数控车削加工工艺概述

优胜编程龚老师

数控车削加工工艺概述:

一、数控车床的主要加工对象　　数控车削是数控加工中用得最多的加工方法之一。由于数控车床具有加工精度高、具有直线和圆弧插补功能以及在加工过程中能自动变速等特点，因此其加工范围比普通车床宽得多。凡是能在数控车床上装夹的回转体零件都能在数控车床上加工。与普通车床相比，数控车床比较适合车削具有以下要求和特点的回转体零件：　　
1．精度要求高的零件　　零件的精度要求主要指尺寸、形状、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。由于数控车床刚性好，制造和对刀精度高，并能方便、精确地进行人工补偿和自动补偿，所以能加工尺寸精度要求较高的零件，有些场合能达到以车代磨的效果。另外，由于数控车床的运动是通过高精度插补运算和伺服驱动来实现，所以它能加工直线度、圆度、圆柱度等形状精度要求高的零件。由于数控车床一次装夹能完成加工的内容较多，所以它能有效提高零件的位置精度，并且加工质量稳定。数控车床具有恒线速度切削功能，所以它不仅能加工出表面粗糙度小而均匀的零件，而且还适合车削各部位表面粗糙度要求不同的零件。一般数控车床的加工精度可达0．001mm，表面粗糙度Ra可达0．16μm(精密数控车床可达0．02μm)。　　
2．表面粗糙度值小的零件　　数控车床具有恒线速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均匀的零件。困为在材质、精车余量和刀具已定的情况下，表面粗糙度取决于进给量和切削速度。切削速度变化，致使车削后的表面粗糙度不一致，使用数控车床的恒线切削功能，就可选用最佳线速度来切削锥、球面和端面等，使车削后的表面粗糙度值即小又一致。　　
3．表面轮廓形状复杂的零件　　由于数控车床具有直线和圆弧插补功能(部分数控车床还有某些非圆弧曲线插补功能)，所以它可以车削由任意直线和各类平面曲线组成的形状复杂的回转体零件，包括通过拟合计算处理后的、不能用方程式描述的列表曲线。如图4-1所示的壳体零件封闭内腔的成型面，在普通车床上是无法加工的，而在数控车床上则很容易加工出来。　　
4．带特殊螺纹的零件　　数控车床具有加工各类螺纹的功能，包括任何等导程的直、锥和端面螺纹，增导程、减导程以及要求等导程与变导程之间平滑过渡的螺纹。通常在主轴箱内安装有脉冲编码器，主轴的运动通过同步带1：1地传到脉冲编码器。采用伺服电动机驱动主轴旋转，当主轴旋转时，脉冲编码器便发出检测脉冲信号给数控系统，使主轴电动机的旋转与刀架的切削进给保持同步关系，即实现加工螺纹时主轴转一转，刀架Z向移动工件一个导程的运动关系。而且车削出来的螺纹精度高，表面粗糙度值小。　　

二、数控车削加工的主要内容　　根据数控车床的工艺特点，数控车削加工主要有以下加工内容。　　
1．车削外圆　　车削外圆是最常见、最基本的车削方法，工件外圆一般由圆柱面、圆锥面、圆弧面及回转槽等基本面组成。图3—2所示为使用各种不同的车刀车削中小型零件外圆(包括车外回转槽)的方法。其中右偏刀主要用于从左向右进给，车削右边有直角轴肩的外圆以及左偏刀无法车削的外圆　　锥面车削，可以分别视为内圆、外圆切削的一种特殊形式。锥面可分为内锥面和外锥面，在普通车床上加工锥面的方法有小滑板转位法、尾座偏移法、靠模法和宽刀法等，而在数控车床上车削圆锥，则完全和车削其他外圆一样，不必像普通车床那么麻烦。车削圆弧面时，则更能显示数控车床的优越性。　　
2．车削内孔　　车削内孔是指用车削方法扩大工件的孔或加工空心工件的内表面，是常用的车削加工方法之一。常见的车孔方法。在车削盲孔和台阶孔时，车刀要先纵向进给，当车到孔的根部时再横向进给车端面或台阶端面。　　
3．车削端面　　车削端面包括台阶端面的车削，常见的方法如图4-4所示。图4-4(a)是使用45。偏刀车削端面，可采用较大背吃刀量，切削顺利，表面光洁，而且大、小端面均可车削；图4-4(b)是使用90°左偏刀从外向工件中心进给车削端面，适用于加工尺寸较小的端面或一般的台阶端面；图4-4(c)是使用90°左偏刀从工件中心向外进给车削端面，适用于加工工件中心带孔的端面或一般的台阶端面；图4-4(d)是使用右偏刀车削端面，刀头强度较高，适宜车削较大端面，尤其是铸锻件的大端面。　　
4．车削螺纹　　车削螺纹是数控车床的特点之一。在普通车床上一般只能加工少量的等螺距螺纹，而在数控车床上，只要通过调整螺纹加工程序，指出螺纹终点坐标值及螺纹导程，即可车削各种不同螺距的圆柱螺纹、锥螺纹或端面螺纹等。螺纹的车削可以通过单刀切削的方式进行，也可进行循环切削。