削中的切削用量是表示机床主体的主运动和进给运动大小的重要参数, 包括切削深度、主轴转速、进给速度。它们的选择与普车所要求的基本对应一致, 但数控车床加工的零件往往较复杂, 切削用量按一定的原则初定后, 还应结合零件实际加工情况随时进行调整, 调整方法是利用数控车床的操作面板上各种倍率开关, 随时进行调整, 来实现切削用量的合理配置, 这对操作者来说应该具有一定的实际生产加工经验。

数控车床加工编程典型实例 第5篇

随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂得数控加工技术、能进行数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。本文就数控车床零件加工中的程序编制问题进行探讨。

数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂得数控加工技术、能进行数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。本文就数控车床零件加工中的程序编制问题进行探讨。

一、编程方法

数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程易于实现的场合等。但对于几何形状复杂的零件(尤其是空间曲面组成的零件)，以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件，由于编程时计算数值的工作相当繁琐，工作量大，容易出错，程序校验也较困难，用手工编程难以完成，因此要采用自动编程。所谓自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成，可以有效解决复杂零件的加工问题，也是数控编程未来的发展趋势。同时，也要看到手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多核心经验都来源于手工编程，二者相辅相成。

二、编程步骤

拿到一张零件图纸后，首先应对零件图纸分析，确定加工工艺过程，也即确定零件的加工方法(如采用的`工夹具、装夹定位方法等)，加工路线(如进给路线、对刀点、换刀点等)及工艺参数(如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等)。其次应进行数值计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能，只需计算轮廓相邻几何元素的交点(或切点)的坐标值，得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后，根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中。

三、典型实例分析

数控车床主要是加工回转体零件，典型的加工表面不外乎外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。例如，要加工形状如图所示的零件，采用手工编程方法比较合适。由于不同的数控系统其编程指令代码有所不同，因此应根据设备类型进行编程。以西门子802S数控系统为例，应进行如下操作。

(1)确定加工路线

按先主后次，先精后粗的加工原则确定加工路线，采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工，再精加工，然后车退刀槽，最后加工螺纹。

(2)装夹方法和对刀点的选择

采用三爪自定心卡盘自定心夹紧，对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。

(3)选择刀具

根据加工要求，选用四把刀，1号为粗加工外圆车刀，2号为精加工外圆车刀，3号为切槽刀，4号为车螺纹刀。采用试切法对刀，对刀的同时把端面加工出来。

(4)确定切削用量

车外圆，粗车主轴转速为500r/min，进给速度为0.3mm/r，精车主轴转速为800r/min，进给速度为0.08mm/r，切槽和车螺纹时，主轴转速为300r/min，进给速度为0.1mm/r。

(5)程序编制

确定轴心线与球头中心的交点为编程原点，零件的加工程序如下：

主程序

JXCP1.MPF

N05G90G95G00X80Z100(换刀点)

N10T1D1M03S500M08(外圆粗车刀)

-CNAME=“L01”

R105=1R106=0.25R108=1.5(设置坯料切削循环参数)

R109=7R110=2R111=0.3R112=0.08

N15LCYC95(调用坯料切削循环粗加工)

N20G00X80Z100M05M09

N25M00

N30T2D1M03S800M08(外圆精车刀)

N35R105=5(设置坯料切削循环参数)

N40LCYC95(调用坯料切削循环精加工)

N45G00X80Z100M05M09

N50M00

N55T3D1M03S300M08(切槽车刀，刀宽4mm)

N60G00X37Z-23

N65G01X26F0.1

N70G01X37

N75G01Z-22

N80G01X25.8

N85G01Z-23

N90G01X37

N95G00X80Z100M05M09

N100M00

N105T4D1M03S300M08(三角形螺纹车刀)

R100=29.8R101=-3R102=29.8(设置螺纹切削循环参数)

R103=-18R104=2R105=1R106=0.1

R109=4R110=2R111=1.24R112=0

R113=5R114=1

N110LCYC97(调用螺纹切削循环)

N115G00X80Z100M05M09

N120M00

N125T3D1M03S300M08(切断车刀，刀宽4mm)

N130G00X45Z-60

N135G01X0F0.1

N140G00X80Z100M05M09

N145M02

子程序

L01.SPF

N05G01X0Z12

N10G03X24Z0CR=12

N15G01Z-3

N20G01X25.8

N25G01X29.8Z-5

N30G01Z-23

N35G01X33

N40G01X35Z-24

N45G01Z-33

N50G02X36.725Z-37.838CR=14

N55G01X42Z-45

N60G01Z-60

N65G01X45

N70M17

四、结束语

数控车床加工编程的常规分析 第6篇

关键词： 数控车床 加工程序编制 常规分析

数控车床在工作过程中根据事先编制的程序，结合相关计算机技术、光电技术、液压技术等自动完成对工件的精密加工。因此数控程序成为加工目标与加工过程之间的重要纽带，理想的数控程序是工件质量的重要保证，也是评价加工技术水平的重要指标，是提高车床安全性和高效性的根本措施，因此数控车床加工程序编制是工件加工的重中之重。

1.数控车床编程

数控车床的编制程序是一组按照工艺要求编写的加工指令的集合，数控编程贯穿加工全过程，从分析零件图样开始，到产品质量检验合格结束。在实际编程过程中，学生需要根据图样和文件要求，编制能完成该零件加工的计算机指令。由于实际情况不同，零件加工程序的编制方法分为手工编程和自动编程，手工编程需要根据相关文件要求和图样需求由人工完成，目前手工编程已发展成为成熟的编程方式，建立完善的技术体系。

2.加工程序的基本编制方案

2.1分析图样

零件图样分析过程中，主要目的是分析零件加工的工艺路线，制定相应的加工步骤，选择合适的刀具和切削量，根据实际需求对图样上的尺寸进行修改优化，在优化过程中，可以充分利用CAD软件进行绘图，利用相关查询命令并予以记录。

通过对零件图样的分析，发现尺寸公差，对尺寸精度进行确定，选择合适的刀具和机床的运动参数，包括切削深度、主轴转速、进给量等。由于加工零件一般比较复杂，因此需要根据零件的实际加工情况进行适当优化调整，利用机床操作面板上的倍率开关，合理配置切削用量。

2.2优化走刀方案

从刀具对刀点到返回点并结束加工程序经过的全部路线称为走刀路线，走刀路线的确定是数控车床加工程序编制的核心，实际应用中，精加工程序的走刀路线一般沿零件的轮廓开始，走刀路线的重点是对粗加工的路线进行确定。零件加工编程的重点是将走刀路线控制在最短，以节省加工时间，降低刀具的磨损程度，提高加工效率。

2.3 G指令调用

编程过程中，按照直线、斜线、圆弧等几何要素的独立性，编制出不同的加工程序，学生的主观意愿是对程序段长度进行控制，保证程序简洁，降低程序出错概率，以最短的程序段完成零件加工，提高加工效率。

由于数控车床具有直线和圆弧插补的功能，在排除非圆弧曲线后，可以利用零件的集合要素和工艺路线控制编制程序的段数，必须将程序段控制在最少。因此，编制过程中必须利用合理的G指令，减少程序段，在编制过程中灵活运用。

2.4安排回零路线

有些零件的加工轮廓较为复杂，为了降低加工程序的出错率，简化计算过程，便于学生核对，加工过程中每一刀完成后都要执行“回零”指令，返回对刀点的位置后，再继续执行后续程序。

3.加工程序编制案例

3.1提出问题

实操训练中需要加工如图1所示的零件。

零件材料为45钢，毛坯棒料长95mm，直径Φ25mm。加工过程的重点内容如下：零件图样分析；走刀路线的最短化设计；G指令减少程序命令；切削量的选择；其他细节问题。

3.2分析问题

3.2.1图样分析

按照图1所示零件图，该零件的加工内容有端面、外圆、倒角、圆弧、普通螺纹、外沟槽。

该零件采用一次装夹加工完成，在图纸上设置相应的坐标系，设在零件右端面，装夹直径Φ25mm的外圆，结合相关工艺要求，车平端面，对刀后设置相应的工件原点。为了便于精加工，将此端面作为加工面。

换刀点设置在（X100，Z100）位置。

为了确保零件尺寸精度，优化加工工艺，需要分析尺寸公差要求。在数控切削中，机床的机械振动会影响零件的形状和位置，如果零件沿Z轴运动方向与主轴轴线不平行，则零件的圆柱度将不能保证，垂直度公差将无法保证。因此编程过程中，应提前进行技术处理，选择合适的刀具和切削量。该零件尺寸公差取中间值，并在加工过程中严格控制。

3.2.2走刀路线和G指令的确定

该零件加工走刀路线和G指令确定如下：

①装夹Φ25的外圆表面，伸出长度80mm，根据实际工艺需求，按照相应步骤加工零件右侧的轮廓，依次加工Φ12外圆、Φ15外圆、Φ17外圆、Φ21外圆、R2圆弧（本过程采用G71命令）；

②对步骤①中的各轮廓进行精加工（本过程采用G70命令）；

③加工3×1.5的槽（本过程采用G94命令）；

④加工零件中的螺纹部分（本过程采用G76命令）；

⑤对Φ13的外圆、R3圆弧和1×45°的倒角进行加工（本过程采用G94和G72命令）；

⑥对步骤⑤中的各轮廓进行精加工（本过程采用G70命令）。

3.2.3选择刀具、确定切削量

3.3解决问题

通过对零件图的分析，确定走刀路线和相关G指令，并确定刀具和切削量。该零件的部分编程指令如下。

O0001；

T0101S800M3；主轴正转

……

G00X26Z2；粗加工定位

G71U1.5R0.5；外圆粗加工

……

G02X21W-2R2；凹圆弧加工

T0202；更换精加工车刀

……

G94X11Z-15R-1.5F8；0.5×45°的倒角

T0303；更换螺纹刀

……

G94X19R2；倒角1×45°

……

G70P30Q40；精加工13×10槽

……

4.程序编制过程中的细节问题

4.1分步考虑零件的粗精加工

数控车床在零件加工过程中可分为粗加工和精加工阶段，不同加工模式获得的加工效率不同，并且在不同加工模式下走刀路线和刀具的运行都不同。在程序编制过程中，必须重视粗加工和精加工的差异，避免加工过程中切削力的变化导致零件变形，降低加工精度。

4.2选择合理的编程尺寸

为了保证程序编制顺利进行，需要对编程尺寸进行优化，实际生产过程中，往往会遇到零件尺寸小于车床的最小编程单位，此时需要遵循四舍五入原则，保证编程尺寸接近实际零件尺寸。

4.3合理利用切断面倒角

实际加工过程中，对切断面倒角的利用十分普遍，为了避免掉头倒角，方便切削加工，可以利用切断面的位置优势对切断和倒角同时进行加工。为了避免操作中出现失误，需要重视刀具的引入点和刀宽等细节。

4.4编程过程中尽量满足各点重合

为了避免基准偏移，降低零件的加工误差，编程时需要将编程的原点、设计基准和对刀点位置重合起来。一般情况下，若图样上的零件尺寸与编程尺寸的基准存在偏差，则必须将图样中的基准尺寸换算成坐标系中的标准尺寸，当需要变动某个数据时，需要对相关参数进行重新计算后再进行下一步编程工作。

根据相关编程程序可以看出，零件加工全过程都有严格标准和要求，对每个加工步骤都进行明确规定。实际编程过程中，需要先对工件图样进行详细分析，在制定好合理加工工艺的基础上，再计算相关加工尺寸，确定合理的走刀路径，选择刀具和切削量，按照数控车床的相关规定，严格进行尺寸方面的汇总，将编程工作细化，充分发挥数控车床的加工优势。

参考文献：

[1]乔龙阳.数控车床加工梯形螺纹解析[J].现代仪器仪表，2013（18）：47.

[2]李文，吴海，苏保照等.数控车床程序编制[J].华北工业大学，2015，43（4）：19.

数控车床车削加工工艺分析 第7篇

数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。归纳起来包括以下几个方面:

1.1 选择并确定零件的数控车削加工内容

1.2 对零件图纸进行数控车削加工工艺分析

1.3 工具、夹具的选择和调整设计

1.4 工序、工步的设计

1.5 加工轨迹的计算和优化

1.6 数控车削加工程序的编写、校验与修改

1.7 首件试加工与现场问题的处理

1.8 编制数控加工工艺技术文件;总之, 数控加工工艺内容较多, 有些与普通机床加工相似。

2. 数控车削加工工艺程序分析

工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定得合理与否, 对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响。为了编制出一个合理的、实用的加工程序, 要求编程者不仅要了解数控车床的工作原理、性能特点及结构。掌握编程语言及编程格式, 还应熟练掌握工件加工工艺, 确定合理的切削用量、正确地选用刀具和工件装夹方法。因此, 应遵循一般的工艺原则并结合数控车床的特点, 认真而详细地进行数控车削加工工艺分析。其主要内容有:根据图纸分析零件的加工要求及其合理性;确定工件在数控车床上的装夹方式;各表面的加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。

2.1 零件图分析

零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性, 选择工艺基准。

2.1.1 尺寸标注方法分析

零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点, 以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程, 又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。如果零件图上各方向的尺寸没有统一的设计基准, 可考虑在不影响零件精度的前提下选择统一的工艺基准。计算转化各尺寸, 以简化编程计算。

2.1.2 轮廓几何要素分析

在手工编程时, 要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在零件图分析时, 要分析几何元素的给定条件是否充分。

2.1.3 精度和技术要求分析

对被加工零件的精度和技术进行分析, 是零件工艺性分析的重要内容, 只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上, 才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。其主要内容包括:分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理;分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求, 若达不到, 允许采取其他加工方式弥补时, 应给后续工序留有余量;对图纸上有位置精度要求的表面, 应保证在一次装夹下完成;对表面粗糙度要求较高的表面, 应采用恒线速度切削 (注意:在车削端面时, 应限制主轴最高转速) 。

2.2 夹具和刀具的选择

2.2.1 工件的装夹与定位

数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面, 尽量减少装夹次数, 以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件, 通常以零件自身的外圆柱面作定位基准;对于套类零件, 则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外, 还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择。

2.2.2 刀具选择

刀具的使用寿命除与刀具材料相关外, 还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大, 能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下, 采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命, 提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类, 即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。

2.2.2. 1 尖形车刀。

以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。其刀尖由直线性的主、副切削刃构成, 如外圆偏刀、端面车刀等。这类车刀加工零件时, 零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃位移后得到。

2.2.2. 2 圆弧形车刀。

除可车削内外圆表面外, 特别适宜于车削各种光滑连接的成型面。其特征为:构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或线轮廓误差很小的圆弧, 该圆弧刃的每一点都是圆弧形车刀的刀尖, 因此刀位点不在圆弧上, 而在该圆弧的圆心上。

2.2.2. 3 成型车刀。

即所加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中, 常用的成型车刀有小半径圆弧车刀、车槽刀和螺纹车刀等。为了减少换刀时间和方便对刀, 便于实现机械加工的标准化, 数控车削加工中, 应尽量采用机夹可转位式车刀。

2.3 切削用量选择

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=υ1 0 0 0/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。

2.4 划分工序及拟定加工顺序

2.4.1 工序划分的原则

在数控车床上加工零件, 常用的工序的划分原则有两种。

2.4.1. 1 保持精度原则。

工序一般要求尽可能地集中, 粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响, 则应将粗、精加工分开进行。

2.4.1. 2 提高生产效率原则。

为减少换刀次数, 节省换刀时间, 提高生产效率, 应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后, 再换另一把刀来加工其他部位, 同时应尽量减少空行程。

2.4.2 确定加工顺序

制定加工顺序一般遵循下列原则:

2.4.2. 1 先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行, 逐步提高加工精度。

2.4.2. 2 先近后远。离对刀点近的部位先加工, 离对刀点远的部位后加工, 以便缩短刀具移动距离, 减少空行程时间。此外, 先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性, 改善其切削条件。

2.4.2. 3 内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件, 应先进行内外表面的粗加工, 后进行内外表面的精加工。

2.4.2. 4 基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来, 定位基准的表面越精确, 装夹误差越小。

3. 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。

参考文献

[1]杜国臣主编.数控机床编程.机械工业出版社.2005年9月

[2]李云龙, 曹岩主编.数控机床加工仿真系统VERICUT.西安交通大学出版社.2005年

数控车床加工螺纹的技巧 第8篇

1 确定螺纹加工尺寸

(1) 外螺纹

车削塑性材料外螺纹时, 零件材料因受车刀挤压而使外径胀大, 因此螺纹部分的零件外径比螺纹的公称直径小0.15～0.25mm, 一般取d1计=d-0.1P (P代表螺纹螺距) 。

(2) 内螺纹

车削内螺纹时, 由于车刀的挤压作用, 内孔直径要缩小, 所以车削内螺纹的底孔直径应大于螺纹小径。一般实际加工时, 底孔直径:钢和塑性材料D1计=D-P;铸铁和脆性材料D1计=D- (1.05～1.1) P。

(3) 牙型高

根据GB/T192-2003普通螺纹基本牙型国家标准规定, 螺纹牙型的高度h1=H-2 (H/6) =0.61343P。

在实际生产中, 为计算方便, 不考虑螺纹车刀的刀尖的影响, 一般取螺纹实际牙型高度h1实=0.6495P, 常取h1实=0.65P。

2 R参数的使用

SIEMENS802S/C数控系统中的螺纹切削循环 (LCYC97) 没有沿螺纹侧的斜进功能或交错进给功能, 如果直接运用LCYC97编程, 无法加工出大螺距螺纹。通过综合运用R参数编程、程序跳转、坐标平移和恒螺距螺纹切削指令, 就可以有效地解决上述不足。

(1) 利用R参数实现斜进法

斜进法即螺纹车刀沿平行牙型一侧的方向进刀, 直至牙底处。采用这种方法, 螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削, 从而使排屑比较顺利, 刀尖的受力和受热情况有所改善, 避免了扎刀现象。

现以图1梯形螺纹为例, 说明该方法的加工过程。

第一刀切削时, 背吃刀量为Δd, 无Z向偏移。

第n刀的背吃刀量, Z向偏移ΔZ=ap×tan15°。

第n刀的累计背吃刀量, 累计Z向偏移, 刀头平行于梯形螺纹牙型右侧斜向进刀。

数控加工程序如下:

(2) 利用R参数实现交错切削法

交错切削法是指当完成一次车削行程后, 车刀向右或向左作微量移动 (俗称借刀) , 再进行下一次螺纹车削行程。借刀的方向可按如下原则确定:车外螺纹时, 大部分余量在顺向一侧切去;车内螺纹时, 为改善刀柄受力变形, 大部分余量在尾座一侧切去。

采用交错切削法车螺纹时, 车刀只有一个面进行车削。刀尖受力小, 受热情况有所改善, 还可相对提高切削用量。

切削时, 背吃刀量ap=0.03mm, 进刀时每次左右移动0.05mm, 刀头左右交错进刀。

仍以图1零件为例, 数控加工程序如下:

3 重新对刀的方法

在螺纹正常切削过程中, 由于某些原因导致刀尖损坏, 车削无法正常进行时, 必须要重新刃磨、安装刀具。重新对刀后如何确定新刀尖位置与初始对刀位置之间的误差, 从而保证不乱牙, 这是一个直接影响螺纹质量的关键问题。

在普通车床上, 重新对刀可以通过手工操作来直接完成。在数控车床上, 由于无法通过手工操作来准确调整刀尖位置, 使其与初始对刀位置重合, 可以使用刀具长度补偿或坐标平移指令来完成重新对刀。具体操作原理见表1所示。

在实际操作时, 由于一个刀补号只能存放一组刀具长度补偿数据, 因此重新对刀的具体操作步骤是:

(1) 将初始对刀位置的补偿值记录下来;

(2) 用手动试切对刀法, 确定重新安装刀具后的长度补偿数值;

(3) 按表1中补偿量的计算公式, 计算确定补偿量 (注意区分正负号) ;

(4) 将补偿量输入刀具长度的“磨损量”栏中。

(5) 在程序中使用G158 X= (X2-X1) /2 Z= (Z2-Z1) 指令对工件坐标系进行平移;

(6) 调用原程序重新加工螺纹。

需要注意的是, 这种方法只是在重新装刀后采取的补救措施, 它的实际效果与机床精度、操作者对刀精度有密切关系。

摘要：在数控车床上加工螺纹, 虽然与普通车床加工螺纹的原理相同, 但由于数控车床的自身特点, 在实际操作中有许多特殊之处。文中结合数控车床操作实践, 总结了数控车削螺纹的编程和操作技巧。

关键词：数控,螺纹,技巧

参考文献

[1]彭德荫.车工工艺与技能训练[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2001.

[2]沈建峰.数控车床编程与操作实训 (SIEMENS系统和FANUC系统) [M].北京:国防工业出版社, 2005.

[3]姜慧芳.数控车削加工技术[M].北京:北京理工大学出版社, 2006.

数控车床加工刀具的改进 第9篇

现在有部分学校已实现了校企合作, 如我校已与韶钢建立了校企合作。在此当中, 企业提供原材料, 而学校则提供人力、车床等一切资源对原材料进行加工, 以达到企业的要求, 同时, 也满足学校培训更多具有实战经验的人才, 实现互惠互利。然而加工过程中, 也会出现很多的问题, 重点是如何能提高生产效率?

例如:在一次韶钢提供原材料中, 要求生产加工轮轴盖 (如图1) , 外形A、B已经加工好, 内孔粗加工, 产品的精度要求不是很高, 形状也不太复杂, 但需大批量生产 (每月8000件) , 数控车床是用广州机床厂的GSK980T (经济型) , 共10台。

1 原加工所使用的刀具

开始生产加工时, 采用的是两把焊接式合金车刀, 分别进行粗车、精车外圆, 端面及内孔的加工。

2 分析原来刀具存在的问题

在技校的教学中, 大部分使用的是焊接式合金车刀, 如使用这种车刀进行产品加工, 主要存在的问题有以下几个: (1) 轮轴盖零件的材料是铸铁, 表皮较硬, 使用焊接式合金车刀加工时, 容易出现刀尖磨损, 使被加工轮轴盖零件的表面精度大大下降; (2) 由于要使用两把车刀进行加工, 在加工时要求要反复换刀, 程序使用的时间较长。如出现崩刀, 则需要整刀换, 增加刀具成本, 同时GSK980T的车床刀架不能按加工要求自动装、卸刀, 需要人工手动进行; (3) 在加工过程中需要频繁旋转刀架换刀, 导致刀架很容易磨损, 定位精度出现偏差, 还容易出现故障 (平均4天一台) 。机床厂的维修人员多次上门维修也不能解决问题, 造成停产及维修费用增加; (4) 由于换刀后需重新对刀、试车、调试的辅助时间增加, 且两把刀加工、刀架自动换刀和空运行行程时间也较长, 大大影响了加工效率。

3 改进刀具的依据

通过在遇到问题时不断的分析, 决定改进刀具的使用, 具体考虑如下:

1) 选用标准化刀具。因为轮轴盖是批量生产, 数控车刀应选用机夹可转位车刀, 原因:

(1) 精度高。保证刀片重复定位精度高, 方便定位, 保证刀尖位置精度, 这样刀尖磨损不需要更换整刀而只需更换刀片就行。

(2) 可靠性高。结构可靠的车刀, 采用复合式夹紧结构以适应刀架快速移动和换位以及整个自动切削过程中不会松动;迅速更换不同形式的切削部件, 完成多种切削加工, 提高生产效率。

(3) 刀具成本低。由于是批量生产, 且刀片可更换, 虽然机夹刀可转位刀片贵一些, 但刀具的成本不会增加, 反而降低, 而且更耐用。

2) 优化刀具结构。尽可能用少的刀具加工出工件上尽可能多的待加工表面, 以减少装夹误差, 提高加工表面的相互位置精度。在刀的结构上如果能把加工轮轴盖的两把刀合并成“一把刀”进行加工, 则:

(1) 不旋转刀架。只有“一把刀”在加工, 那就不需要旋转刀架, 刀架就不会由于磨损而影响精度, 也不会引发停产、维修等麻烦, 减少故障发生。

(2) 保护定位销钉。“一把刀”定位只需要一组定位销钉, 而且如果用了标准化刀具, 换刀只在刀尖的松、紧定位螺丝, 不用松紧刀架的定位销钉装、拆刀杆, 刀架的定位销钉不会被损坏。

4 改进后的刀具

本人通过以上分析、研究, 根据现有的认识和加工条件, 从刀具结构的设计、工艺处理、程序的处理等方面去解决了轮轴盖零件加工中使用刀具的问题, 具体方法如下:

(1) 将两把机夹可转位车刀合为一把机夹刀 (如图2) 。刀杆经热处理, 用螺丝固定刀尖A、B, 这样“一把刀”同样可以完成原来两把刀同样的工作, 而且装、卸“一把刀”比原来两把刀省时一半。

(2) 用改进后的刀具加工时无须转换刀架, 很好地解决了由于要频繁旋转刀架换刀所带来的空行程, 减少了由此引起的故障和维修问题。

(3) 刀具磨损后只需要松开螺丝将不重磨刀片转过适当角度或更换, 做简单的刀补行程修改即可继续加工, 大大的提高效率。

5 注意事项

(1) 将不重磨刀片A、B放在螺丝固定在左、右两边, 要保证两刀片尖在同一平面上。

(2) 编写程序时必须要以A、B两个刀尖为两个独立刀位点设两组刀补 (01、02) , 在转换刀尖时刀具要离开工件一定的距离, 防止刀具和工件发生碰撞。

(3) 刀具每班要检查一次, 以保证刀架的锁紧力。

(4) 程序编写:

6 结论

通过改进刀具和加工方法后, 很好地解决了经济型数控车床批量加工产品上刀具存在的问题, 大大缩短了停产待修;调试时间及刀具自动换刀、空运行行程时间;减轻操作者劳动强度;节约成本明显。

摘要：数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床, 如配备多工位刀塔或动力刀塔, 机床就具有广泛的加工工艺性能, 可以加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件, 具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能, 并在批量生产中发挥了良好的经济效果。本文就经济型数控车床在企业批量加工中存在的刀架由于需要频繁换刀而带来的各种问题, 就自己在实际加工中获得的经验, 从刀具的设计、加工方法、程序的处理等方面去解决问题, 以此来提高切削工作效率。

关键词：数控车床,程序,刀架,刀具

参考文献

[1]谢晓红, 主编.数控车削编程与加工技术[M].电子工业出版社, 2005.

[2]张超英, 主编.数控车床[M].化学工业出版社, 2003.

[3]陈吉红, 杨克冲, 主编.数控机床实验指南[M].华中科技出版社, 2004.

[4]薛源顺, 主编.机床夹具设计[M].机械工业出版社, 2005.

数控车床螺纹加工工艺分析 第10篇

目前, 主流的数控系统如FANUC、GSK的螺纹加工指令主要有G32、G76与G92。其中指令G32用于加工单行程螺纹, 螺纹的切入、切出、返回等均需另外编写程序, 编程任务重、程序复杂, 因此在实际编程中一般很少用;而采用指令G92, 可以实现螺纹切削循环, 只需给出每次的切削深度 (背吃刀量) 即可, 使程序编辑大为简化。指令G76, 只要编写出螺纹的底径值、螺纹Z向终点值、牙深及第一次背吃刀量、切削次数等加工参数, 车床会自动计算每次的切削深度进行循环加工, 直至加工完成, 程序简捷, 可节省编程时间。而每个指令加工时的进刀方法有所不同, G32、G92指令属于直进式切削方法, 几个切削刃同时工作, 切削力较大, 而且排削困难, 在切削时切削刃容易磨损会造成螺纹中径误差较大, 如果切削深度较大时可能会出现扎刀、打刀等情况, 因此一般多用于小螺距三角形螺纹加工。G76属于斜进式切削方法, 因为是单侧刃加工切削深度为递减式, 刀具负载较小, 排屑容易, 故此加工方法适用于大螺距螺纹 (梯形螺纹) 的加工。由于此加工方法排屑容易, 刀刃加工工况较好, 在螺纹精度要求不高的情况下, 此加工方法很方便。在加工较高精度螺纹时, 可用双刀加工, 即先用G76加工方法进行粗车, 然后用G32加工方法进行精车, 但要注意刀具起始点一定要准确, 不然容易乱扣, 造成零件报废。所以在螺纹加工之前我们必须进行以下工作分析。

1 加工工艺分析

在数控车床上加工螺纹, 首先要制订合理的工艺方案, 然后才能进行编程和加工。工艺方案的好坏不仅会影响数控车床效率的发挥, 而且将直接影响到螺纹的加工质量。

1.1 走刀路线及进刀方式的确定

在数控车床上车螺纹时, 要根据工件形状的复杂性考虑走刀路线, 在加工过程中是否有干涉或者碰撞等现象, 根据实际情况采用适合的编程指令, 而且尽可能高速度高效率地完成加工避免走空刀。其次要看螺纹的牙形及导程或螺距选择加工的进刀方式, 一般情况下当螺距P<3mm时, 采用直进法即G32或G92指令编程;螺距P骕3mm时, 采用斜进法即G76指令编程。

1.2 螺纹车刀的选择

螺纹车刀的选择直接影响加工质量的好坏。在保证加工螺纹的高质量高效率的前提下应根据工件的材料来确定刀具的材料, 而最常用的车刀材质有高速钢和硬质合金。在车削塑性材料螺纹工件时, 应选用高速钢螺纹车刀, 而硬度高脆性稍高的加工材料选用硬质合金螺纹车刀。高速钢螺纹车刀的切削用量比较小, 刃磨方便、切削刃锋利、韧性好, 能承受较大的切削冲击力, 加工的螺纹表面粗糙度小。但它的耐热性差, 不宜高速车削。所以一般适合于大螺距的螺纹加工如梯形螺纹。硬质合金螺纹车刀的硬度高、耐磨性好、耐高温, 但抗冲击能力差, 它适合于小螺距三角形螺纹加工。数控车床一般选用硬质合金可转位车刀。螺纹车刀属于成形刀具, 要保证螺纹牙型的精度, 必须正确刃磨和安装车刀。

1.3 切削用量的选择

主轴转速的确定在车削螺纹时, 车床的主轴转速将受到螺纹的螺距 (或导程) 大小、驱动电机的升降频特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响, 故对于不同的数控系统, 推荐有不同的主轴转速选择范围。如大多数经济型车床数控系统推荐车螺纹时的主轴转速如下:n≤1200/P-K式中:P是螺纹的螺距 (mm) ;K是保险系数, 一般取为80。

背吃刀量的选择确定螺纹的切削次数。螺纹加工中的走刀次数和背吃刀量会直接影响螺纹的加工质量, 一般情况下工件材料的硬度、强度越高背吃刀量就越小, 切削次数越多;同样, 刀具材质不同背吃刀量也不同, 如加工同样材质同样螺距的螺纹, 高速钢的背吃刀量可略高于硬质合金的背吃刀量, 但主轴转数要大大低于硬质合金车刀车削时的主轴转数。

2 编程示例

如图:工件材料是45号钢材, 用硬质合金螺纹车刀加工螺纹。

确定主轴转速:n1200/P-K= (1200/2-80) =520r/min.根据零件材料、刀具等因素可以取n=400r/min。根据查表、计算可知其牙深为1.3mm, 可安排5次走刀, 每次的背吃刀量分别为0.9、0.6、0.6、0.4、0.1。

2.1 用G32指令进行车螺纹

2.2 采用G92指令进行车螺纹

2.3 采用G76指令进行车螺纹

3 螺纹的检查

螺纹加工完成后要检查它的合格性。三角形螺纹的检测最普遍的就是用环规检测法。通规必须全部旋入, 而止规旋入的部分只能是止规厚度的1/3至2/3厚即可。梯形螺纹的检测方法一般用的是三针测量法。主要检测螺纹的中径是否在允许的范围内。

M--量针测量距

d2--中径

dn--量针直径 (范围查表3mm)

4 结束语

在加工合格且精度要求较高螺纹时, 要在生产实践中不断总结经验, 避免出现故障。特别在应用数控车床加工精度要求较高的螺纹时, 可采用两刀加工完成, 即先用G76加工方法进行粗车, 然后用G92加工方法进行精车, 可以达到比较好的效果。但要注意刀具起始点要准确, 不然容易出现乱扣, 造成零件报废。

参考文献

[1]FANUC series Oi Mate-TC操作说明书

[2]高枫.数控车削编程与操作训练.高等教育出版社, 2005.再版.229页

数控车床加工工艺流程的优化改进 第11篇

【关键词】数控加工；工艺优化；机床主轴

机床主轴的性能必须在满足了加工精度和效率为前提，一些传统的主轴概念已不能满足现在机床主轴的需求，它的速度和精度，以及刚度、功率的匹配特性要好，这样就要考虑质量。而数控车床加工零件时，车削的参数和走刀路径是设定好之后通过计算机的控制系统来进行车削加工的，所以零件的加工质量和效率重要影响因素的是数控车床的加工工艺流程。随着数控技术的发展，加工质量在提高，但在数控加工的工艺规范性的指导方面还是很缺乏的，从而产品质量的一致性和稳定性得不到保证，这一因素在一定程度上对数控车床的技术发展存在着制约，下面从数控车床加工的加工方法和工序选择、线路制定、刀具安装、等几个重要步骤对零件的工艺有效改变途径进行分析：

一、对加工零件的工艺性分析要準确

1、需要加工零件的工艺性要符合数车加工的特点

车床加工零件其图纸的设计上，在尺寸的标上应该以方便加工为前提，在图纸上应该直接使用统一的基准并给出坐标尺寸，这样便于在编程和协调各个尺寸，在保证工艺基准和设计基准，以至于检测基准和编程原点等方面的一致性提供了方便，这样设计人员对产品的使用特性上打消了顾虑，在手工编程时要计算基点坐标和计算点，应注意是否充分允许工件轮廓几何元素的条件，自动编程时要所有几何元素中定义，工艺性分析要充分考虑各个几何元素的充分合理的特性。

2、需加工的零件工艺性适合数控车床加工的特点

首先要注意零件的外形以及内孔需要尽量采用统一的尺寸和几何类型的刀具，并且尽量减少其更换刀具的次数。加工的零件质量优劣是与其轮廓形状和圆弧半径等相关。因此，在开槽内圆角不能过小，因为有可能没有相应的刀具相匹配，需防止零件结构性不好而产生的边上应力集中，从而零件的寿命受到影响，为防止工件的重复装夹从而形成加工的两个面的尺寸和在轮廓上的位置不对称，我们在安排工艺上尽量的统一定位基准。可以将相应的基准孔用工艺孔，工件也要有定位基准孔。上面两种方式都不能实现，统一定位标准也可以考虑用精加工过的表面，两次装夹的误差可以减少。

二、采用加工方法和加工工序要适当

1、选择适当的加工方法

在加工中适合的加工方法是要保证加工精度和工件的表面粗糙度能够达到设计的要求和标准为原则的。在选择加工方法时要考虑零件的形状、尺寸、热处理各个技术要求，在能够达到同一级别的加工方法中选出最高效、最适合的加工方法。根据生产设备的实际情况，对于一些箱体表面上的孔选择铰孔方法，箱体表面上较大的孔一般采用镗孔，较小的孔一般采用铰孔的方法，同时我们在加工中也要根据实际情况考虑尽可能的降低生产成本、提高生产效率等因素。

2、选择适当的加工工序

在数控车床加工时，就考虑在一次装夹时能否一次性的完成全部工序或者是大部分工序，工序尽可能的集中，这就需要先来分析图样中整个零件的加工中可不可以一次装夹完成，如果达不到的情况下，要减少装夹的次数和刀具的更换次数。并且在划分工步中，加工精度和加工效率两个方面因素要重点考虑，在同一个工件的加工表面上顺序是粗加工、半精加工、精加工，也可所有表面粗加工、精加工分着进行。

三、制定最优加工路线

制定加工路线原则应遵循：减少刀具空程时间并保证加工路线最短，并且无效的程序段要减少；保证零件的表面精度和表面粗糙度；为了减少编程的工作量要简化数值计算；在数控车床中有些点位控制只是对定位的精度要求高些，刀具的走刀路线不是很重要，因此类似这样的车床是以空行程最短为走刀的线路，刀具的在轴的方向上的距离要确定，而这个因素受工件长度行程的影响。

四、制定数控车床上刀具的安装设计与工序卡

1、刀具的安装设计

在刀具安装时我们应该考虑的最基本的准则是：尽量来统一工艺并且设置的步骤所要编程的基准； 在装夹中次数最大可能性的少， 在所有加工的表面时争取能一次装夹来完成；从而来充分发挥数控车床的效能，达到避免占机人工调整的目的。在数控车床的加工时还需注意，当加工的零件数量不是很多时，在数控加工中对夹具提出了基本要求：一是应该保证坐标方向和夹具的坐标方向彼此间相对的固定；另外也要关注机床的坐标系的尺寸与零件之间的关系。从而来节约生产费用和节省一些生产准备时间。

2、关于制定数控车床工序卡

数控车床因为价格比较高并且其性能很好，由于数控车床的特性，相适应的工序内容也复杂，因此它能够完成复杂的工作任务。数控车床编程上改进工步的问题是提高效率的因素，因此考虑好数控加工工序中主要内容中的路线、对刀点、换刀点以及原点、车削参数、编程说明等。

3、关于轴类改进后的效果

我们在机床主轴数控车削工艺进行了改进试验，发现车削工艺优化以后，通过对100件成品零件进行了表面粗糙度和尺寸精度进行了各项检测和分析，得到的结果是所有的尺寸公差都控制在了公差范围之内，而且产品质量都非常的好；而且其对跳动公差和同轴度公差的检测中，得到了分别控制在了0.01mm和φ0.005mm的合格范围内，为后续的工序达到要求，端面及外圆的粗糙都分别达到了图纸要求；长度尺寸控制在公差范围内，企业的要求完全能够满足，生产效率也得到了大大的提高，由原来的50min一件缩短到现在的35min一件。

五、结束语

综合以上研究分析的实际情况，在使用数控车床进行机床主轴加工的实践过程中，要根据生产实际需要来合理安排数控机床的使用，尤其是不可以随便胡乱使用数控机床，在实际生产中，为了使企业的数控机床的特性得到最大极限的发挥，从而使企业的投资成本得到最大的回报。多年的实践中总结出数控加工中的工艺优化都不是理论或者是凭空想象的，要来源于工作实践中对不足方面的记录、整理、归纳、分析、总结研究，从而得到优化改进的工艺流程应用到实践中，从而提高零件的质量和生产效率，企业的经济效益也大大的提高了。

参考文献

[1]赵艺兵.数控车床加工工艺分析与设计[J].中国制造业信息化，2012，4（6）：39-41.

[2]胡小波.浅谈数控车床加工程序的编制[J].装 备 制 造 技 术，2011，6（11）：60-65.

[3]王瑞泉.数控加工工艺与传统加工工艺相 结 合 [J].天 津 职 业 院 校 联 合 学 报，2013，7（5）：19-22.

[4]程叔重.数控加工工艺[M].杭州：浙江大学出版社，2012，21-24.

用数控车床加工对称锥孔 第12篇

1. 工艺方法

采用数控车床来车削该工件两端锥孔时,可以采用两种工艺方法:一种是采用加长刀杆一次装夹车削成形;另一种是车削完一端锥孔后,工件调头重新装夹再车削另一端锥孔。经过分析,决定采用第二种工艺方法,关键是必须采用专用工具,解决好工件的定位、装夹和刚性问题。

2. 专用夹具

根据上述加工工艺分析,设计专用夹具的目的主要是解决工件调头后的定位精度、工件装夹和提高工件装夹刚性3个问题。根据工件结构特点,设计了如图2所示的专用夹具,主要由锥形定位心轴1、紧固螺栓2、压板4组成。使用时,先将心轴小端插入机床主轴锥孔中并紧固,再将心轴大端插入工件已加工好的一半锥孔中,最后套好压板紧固螺栓就可以加工另一半锥孔了。压板中间要车一个略大于锥孔最大直径的内孔,以避免车削锥孔时与夹具产生干涉。

1.锥形定位心轴2.紧固螺栓3.工件4.压板

为提高工件定位精度,确保两锥孔调头加工的同轴度精度误差,在锥形定位心轴的设计上借鉴了国外一些公司刀具锥柄的设计思路。我们采用的是双锥面定位方法,其原理如图3所示,除在锥形定位心轴上设计有与工件锥孔配合的主定位锥外,还设计了一个2×45°角的辅助定位锥,其中主定位锥与工件已加工好的锥孔配合,辅助定位锥与工件锥孔的孔口倒角配合,由于采用双锥面定位,工件装夹时定位精度能得到提高,且定位精度不再受两侧端面可能不平行的影响,容易保证两锥孔调头加工时同轴度精度误差。

采用该夹具装夹工件时,不能再使用卡盘紧固工件,因为卡盘中心与锥形定位心轴中心之间存在着一定的形位误差,会在工件装夹中出现附加应力,造成工件变形。由于此夹具采用了圆锥面定位及轴向夹紧方式,在不使用中心架的情况下,可以有效解决工件装夹过程中的定位精度、刚性等问题,从而最终确保锥孔加工精度。

3. 注意事项

(1)制定合理切削参数

虽然按照上述工艺方法提高了工件加工过程中的刚性,但还是应该制定合理的工艺参数才能有效确保工件的加工质量和生产效率,特别是在精车最后一刀时,为减小切削力的影响,吃刀深度不应超过0.3 mm,主轴转速400 r/min,进给速度0.1 mm/r。

(2)注意程序编制

编制该工件加工程序时,要注意某些指令技巧的应用,如车削锥孔进刀前和结束后,应采用G04指令使刀具在坐标起点和终点位置暂停一段时间,以达到消除进给变向惯性和切削充分的目的。

(3)在车床夹具上加工锥形定位心轴

在制做夹具时,为进一步提高夹具的定位精度,有条件的企业也可以在加工该工件的数控车床定位夹具上直接加工出夹具上的锥形定位心轴,即利用其定位装夹工件,从而将夹具与机床之间安装定位误差降到最小,可最大限度地降低定位误差。此外,应选用刚性好、精度高的全机能数控车床,为确保加工精度提供有力的保障。