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數控車工巧用刀偏進行切槽加工

2022-9-27 來源：茂名技師學院作者（zhě）：張太福

摘要： 數（shù）控車床作為現代化的機械設備，不（bú）僅可以提升企業生產（chǎn）的效率，更可以確（què）保企業產品的精度。其中在數控車（chē）工中巧用刀偏，讓傳統上難以完成的零（líng）部件生產任務變得可以實現，主（zhǔ）要表現在製造流程的（de）簡化以及各（gè）種製造需求的滿足（zú）。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素。切（qiē）槽加工的類型分為內溝（gōu）槽（cáo）、空刀槽、外溝槽等，加工過程極其複雜，需（xū）要工作人員具備極高的專業水平。

關鍵詞：數控車工；巧用刀偏；切槽；加工

0 引言

所有利用數控（kòng）車床實施（shī）加工製造（zào）的工作都稱為數控車工，具體涵蓋數控編程、個別係統數控車床操控、數控（kòng）工藝、數控車（chē）床操作等，一般情況下，技術人員的工作導向必須遵循企業機械的加工製造計劃，對（duì）原有數控（kòng）車工資源（yuán）進（jìn）行有效整合，對數控程序實施改進（jìn）和優化，從而大大縮短機械製造時間，顯著（zhe）提升數控（kòng）車床製造效率，真正將（jiāng）數控（kòng）車工自動化、集約（yuē）化、智（zhì）能化、係統（tǒng）化（huà）、數（shù）字化的優（yōu）勢發揮出來，實現企業（yè）經濟利益（yì）的最大化。

1 、數控車（chē）工巧用刀偏切槽加工的準備（bèi）階段

1.1 機床的合（hé）理選擇

在（zài）沒有開始數控車工切槽加工（gōng）之前，準備工作是十分必要的。其要（yào）點之（zhī）一是（shì）在剛性的基礎上分析（xī）、選擇最合適的機床結構。

具體（tǐ）地說，數控機床的主軸必須具備相應（yīng）的剛性，必須（xū）在切槽加工前嚴格測定機床的剛性，要確保滑板（bǎn）和機床導軌之間合理的間隙。一般情況下，可以利用增（zēng）加平衡裝置或者支撐軸的方式提高（gāo）機床（chuáng）的剛（gāng）性（xìng）。同（tóng）時，要有效控製夾具的剛性（xìng）、掌握好機床滾珠絲杠預緊力，以提高後續工藝過程的安全性。

1.2 切削刀具的選擇（zé）

要想保障切槽加工的良好質量，切削刀具的合理選擇是關鍵的因素。在生產製作期間，剛性和硬度最高的當屬硬質合金材質，廣泛應用在多數零件的切槽工藝中，具體（tǐ）標準可根據切槽的寬窄度和深度掌（zhǎng）控切削力。最關鍵的一點，要根據切槽加工中的切削（xuē）參數選擇切削刀具（jù），以保證高效安全地進行切削加工。

1.3 加工方式的選擇

科學（xué）合理的加工方式是簡化（huà）加工程序和降低加工耗量（liàng）的有效途徑（jìng）。傳統的加工方式可（kě）以直接（jiē）切入，針（zhēn）對很深溝（gōu）槽務必（bì）采用啄式循環手段進行斷普通加工溝槽可采用直接切入的加工方式，較深溝槽（cáo）需使用斷屑處理，針（zhēn）對較寬溝槽可以利用數（shù）控機床子程序來控製，以保證以（yǐ）準確的角度切入磨削斷麵和切麵。

因為（wéi）可以（yǐ）多種方式進行數控車（chē）工（gōng）切槽，所以，在（zài）切槽加工工（gōng）序展開前，務必（bì）嚴格分析零件加工圖紙的細節和參數，以此選擇出最適合的加（jiā）工方式，以此帶動（dòng）工作效率的提（tí）升。

2 、數（shù）控車工巧（qiǎo）用刀偏進行切槽加工（gōng）的（de）流程（chéng）

2.1 對刀（dāo）方式

一般情況下對刀工藝技術人員會（huì）利用切槽刀左刀尖進行，以完成車槽工序（xù），以完成數控車工切槽位置的精準性（xìng），通過對切槽刀寬度的掌控，設（shè）限車槽寬（kuān）度（dù）。比如，如果想低（dī）於 5mm 的槽（cáo）寬（kuān），技術操作者選擇切槽刀必須采用小於（yú） 5mm 或者與槽寬相等，從水平方向進刀，直接取出槽車，如果（guǒ）槽刀的主切削刀（dāo）與槽車的寬度（dù）不匹配，那麽就需要（yào）技術人員按照（zhào）匹配的標（biāo）準打磨削刀，以保（bǎo）證符合生產加工標準的寬度，特別要嚴格（gé）控製切槽刀寬度，保證合（hé）理而精準的刀頭尺（chǐ）寸，這些是保證加工精度的前提。

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的磨損，如果磨損程度突破安（ān）全範圍，會對車槽精度造成影響（xiǎng），更（gèng）會（huì）讓刃磨難度加大，從而加大修磨（mó）時間和成本（běn），最嚴重的狀況還導致修改數（shù）控車工流程，嚴重影（yǐng）響（xiǎng）綜（zōng）合製造效率（lǜ）。

2.2 槽刀模式

正常（cháng）情（qíng）況下，技術人員選擇槽刀的標準是略小於槽寬或（huò）者與槽寬形同，應用稍小於槽寬的槽刀時，需要操作人員在合理控製槽寬的基礎上反複（fù）進行擴槽加工，如果應用與槽寬相等的槽刀，隻需要（yào）保持橫向入刀（dāo）直（zhí）接取出車槽即可，不管（guǎn）利用哪種加（jiā）工模式，都需要極高的加工精度，為了杜絕浪費原（yuán）料現象（xiàng）發生，一般會（huì）利用小於槽寬（kuān）的槽刀進（jìn）行實際加工，該方式在大於 5mm 的機（jī）械製造工序中應用普遍，利用反複車削、操作接刀、借刀操作實現標準的槽寬。

例如，某（mǒu）製造企（qǐ）業在采用 HNC 數控係統操作時，在主軸正轉是利用 2 號刀刀偏（#0002）實施（shī）車削，快速移（yí）動到等待削（xuē）槽的外圓直徑位置，在 30mm 徑向處作2s 的停頓，徑向退刀的同時向右 0.5mm 處（chù）偏移（yí），再次移動向（xiàng）徑向直徑位置，到 30mm 處作 2s 停頓，同時徑向（xiàng）退（tuì）刀到換刀位置，此刻停止主軸的運動（dòng），暫停（tíng）加工流程（chéng）。

數（shù）控係統的型號不同（tóng）對刀偏切槽加工流程（chéng）的設計也各不相同，需要相關人員根據積累（lèi）的工作經驗，遵循相關的加（jiā）工條（tiáo）件，進行加工程序的合理設計，以保證數控車工巧用刀（dāo）偏加工切槽的精（jīng）確度。

2.3 切槽刀二次車削編程（chéng）

在上麵的對刀方式裏介紹了車削的方（fāng）式，通常是應用相等於槽寬的槽刀進行一（yī）次車削或者應用稍小於槽寬的槽刀進行再次或者多次擴槽，直至滿（mǎn）足要（yào）求的溝（gōu）槽尺寸精度標準，在實際的（de）操作工序中多數會應用後者。如（rú）果大（dà）於 5mm 的槽寬（kuān），就要進行多（duō）次車削，實施接刀和接刀的操作，實現寬槽的尺寸標準。例（lì）如（rú）圖1 所示工（gōng）件，其（qí）中設計 4.5mm 的切槽刀（dāo）寬度。以華中世（shì）紀星（xīng）ＨＮＣ數控係統為例，程序編製（zhì）如下：

圖（tú）1 工件示意圖

2.4 試（shì）切法

在應用對刀的過程中最常用（yòng）的是試切法，比（bǐ）如在（zài）某製造企業中應用 HNC 數控係統時，主軸（zhóu）在刀具、工件裝夾完備進行驅動，對刀時控（kòng）製左刀是標準的 02刀（dāo）補，而右刀尖則是采用非常用刀補，如 08 刀補，對（duì）刀首（shǒu）選應用左刀尖，將刀架停置在原先試刀處，以保證結構外圓上切槽刀能（néng）夠有一條亮線留下，切槽刀切削刀的現有位置是原工件外圓直徑 50.00mm。在確保 X 坐（zuò）標不發生改變的情況下移動 Z 軸，進行外圓直徑的測量，並在刀具參數中錄入測量數據，以保證試切直徑（jìng）的準確無（wú）誤，與此同時，數控係統會自動選出刀具，利用 X 軸坐標與外圓直徑相減，會求出工件的坐標原點以及與 X 軸位置的偏差。

3 、數控車工巧用（yòng）刀偏切槽加工刀（dāo）尖車削分析

3.1 選擇刀偏方式

在應用（yòng）刀偏進行切槽加工刀尖車削的過程中，必須采用適合的刀偏方式。基於零件加工要求、數（shù）控車工性能的製約，刀偏（piān）方法差（chà）異性很大。

第一，有效調（diào）整右刀尖車削程（chéng）度，獲得工件位置坐標，刀偏可（kě）在工件外圓直徑處進行；

第（dì）二，在刀偏模式的基礎上，有效調控其他切槽刀，刀偏在工件外圓直徑 30mm 處；第（dì）三，徑向退（tuì）刀到換刀尖，切槽加工程序停止。切槽走刀路線如圖 2 所示。

圖（tú） 2 切（qiē）槽走刀路線

3.2 選擇車削（xuē）模式

適當車削方式（shì）的選擇要根據切槽（cáo）刀磨損程度確（què）定。切槽加工的精度會（huì）受到槽刀和車刀磨損情況的直接影響，要求相關技術（shù）人員對（duì）車刀進行刃磨，對（duì）槽刀和車刀磨損程度進行有效控製，確保槽（cáo）刀精準運行。針對切槽刀刀刃磨損後寬度減少（shǎo）的情況，應對措施是在數控車工切槽加（jiā）工程序中（zhōng）輸入原（yuán）有槽刀數值。

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

3.3 構建車床模型

為了讓數（shù）控車工巧用（yòng）刀偏切（qiē）槽加工水（shuǐ）平（píng）得（dé）以提高，必須進行對應的車床（chuáng）模型構建，深入分（fèn）析數控車床零件設計方案，生成相關數（shù）控（kòng）代碼模塊、管理（lǐ）文件信息（xī）模塊等，對數控車工切槽加工流程進行優化。

4 、結束語

綜上所述，現（xiàn）代（dài）工業技術（shù）的突飛（fēi）猛進讓數控車床結構日（rì）趨完（wán）善，從（cóng）而（ér）帶動（dòng）了切槽（cáo）種類的迅速發展。數控車工技（jì）術的發展顯著（zhe）提升了企業零部件加工的精度，也提高了切槽加（jiā）工的（de）效（xiào）率，壓縮了產品製造的成本。但在具體的操作過程中，以上目（mù）標實現不是輕而易舉做到的，技術人員必須根據零部件加工（gōng）的實際情況，對加工工藝進行（háng）不斷的創新，充分發揮（huī）數控車工具備的自動化、數（shù）字化的優（yōu）勢，合理簡化數控車工製（zhì）造流程和操作程序，切實保證數（shù）控車工的

科學性、合理性和可靠性，以推動我國數控（kòng）行業的可持續發揮。

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