普通车削加工与数控车削加工的技术对比研究

来源:用户上传      作者: 朱敏

　　摘 要：文章主要分析了数控车削加工工艺的特点，并将其与传统的车削加工工艺进行了对比分析，总结了数控车削加工工艺的适用范围及优势，给车削设备的选择提供了一定的参考依据。
　　关键词：数控车削；普通车削；加工工艺；对比分析
　　引言
　　随着零件构造的复杂化，普通车削加工已经无法满足实际生产的要求，数控车削加工则可以通过数控机床来完成复杂零件的车削加工，并且加工精度高、速度快，使得数控车削加工已经逐步取代了传统的车削加工。但是完全采用数控车削加工，其设备更换的成本相对较高，使得企业无法全部更换，这样为了同时使用现有的数控车削设备与传统车削设备，提高生产效率，就必须从加工零件的结构形式、零件的精度要求等方面来合理地设计车削加工工艺技术方案，以充分利用企业现有的加工设备，实现利益最大化。
　　1 数控车削加工工艺分析与普通车削加工工艺差别
　　根据数控车削加工的工艺条件，可以确定数控车削加工的零件的特点主要有如以几方面：首先最适合数控车削加工的零件的形状往往十分复杂，而且对尺寸精度要求较高，普通的车削加工工艺无法完成；其次，对于具有复杂曲线或曲面轮廓的零件，数控车削设备也可以高效地完成加工；对于零件尺寸测量难度大、加工过程的进给量很难通过手工控制的零件也适宜使用数控车削设备加工。
　　然而普通车削加工的零件具有以下特点：生产的零件结构简单，生产的数量巨大；对于装备加持难度大或加工精度要求全部依靠寻找正定位来保证的零件也需要用普通车削加工机床来进行加工；此外，对于加工余量极不稳定的零件也需要使用普通车削加工机床来进行加工。
　　2 数控车削加工与普通车削加工内容的差别
　　2.1 适宜数控车削加工内容的特点
　　优先选择那些普通车削设备无法加工的内容来进行数控加工；对于普通车削设备加工难度大，质量控制难度大的内容应作为数控车削加工的内容；对于价格加工效率要求高、加工步骤复杂致使人工无法完成加工的内容也应考虑使用数控车削加工。
　　2.2 适宜普通车削加工内容的特点
　　对于加工过程调整时间长的加工内容，由于其导致数控加工设备的使用效率大大降低，因此适合采用普通车削加工设备来进行加工；对于零件加工时的编程取数难度很大、零件的型面、轮廓检测困难的零件也适合采用普通车削加工设备来进行加工；零件的加工表面繁琐，导致数控机床编程实现困难，加工工艺很复杂，可采用普通车削加工。
　　3 数控车削加工工艺路线分析
　　3.1 数控车削加工阶段概述
　　在进行零件加工时，为了提高加工的精度，往往采用的是分步骤加工法以使得零件的尺寸精度逐渐接近目标尺寸，该分步骤加工过程主要分为粗加工、半精加工、精加工和抛光加工四个阶段。粗加工主要是根据零件的基本轮廓，车削出零件的粗略模型，接着再进行半精加工，该阶段主要是进一步细化零件的车削尺寸，使其满足一定的精度误差，接下来的精加工过程，是在半精尺寸的零件基础上进一步缩小误差范围，使其满足设定的加工精度要求，最后的加工过程是抛光处理，使零件的表面光滑度满足预期要求。至此，整个数控车削加工工序便完成了。
　　3.2 确定数控车削加工顺序的基本原则
　　数控车削加工顺序的主要根据基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔四个基本原则来确定，其实际确定时，需要根据经验进行选择。
　　3.3 确定数控车削加工走刀路线考虑因素
　　对点位加工的数控车削机床要尽可能减少刀具的空程时间以提高加工效率，这样就需要对加工程序进行优化，以保证加工时刀具的走刀路线最短。为了确保加工的零件表面粗糙度满足工艺要求，在编程时要考虑将零件最终轮廓的形成放置在最后一次走刀时完成整体加工。在考虑进刀具进退刀路线时，要尽量避免在加工零件的轮廓处停刀或垂直切入切出加工零件。对于旋转体类零件的加工，要对零件的整体结构进行分解，考虑分步骤制定粗加工路线，然后再进行后续加工步骤，以缩短加工时间，提高加工效率。
　　3.4 合理选择数控车削加工夹具
　　数控车削加工要求使用的夹具的坐标方向与机床的坐标方向是相对固定的；此外，还要注意协调加工零件与车削机床的坐标系尺寸。主要考虑因素如下：单件小批量生产时，优先选用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具；在成批生产时，才考虑采用专用夹具；零件的装卸要快速、方便、可靠；夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工；批量较大的零件加工可以采用多工位、气动或液压夹具。
　　3.5 合理选择数控车削加工刀具
　　数控车削加工刀具的选择主要考虑加工零件的材料、零件的轮廓、加工机床允许的切削量和刀具的刚性及耐用度等因素，一般应优先选用数控车削设备提供的标准刀具。
　　3.6 合理选择数控车削加工量具
　　数控车削加工主要用于单件小批生产，一般采用通用量具；成批生产和大批大量生产中部分数控工序，应采用各种量规和一些高生产率的专用检具与量仪等，选择的量具的精度应和所加工零件的要求精度相适应。
　　4 结束语
　　数控车削加工的性能好、精度高、速度快、自动化程度高，这些优点使得数控车削加工比普通车削加工具有更高的加工效率和优势，但也有其适用范围，因此，在进行零件加工前，要先分析零件的适用加工类型，以合理的选择车削加工设备，提高生产效率，降低生产成本。
　　参考文献
　　[1]龚仲华.数控技术[M].北京：机械工业出版社，2004，1.
　　[2]周光万.机械制造工艺学[M].西南交通大学出版社，2009，3.
　　[3]韩鸿鸾，丛培兰.数控加工工艺[M].人民邮电出版社，2010，1.
　　[4]荣瑞芳.数控加工工艺与编程[M].西安电子科技大学出版社，2006，8.
　　[5]陈建辉.解析数控机床故障的检测与维修[DB].http：//www.zytxs.com/.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-6725705.htm