数控车床的加工与编程

２００９年９月第９期（总第１３０期）

广西轻工业

ＧｕＡＮＧＸＩＪｏＵＲＮＡＬｏＦ

ＬＩＧＨＴ仆ｍｕｓＴＲＹ

机械与电气

典型零件的数控车床加工工艺分析与设计

韦兰花－，黄政魁２

（１．广西机电工程学校，广西南宁５３０００１；２．南宁职业技术学院，广西南宁５３０００１）

【摘要】在比较数控车床加工工艺与传统加工工艺的基础上。分析数控车床加工工艺中的关键问题，介绍数控车床工艺

的设计方法。通过实例编程分析，说明了正确地进行数控车床加工工艺分析与设计有助于提高零件加工质量和生产效率，为实际生产提供经验和借鉴。

【关键词】数控车床；工艺设计；工艺分析；数控编程【中图分类号】ＴＧ５４７

【文献标识码】Ａ

【文章编号】１００３—２６７３（２００９）０９—５２—０３

１引言

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，数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控加工使传统的加工工艺产生了变革，在数控加工中，基准选择和定位误差是必须考虑的问题。定位基准与设计基准不重合的问题依然存在，但是测黄基准和工序基准却能做

３数控车床加工工艺设计

３．１工艺路线的设计

数控车床的加工过程分为多个阶段。粗加工阶段：主要是

切除大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品。

半精加工阶段：使主要表面达到一定的精度，为主要表面的精

加工做好准备，并完成一些次要表面的加工。精加工阶段：使各

主要表面达到图纸规定的质量要求。光整加工阶段：对于质量要求很高的表面，须进行光整加工，主要用于进一步提高尺寸精度和减小表面粗糙度值。３．２夹具与刀具的设计

单件小批量生产时，应优先选用组合夹具、通用夹具或可调夹具。成批生产时，可采用专用夹具。还要求夹具在数控机床上安装准确，能协调工件和机床坐标系的尺寸关系。一般优先

到与设计基准一致，从而避免尺寸链解算及其带来的误差。数

控加工程序编制时采用可控制精度的坐标法确定各段的形状和尺寸，同时伺服系统的定位精度也相当高（０．００１ｍｍ以上），可以很容易地保证产品的尺寸公差和形位公差，因此，即使发生基准不重合或基准不统一的现象，对工件精度的影响也可控制得很小。定位误差由基准不重合误差和基准误差两部分组成。基准误差在传统加工中使用夹具进行批量生产时，对加工零件的影响很突出，但数控加工中频繁使用夹具的情况己不多见，零件在加工前要对刀，常是针对工件的实际表面直接对刀。加工过程中也很少重新装夹或换位，夹具的影响已大大降低，所以与传统加工工艺相比，数控加工中定位误差的影响己不再是主要因素，这也是数控车加工工艺的优势之一。

采用标准刀具，也可采用各种复合刀具以及其它一些专用刀具。还可选用各种先进刀具，如可转位刀具，硬质合金刀具、陶瓷涂层刀具等。刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求，

刀具材料应与零件材料相适应。３．３走刀路线的设计

确定走刀路线应考虑确保加工质量，尽可能地缩短走刀路

线，编程计算要简单，程序段数要少，以及“少换刀”、“少走空刀”等。

３．４切削用量的设计

切削用量主要包括背吃刀量、主轴转速以及进给速度等。切削速度对刀具耐用度影响最大，其次是进给量，切削深度影响最小。考虑到切削用量与刀具耐用度的关系，在选择粗加工切削用量时，应优先采用大的切削深度，其次考虑采用大的进给量。最后才是选择合理的切削速度。精加工时刀尖磨损往往

２数控车床加工工艺分析

数控车床加工工艺分析涉及面很广，从可能性和方便性两方面来分析，一方面零件图纸中的尺寸数据应满足编程方便。在数控加工的零件图纸上，最好以同一基准标注尺寸或直接给

出坐标尺寸。在手工编程时，要计算每个节点的坐标；在自动编

程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。另一方面，

零件各加工部位的结构工艺性要符合数控加工的特点。零件在

满足使用要求的前提下，最好采用统一的几何类型和尺寸，从而减少刀具规格和换刀次数，简化编程。数控加工应尽量采用

是影响加工精度的重要因素，因此应选用耐磨性好的刀具材

料，并尽可能使之在最佳切削速度范围内工作。

统一的基准定位，否则会因工件的多次安装定位误差而导致工

件加工的形位误差。分析零件所要求的加工精度，包括尺寸公

４典型零件数控车床加工工艺分析与编程实例

使用ＧＳＫ９８０Ｔ数控车床，将直径为由２６ｒａｍ的４５号钢棒料毛坯加工成图１所示的零件。

差、形位公差、表面粗糙度等是否能得到保证，有无引起矛盾的

多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。

【作者简介】韦兰花（１９７９一）。女，广西柳江人，助理讲师，从事机械制造及其自动化专业的教学、科研等工作。

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