提高高速数控车床的加工效率方法

优胜编程龚老师

提高高速数控车床的加工效率方法：

在实际生产过程中，我们会发现相同的数控车床不同的人员操作，在相同的工作时间内生产效率相差很大，许多数控车床的加工能力得不到充分的体现，发挥不出其最优作用。在使用过程中，只有充分考虑影响数控车床生产效率的各方面因素，想方设法地提高数控车床的生产效率，才能使数控车床的生产能力得到充分的发挥。
　　
　　1.制定合理的加工工艺路线，减少数控铣削的辅助时间
　　
　　为了提高数控车床的生产效率，首先必须认真分析数控车床所加工的零件，弄清零件的材料、结构特点和形位公差要求、粗糙度、热处理等方面的技术要求。然后在此基础上，选择合理的铣削加工工艺和简洁的加工路线。
　　
　　加工工艺的制定：通常一个零件可以有数种不同的工艺过程，零件的工艺过程不同，其生产效率、加工成本以及加工精度往往有着显著的差别，因此我们应在保证零件加工质量的前提下，根据生产的具体条件，尽量提高生产效率和降低生产成本，制定出合理的加工工艺。
　　
　　加工路线的确定:正确简洁的加工路线，是保证加工质量和提高效率的基础。选择零件的加工路线时，必须遵守加工路线的确定原则，才能达到提高生产效率的目的。确定加工路线的原则主要有：应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率较高；应尽量使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少刀具空程走刀时间；应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。此外，确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和车床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工。同时，应尽量做到一次装夹、多方位加工，一次加工成形。这样，可减少工件的安装次数，有效缩短搬运和装夹的时间。这样，既能有效地提高加工效率又能很好地保证零件的位置精度要求。
　　
　　2.选择恰当的刀具
　　
　　选择刀具应考虑数控车床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。数控车床所选择的刀具，不仅要求具有高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性、高耐热性及良好的工艺性，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。所以应采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优化刀具参数，使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。那么，怎么选择合适的切削刀具呢？
　　
　　（1）选择适当的刀具
　　
　　在数控车床的切削加工中，金属切削刀具的作用是极其重要的。制造刀具的材料必须具有较高的硬度、耐磨性和耐热性，足够的强度和韧性，良好的导热性及工艺性，并具有良好的经济性。在选用刀具过程中，在满足零件加工要求的前提下，尽量选择直径较大的刀具，它的强度及韧性较好；同一道工序中，选用的刀具数量尽量少，以减少换刀次数；尽可能选择通用的标准刀具，不用或少用特殊的非标准刀具。
　　
　　（2）合理确定对刀点
　　
　　对刀点是在数控车床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。又称“程序起点"或“起到点"。对刀点的选择必须遵守以下原则：便于用数字处理和简化程序编制；在车床上找正容易，加工便于检查；引起的加工误差小。对刀点的位置可选在工件上，也可选在工件外面（如夹具或车床上），但必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系。对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正，使“到位点"与“对刀点"重合。这样，可以便可以更好地提高对刀的效率，保证加工质量。
　　
　　3.合理安装夹紧工件，提高装夹速度
　　
　　在数控车床上加工工件时，工件的定位安装应力求使设计基准、工艺基准与编程计算的基准统一；尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面；避免采用占机人工调整加工方案，以充分发挥数控车床的效能。
　　
　　数控车床切削加工时，对零件进行定位、夹紧设计以及家具的选用和设计等问题上要作全面考虑。在设计家具时，首先要保证家具的坐标方向与车床的坐标方向相对固定。其次，要协调零件和车床坐标系的尺寸关系。同时，还应考虑：
　　
　　（1）当零件生产批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具及通用夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用；
　　
　　（2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单；
　　
　　（3）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短车床的停机时间；
　　
　　（4）夹具上各零部件应不妨碍车床对零件各表面的加工；
　　
　　（5）在选择工装时应有利于刀具交换，避免发生干涉碰撞；
　　
　　（6）在成批生产中还可采用多位、多件夹具，以提高加工效率。
　　
　　4.合理选择切削用量，提高加工余量的切除效率
　　
　　切削用量包括：主轴转速、切削深度、进给速度。在选择数控铣床的切削用量时，如果是粗加工，一般以提高生产率为主，但也要考虑经济性和加工成本，可选择较大的切削深度和进给速度；要是半精加工和精加工，应在保证加工质量的前提下，兼顾效率、经济性和加工成本；刀具做空程运动时应设定尽可能高的进给速度。具体数值应根据车床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
　　
　　5.实行刀具预调和自动测狼，减少占机调整时间
　　
　　数控车床加工过程中往往要用到多把不同的刀具，如果刀具不能预先调好，就需要操作者把每一把刀具都安装到主轴上，慢慢地确定它们的准确长度和直径。然后，通过CNC控制面上的按键用人工输入。如果使用对刀仪，它可以精确测量出刀具的直径和长度，减少车床占用时间，提高首件合格率，大大提升数控铣床的生产效率。
　　
　　6.灵活运用数控车床的各种辅助功能及宏程序
　　
　　数控车床具有刀具半径和长度补偿功能，通过改变刀具补偿的方法弥补刀具尺寸误差，以同一加工程序实现分层铣削和粗、精加工或用于提高加工精度，并可用同一加工程序加工配合件。
　　
　　运用宏程序最大的特点就是将有规律的形状或尺寸用最短的程序表示出来，而且车床在执行此类程序时，较执行CAD/CAM软件生成的程序更加快捷，反应更迅速。宏程序可以使用变量，并给变量赋值，变量之间可以运算，程序运行可以跳转，可以形成模块化加工程序，应用时只需要把零件信息、加工参数等输入相应模块的调用语句中，大大缩短程序编制和输入时间。
　　
　　数控车床还具有固定循环功能、子程序功能、镜像加工功能、旋转灯功能，运用这些功能能免去长程序的输入，使用得当尝尝能受到事半功倍的效果。