数控车床加工工艺路线

数控车床加工工艺路线

数控车床加工工艺路线【1】

摘要：数控机床加工工艺路线的研究理想的加工程序不仅应保证

加工出符合图样的合格工件，而且应使数控机床的功能得到合理的应

用和充分的发挥。

数控机床是一-种高效率的自动化设备，它的效率比普通机床高2?3

倍，所以，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其特性、

特点、使用操作方法，同时必须在编程之前正确地确定数控机床加工

工艺路线的研究。

关键词：数控机床加工工艺路线加工程序

与常规工艺路线拟定过程相似，数控加工工艺路线的设计，最初

也需要找出零件所有的加工表面并逐一确定各表面的加工方法，其每

一步相当于一个工步。

然后将所有工步内容按一定原则排列成先后顺序。

再确定哪些相邻工步可以划为一个工序，即进行工序的划分。

最后将所需的其他工序如常规工序、辅助工序、热处理工序等插

入，衔接于数控加工工序序列之中，就得到了要求的工艺路线。

数控加工的工艺路线设计与普通机床加工的常规工艺路线拟定的

区别主要在于它仅是儿道数控加工工艺过程的概括，而不是指从毛坯

到成品的整个工艺过程，由于数控加工工序一般均穿插于零件加工的

整个工艺过程之中，因此在工艺路线设计中，一定要兼顾常规工序的

安排，使之与整个工艺过程协调吻合。

在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特点是轮廓曲

线的形状和位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面的因素

的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对

待，灵活处理。

只有这样，才能使制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率

高和成本低的目的。

在对加工工艺进行认真和仔细的分析后，制定加工方案的一般原

则为先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短。

由于生产规模的差异，对于同一零件的加工方案是有所不同的，

应根据具体条件，选择经济、合理的工艺方案。

一、工序的划分

在数控机床上加工的零件，一般按工序集中原则划分工序。

划分方法如下。

1.按安装次数划分工序。

以一次安装完成的那一部分工艺过程为一道工序。

该方法一般适合加工内容不多的工件，加工完毕就能达到待检状

态。

2.按所用刀具划分工序。

以同一把刀具完成的那一部分工艺过程为一道工序。

这种方法适用于工件的待加工表面较多，机床连续工作时间过长,

加工程序的编制和检查难度较大等情况。

在专用数控机床和加工中心上常用这种方法。

3.按粗、精加工划分工序。

考虑工件的加工精度要求、刚度和变形等因素来划分工序时，可

按粗、精加工分开的原则来划分工序，即以粗加工中完成的那部分工

艺过程为一道工序，精加工中完成的那部分工艺过程为另一道工序。

一般来说，在一次安装中不允许将工件的某一表面粗精不分地加

工至精度要求后再加工工件的其他表面。

4.按加工部位划分工序。

以完成相同型面的那一部分工艺过程为一道工序。

有些零件加工表面多而复杂，构成零件轮廓的表面结构差异较大,

可按其结构特点（如内型、外形、曲面或平面等）划分成多道工序。

综上所述，在划分工序时，一定要视零件的结构与工艺性、机床

的功能、零件数控加工内容的多少、安装次数、生产组织等实际情况

灵活掌握。

二、加工顺序的安排

加工顺序安排得合理与否，将直接影响到零件的加工质量、生产

率的高低和加工成本的多少。

应遵循下列原则。

1.尽量使工件的装夹次数、工作台转动次数、刀具更换次数及所有

空行程时间减至最少，提高加工精度和生产率。

影响走刀路线的因素很多，有工艺方法、工艺材料及其状态、加

工精度及表面粗糙度要求、工件刚度、加工余量、刀具刚度、耐用度

及状态、机床类型与性能等。

加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量,

其次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短，效率较高，等等。

四、车螺纹时轴向进给距离的分析

车螺纹时，刀具沿螺纹方向的进给应与工件主轴旋转保持严格的

速比关系。

考虑到刀具从停止状态到达指定的进给速度或从指定的进给速度

降至零，驱动系统必有一个过渡过程，沿轴向进给的加工路线长度，

除保证加工螺纹长度外，还应增加Rl(2?5rnm)的刀具引入距离和

R2(l?2mm)的刀具切出距离，这样保证切削螺纹时，在升速完成后使

刀具接触工件，刀具离开工件后再降速。

五、锥法切削路线车圆弧

为车圆弧的车锥法切削路线，即先车一个圆锥，再车圆弧。

但要注意车锥时的起点和终点的确定，若确定不好，则可能损坏

圆锥表面，也可能将余量留得过大。

六、结语

理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件，而且应

使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。

数控机床是一种高效率的自动化设备，它的效率比普通机床高2?3

倍，所以，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、

特点、使用操作方法，同时还必须在编程之间正确地确定加工方案。

参考文献：

口］数控加工工艺及编程.上海交通大学出版社，2006.

⑵数控加工基础教程.电子工业出版社，2000.

⑶车工工艺学.中国劳动出版社，2003.

⑷数控机床编程与操作.中国劳动社会保障出版社，2001.

数控车床加工工艺【2】

［摘要］数控车床上合格零件的加工必须要依靠制定合理的加工工

艺。

本文侧重从图样分析，工序工步设计，刀量具，切削用量等儿个

方面谈谈数控车床加工工艺问题。

［关键词］数控车床车削加工工艺工艺分析

数控车床又称为CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内

使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。

数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技

术为一体的机电一体化产品。

是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等

优点的工作母机。

数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有

量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重

要标志之一。

数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常

重要的位置，儿十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的

发展。

数控车削是数控加工中用得最多的加工方法之一。

数控车床上能完成内外回转体表面的车削、钻孔、像孔、钱孔、

切槽、车螺纹和攻螺纹等加工操作。

制定零件的车削加工顺序一般遵循下列原则：先粗后精、先近后

远、内外交叉、基面先行。

划分加工工序应遵循保持精度原则和提高生产效率原则。

数控车床适合加工的零件类型有：轮廓形状特别复杂或难于控制

尺寸的回转体零件、精度要求高的回转体零件、带特殊螺纹的回转体

零件。

数控车削加工零件的工艺性分析从以下几个方面人手：零件图的

分析（包括零件的尺寸标注方法、几何要素、精度及技术要求的分析），

结构工艺性分析以及零件安装方式的选择（力求设计、工艺与编程计

算得基准统一，尽量减少装夹次数在一次装夹后完成所有表面的加

工）。

本文侧重从以下几个方面谈谈数控车床加工工艺的问题:

一、图样分析

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。

1、选择基准

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。

2、节点坐标计算

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。

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。

二、工序工步设计

I、工序划分：

在数控车床上加工零件，常用的工序的划分原则有两种。

(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)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，冉换另一把刀来加工其他部位，同

时应尽量减少空行程。

2、确定加工顺序

制定加工顺序一般遵循下列原则：

⑴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)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。

⑶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。

⑷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。

三、刀量具

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个自动定心卡盘、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、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。

四、切削用量

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

速度及进给速度（或进给量

u）Ff）o

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Vo

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u(mm/min)由公式S=U1OOO/TID(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。

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