數(shù)控車削是數(shù)控加工中最廣泛的加工方法之一，同常規(guī)加工方法相比，加工效率和加工精度更高，可加工出形狀更為復(fù)雜的零件。要充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的這一特點(diǎn)，須在編程之前對工件進(jìn)行工藝分析，根據(jù)具體條件，選擇經(jīng)濟(jì)、合理的工藝方案。數(shù)控加工工藝考慮不周是影響數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及加工成本的重要因素。筆者現(xiàn)從生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā)，對數(shù)控車削加工中常見的工藝問題略作探討。

1.數(shù)控加工工序的劃分

在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序比較集中，一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序，常用的工序劃分原則有兩種：保證精度原則；提高生產(chǎn)效率的原則。

2.車刀刀位點(diǎn)的選擇

在數(shù)控加工中，刀位點(diǎn)的選擇一般遵循以下規(guī)則：立銑刀和端銑刀的刀位點(diǎn)應(yīng)是刀具軸線與刀具底面的交點(diǎn)；球頭銑刀的刀位點(diǎn)是球頭的球心；鉆頭的刀位點(diǎn)應(yīng)是鉆尖；車刀應(yīng)是假想刀尖或刀尖圓弧中心。

在數(shù)控車削中，從理論上講可選擇刀具上任意一點(diǎn)作為刀位點(diǎn)，但為了方便編程和保證加工精度，刀位點(diǎn)的選擇有一定的要求和技巧，因此在選擇刀具刀位點(diǎn)時還應(yīng)注意這些要求和技巧。

3.可轉(zhuǎn)位刀具刀片形狀的選擇

數(shù)控車削中廣泛采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，它是提高數(shù)控加工生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。可轉(zhuǎn)位車刀刀片種類繁多，使用最廣的是菱形刀片，其次是三角形刀片、圓形刀片及切槽刀片。菱形刀片按其菱形銳角不同有80°、 55°和35 °三類。

80 °菱形刀片有兩種刀尖角。100°刀尖角它的兩個刀尖強(qiáng)度高，一般用于 75 °車刀，用于粗車外圓、端面。80°刀尖角的兩個刀刃強(qiáng)度較高，不用換刀即可加工端面或外圓，也用于加工臺階孔的內(nèi)孔車刀。同時，這種刀片的可夾固性好，定位方式可靠，且刀尖位置精度僅與刀片本身的外形尺寸精度相關(guān)，轉(zhuǎn)位精度較高，適合數(shù)控車削。

35 °菱形刀片因其刀尖角小，干涉現(xiàn)象少，多用于車削工件的復(fù)雜型面或開挖溝槽。

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4.分層切削時刀具的終止位置

當(dāng)某外圓表面的加工余量較多需分層多次走刀切削時，從第二刀開始要注意防止走刀至終點(diǎn)時背吃刀量的突增。如設(shè)以 90 °主偏角的刀具分層車削外圓，合理的安排應(yīng)是每一刀的切削終點(diǎn)依次提前一小段距離e (e=0.05)。如果e=0，即每一刀都終止在同一軸向位置上，車刀主切削刃就可能受到瞬時的重負(fù)荷沖擊。如分層切削時的終止位置作出層層遞退的安排，有利于延長粗加工刀具的使用壽命。

5. “讓刀”時刀補(bǔ)值的確定

對于薄壁工件，尤其是難切削材料的薄壁工件，切削時 “讓刀”現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致所車削工件尺寸發(fā)生變化，一般是外圓變大，內(nèi)孔變小。 “讓刀”主要是由工件加工時的彈性變形引起， “讓刀”程度與切削時的背吃刀量密切相關(guān)。采用 “等背吃刀深度法” ，用刀補(bǔ)值作小范圍調(diào)整，以減少 “讓刀” 對加工精度的影響。

6.切槽的走刀路線

較深的槽型，在數(shù)控車床上常用切槽刀加工，如果刀寬等于要求加工的槽寬，則切槽刀一次切槽到位，若以較窄的切槽刀加工較寬的槽型，則應(yīng)分多次切入。合理的切削路線是：先切中間，再切左右。因?yàn)榈度袃蓚?cè)的圓角半徑通常小于工件槽底和側(cè)壁的轉(zhuǎn)接圓角半徑，左右兩刀切下時，當(dāng)?shù)毒呓咏鄣祝?/span> 需要各走一段圓弧。如果中間的一刀不提前切削，就不能為這兩段圓弧的走刀創(chuàng)造必要的條件。即使刀刃兩側(cè)圓角半徑與工件槽底兩側(cè)的圓角半徑一致，仍以中間先切一刀為好，因這一刀切下時，刀刃兩側(cè)的負(fù)荷是均等的，后面的兩刀，一刀是左側(cè)負(fù)荷重，一刀是右側(cè)負(fù)荷重，刀具的磨損還是均勻的。機(jī)夾式的切槽刀不宜安排橫走刀，只宜直切。

7.車削時的斷屑問題

數(shù)控車削是自動化加工，如果刀具的斷屑性能太差，將嚴(yán)重妨礙加工的正常進(jìn)行。為解決這一問題，首先應(yīng)盡量提高刀具本身的斷屑性能；其次應(yīng)合理選擇刀具的切削用量，在切削用量參數(shù)中，對斷屑影響最大的是進(jìn)給量，其次是背吃刀量。進(jìn)給量增大可使切屑厚度增加，在切屑受卷曲或碰撞時較易折斷，避免產(chǎn)生妨礙加工正常進(jìn)行的條帶形切屑。數(shù)控車削中，如果斷屑不理想，必要時可在程序中安排暫停，強(qiáng)迫斷屑；還可以使用斷屑臺來加強(qiáng)斷屑效果。使用上壓式的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片時，可用壓板同時將斷屑臺和刀片一起壓緊；車內(nèi)孔時，則可采用刀具前刀面朝下的切削方式改善排屑。

8.小結(jié)

由于數(shù)控車削加工過程是自動連續(xù)進(jìn)行的，不能像傳統(tǒng)加工時操作者可以適時地進(jìn)行調(diào)整（如車削中的斷屑），所以在數(shù)控編程時，必須認(rèn)真分析加工過程中的每一個細(xì)小環(huán)節(jié)，制定更為詳盡的數(shù)控車削加工工藝方案，其工藝方案的好壞將直接影響機(jī)床效率的發(fā)揮和零件的加工質(zhì)量。