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數控車工巧用刀偏進行切槽加工

2022-9-27 來源：茂名技（jì）師學院作（zuò）者：張太福

摘要： 數（shù）控車床作為現代化的機械設備，不僅可以提升企業生產的效率（lǜ），更可以確保企業產品的（de）精度。其中在數控車工中巧用刀偏，讓傳統上難以完成的零部件生產任（rèn）務變得可以實（shí）現，主要表現在製造流程的簡化以及各種製（zhì）造需求的（de）滿足。在數控車工工序中切槽加工是重要的環節，是影響零部件加工效率和質量的關鍵因（yīn）素。切槽加（jiā）工的類型（xíng）分為內（nèi）溝槽、空刀槽、外溝槽等，加工（gōng）過程極（jí）其（qí）複雜（zá），需要工作人員具備（bèi）極高的專業水平。

關鍵詞：數控車（chē）工；巧用刀（dāo）偏；切槽；加工（gōng）

0 引言

所有利用數控車床（chuáng）實施加工製造（zào）的工作都稱為數控車工，具體涵蓋數（shù）控編程、個別係統數控車床操控、數控工藝、數控車（chē）床操作等（děng），一般情況（kuàng）下，技術人員的（de）工作導向必須遵循企業機械的加工製造計劃，對原有數控車工資源進（jìn）行有效整合（hé），對（duì）數控程序實（shí）施改進和優化，從而大大縮短機械製造時間，顯著提升（shēng）數控車床製造（zào）效率，真正將（jiāng）數控車工自動化、集約化、智能化、係統化（huà）、數字化的優勢發揮（huī）出來，實現企業經濟利益（yì）的最大化。

1 、數控車工巧用刀偏切槽加工的準備階段（duàn）

1.1 機床的（de）合理選（xuǎn）擇

在沒有開始數控車工（gōng）切槽加工之前（qián），準備工作是十分必要的（de）。其要點之一（yī）是在剛性的（de）基礎上（shàng）分析、選擇最合適的機床結構。

具體地說，數控機床（chuáng）的主軸必須具備（bèi）相應的剛性，必須在切槽加（jiā）工前嚴格（gé）測定（dìng）機床（chuáng）的剛性，要確保滑（huá）板和機床導軌之間合理的（de）間隙。一般情況下，可以利用增加平衡裝置或者支撐軸的方式提（tí）高機床（chuáng）的剛性。同時，要有效控製夾具的剛性、掌握好機床滾珠絲杠預（yù）緊力，以提高後續工藝（yì）過程的（de）安全（quán）性（xìng）。

1.2 切削刀具的選擇

要想保障切槽加工的良好質量，切削（xuē）刀具的合理選擇是關鍵的因素。在生產（chǎn）製（zhì）作期間，剛性和硬度最（zuì）高的當（dāng）屬（shǔ）硬質合金材質，廣泛應用在多數（shù）零（líng）件的切槽工（gōng）藝中，具體標（biāo）準可根據切槽的寬窄度和深度掌控切削力。最關鍵的一點，要根據切槽加工中的切削參數選（xuǎn）擇切削刀具，以保證高效安全（quán）地進行切削加工。

1.3 加工方式的選擇

科學合理的加工方式是簡化加工程序和降低加工耗量的有效途徑。傳統的加工方式可以（yǐ）直接切入，針對很深溝槽務必采用啄式循環手段（duàn）進行斷普通加工（gōng）溝槽可采（cǎi）用直接切入的（de）加工方式，較深溝槽需使用斷屑處理，針對較寬溝（gōu）槽可以利用數控機床子程序來控製，以保證以準確的角度切入磨削斷麵和切麵。

因為可（kě）以多（duō）種方式進行數控車工（gōng）切槽（cáo），所以（yǐ），在切槽加工工序展開前，務必嚴格分析（xī）零件加工圖紙（zhǐ）的細節和參數，以此（cǐ）選擇出最適合（hé）的（de）加工方式，以此帶動工作效率的提升。

2 、數控車工巧用刀偏（piān）進行切槽（cáo）加工的流程

2.1 對刀方式

一般情況下對刀工（gōng）藝技術人員會（huì）利用切槽刀左刀尖進行，以完（wán）成車（chē）槽工序，以完成數控車工（gōng）切槽位置（zhì）的精準性，通過對切槽刀寬（kuān）度的掌（zhǎng）控，設限（xiàn）車槽寬度。比如，如果想低於 5mm 的槽寬（kuān），技術操作者選擇切（qiē）槽刀必須采用小於 5mm 或者與槽寬相等，從水平方向進刀，直接取出槽車，如果槽刀的主切削刀（dāo）與（yǔ）槽車（chē）的（de）寬度不匹配，那麽就需要技術人（rén）員按照匹配（pèi）的標（biāo）準打磨削刀，以保證符合生產加工標準的寬度，特別要嚴格控製切槽（cáo）刀寬度，保（bǎo）證合理而精準的刀（dāo）頭（tóu）尺寸，這些是保證加工精（jīng）度的（de）前提。

因為數控車工特殊的工藝特點，在應用過程中會造成切削刀（dāo）的磨損，如（rú）果磨損程度突破安全範圍，會對車槽精度造成影響，更會讓刃磨難度加大，從而加大修磨時間（jiān）和成本，最嚴重的狀況還導致修改數控車工流程，嚴重影響綜合製造效率。

2.2 槽刀模（mó）式

正常情況下，技術人員選擇槽刀的標準是略小（xiǎo）於槽寬或者（zhě）與槽（cáo）寬形同，應用（yòng）稍小於槽寬（kuān）的槽刀時（shí），需要操作（zuò）人員在合（hé）理控製槽寬的（de）基（jī）礎上反複進行擴（kuò）槽加工，如果應用與槽寬相等的槽刀，隻需要保持橫向入刀直接取出車槽即可，不管利（lì）用哪種加工模式，都需要極高（gāo）的（de）加工精度，為（wéi）了杜絕浪費原料現象發生，一般會利用小於槽寬的槽刀進行實際加工，該方式在大於 5mm 的機械製造工序中應用普遍，利用反（fǎn）複車削、操作（zuò）接刀、借刀操作實現標準（zhǔn）的槽寬。

例如，某製造（zào）企業在（zài）采（cǎi）用 HNC 數控係統操（cāo）作時，在主軸正轉是利用 2 號刀刀偏（#0002）實施車削（xuē），快速移動到等待削槽的（de）外圓直徑位（wèi）置，在 30mm 徑向處（chù）作（zuò）2s 的停頓，徑向退刀的同時向右 0.5mm 處偏移，再次移動向徑向直徑位置，到 30mm 處作 2s 停頓，同時徑向退刀到換刀位置，此刻停止（zhǐ）主軸的運（yùn）動，暫停加工流程。

數控係統的（de）型號（hào）不同對刀偏切槽加工流程的設計也各不相同，需要相關人員根據積累的（de）工作經驗，遵（zūn）循相關的加工條件，進行加（jiā）工（gōng）程序的（de）合理設計，以保證數控車工巧（qiǎo）用刀偏（piān）加工切槽的精確度。

2.3 切槽刀二次車削編程

在上麵（miàn）的（de）對刀方式（shì）裏介紹（shào）了車削的方式，通常是應用相等於槽寬的槽刀進行一次車削或者應用稍小於槽寬的槽刀進（jìn）行再次或者多次擴槽，直至滿足要（yào）求的溝槽尺寸精度標準，在（zài）實際的操作工序中多數會應用後者。如果大於 5mm 的槽寬，就要（yào）進行多次（cì）車削，實施接刀和接刀（dāo）的（de）操作，實（shí）現寬槽（cáo）的尺寸標準。例如圖1 所示工（gōng）件，其中（zhōng）設計 4.5mm 的切槽刀寬度。以華中世紀星（xīng）ＨＮＣ數控係統為例，程序編製如下（xià）：

圖1 工件示意圖

2.4 試切法（fǎ）

在應用對刀的過程中（zhōng）最常（cháng）用的是試切法，比如在（zài）某製造企業中應（yīng）用 HNC 數控係統時，主軸在刀具（jù）、工件裝夾完備進行驅（qū）動，對刀時控製左刀是標準的 02刀（dāo）補，而右刀尖（jiān）則是（shì）采用非（fēi）常用刀（dāo）補，如 08 刀（dāo）補，對刀首選應用左刀尖，將刀架停置（zhì）在原先試刀處，以保證結（jié）構外（wài）圓上切槽刀能夠有（yǒu）一條亮線留下，切槽刀切削刀的現有位置是原工件外圓（yuán）直（zhí）徑 50.00mm。在確保 X 坐標不（bú）發生改變的情況（kuàng）下移動 Z 軸，進行外圓直徑的（de）測量（liàng），並（bìng）在刀（dāo）具參數中錄入測量數據，以保證試切（qiē）直徑的準確（què）無誤（wù），與此同時，數控係統會（huì）自動選出刀具，利（lì）用 X 軸（zhóu）坐標與外圓直徑相減，會求出工件的坐標原點以及與 X 軸位（wèi）置的偏差。

3 、數控車工巧用刀偏（piān）切槽加工刀尖車削分（fèn）析

3.1 選擇刀偏方式

在應用刀偏進行切（qiē）槽加工刀尖（jiān）車削的過程中，必須（xū）采用適合的刀偏方式。基於（yú）零件加工要求、數控車工性能的製約，刀偏方法差異性很（hěn）大。

第一，有效調（diào）整右刀（dāo）尖車（chē）削程（chéng）度（dù），獲得工件位置坐標，刀偏可在工件外（wài）圓直徑處進（jìn）行；

第二，在刀（dāo）偏模式的基（jī）礎上，有效調控其他切槽刀，刀偏在工件外圓直徑 30mm 處；第三，徑向退刀到換刀尖，切槽加工程（chéng）序停（tíng）止。切槽走刀路（lù）線如圖 2 所示。

圖（tú） 2 切槽（cáo）走刀（dāo）路線

3.2 選（xuǎn）擇車削模式

適（shì）當車削方式的選擇要根據切槽刀磨（mó）損程度確定。切槽加工的精（jīng）度會受到槽刀和車刀磨損情況的直接影響，要求相關技術人員對車刀進行刃磨，對槽刀和車刀磨損程度進（jìn）行有效控製，確保槽刀精準運行。針對切槽刀刀刃磨損（sǔn）後寬度減少（shǎo）的情況，應對措施是在數控車工切槽加工程（chéng）序中（zhōng）輸入（rù）原有槽刀數值。

例如，在切槽寬度不足的狀態下，操作人員必須對磨損部（bù）位進行準確判斷，並根據槽寬以及槽位等相關數據，進行磨（mó）損數值的計算，同時在程序（xù）中調整（zhěng）磨損值。

3.3 構建車床模型

為了讓數控車工巧用刀偏切（qiē）槽加工水（shuǐ）平得以提（tí）高，必須進（jìn）行對應的車床模型構建，深入分析數控車床（chuáng）零件設計方案，生成相關數（shù）控代碼（mǎ）模塊、管理文件信息模塊等，對數控車工切槽（cáo）加工流程進（jìn）行（háng）優（yōu）化。

4 、結束語

綜上所述，現代工業技術的突飛猛進讓數控車床結（jié）構日趨完善，從而帶動了切槽種類的迅（xùn）速發展。數控車工技術的發展顯著提（tí）升了企業零部件加工的精度，也提高了切槽加（jiā）工的（de）效率，壓縮（suō）了產品製造的成本。但在具體的操作過程中，以上目標實現不是輕而易舉做到的，技術人員必須根據零部件（jiàn）加工的實際情（qíng）況，對加（jiā）工工藝進（jìn）行不斷的創（chuàng）新，充分發揮數控車工具備（bèi）的自動化（huà）、數字化的優勢，合理簡化數控車工（gōng）製造流（liú）程（chéng）和操作程序，切實保證數控車工的

科學性（xìng）、合理性和可靠性，以推動我國數控（kòng）行（háng）業的可持續發揮。

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