數控機床車削加工中參數的合理確定
科學發展
作者：郭壯
摘 要：切削用量不但是數控機床加工前必須要調整的重要參數，其數值選擇是否合理與加工質量、加工效率和生產成本有著密切的聯係。因此，合理選擇切削參數對於提高加工零件質量，縮短加工時間，提升加工效率，提高製造型企業經濟效益及生產水平具有重要的現實意義，值得深入探討和研究。
關鍵詞：數控機床；車削加工；參數
在數控機床車削加工實踐中，合理確定切削參數，能夠保障加工零件的質量，提高數控機床及切削刀具的使用壽命，最大限度地提升切削加工效率。增加數控機床的進給量和切削速度，能夠減少切削零件所需時間，但同時數控機床的切削刀具壽命會明顯縮短，加工零件的表麵質量也會有所下降。因此，合理確定數控機床車削加工參數，是提升加工效率，獲得較高經濟效益的重要途徑，值得深入探討。
1、為什麼要合理確定數控加工切削用量
現代數控機床隨著廣泛的應用，電子計算機相關技術越來越多地與之相融合，特別是隨著CAD/CAM技術快速發展，很多CAD/CAM軟件均提供了自動編程功能，不僅提供了各種各樣加工方式方法，采用不同的加工方式對加工過程當中的切削用量數值也會產生一定影響。此外，近年高速切削的興起，針對工件金屬材料不同，在切削速度達到某個特定值時，切削溫度不升反降的特點，使數控加工產品質量得到改善，還大幅度地提高了生產效率。通過上述分析可以發現，在數控機床加工中，切削用量的合理選擇其實並不容易。所說的“合理選擇”，是指對現有條件充分利用（包括：機床扭矩、功率等動力性能；刀具切削的耐磨性和硬度性能）的基礎上，在達到要求加工質量的前提下，盡量減少加工時間，從而獲取較高生產率的同時，加工成本最低化所需的切削用量。對於數控機床的切削加工而言，切削用量的三要素聯係十分密切，改變任一參數均可能會致使其它參數發生變化。例如，增大切削用量時，相應地就需增加刀刃的負荷；若增加切削熱，則刀具磨損隨之加快，進而還會提升加工成本、限製加工速度。因此，實踐中絕非隻用計算公式得出一個數值使用這麼簡單，而需以實踐加工生產經驗為依據，綜合考慮計算數值和經驗數值，才能使切削用量更加合理，才能在付出較低加工成本的同時，獲得較高的生產效率和效益。通過近年來數控技術的高速發展，切削用量的選用應以最大限度地降低加工成本，獲取較高經濟效益，同時使加工產品的生產效率和質量進一步提升為目標。
2、數控機床車削加工中刀具幾何參數如何確定
作為刀具幾何參數重要組成部分之一，刀具幾何角度對數控機床車削過程中的切削力大小、切削功率和切削溫度會產生直接影響，更事關數控機床刀頭、刀刃強度、工作磨損狀況和散熱體積，還對刀具刃形和切削圖形產生較大影響，甚至還會影響切屑流出的方向，而對機床工作切入切出平穩性和切削刃鋒利程度產生一定影響。實踐表明，在切削條件不同的情況下，應選擇與之對應的刀具幾何角度，方能獲得較佳的加工效果和加工效率。以刀具前角參數的確定為例，在選擇前角時，保證切削刃的鋒利是前提，還應適當兼顧切削刃保持足夠的強度。實踐中，在確保零件加工質量前提下，通常參數的選擇應使刀具達到最高使用壽命為原則確定。而作為一個相對的概念，切削刃是否具備足夠的強度，與加工零件材料及刀具材料物理性能有關，還與加工條件關係緊密。基於以上認知，合理選擇前角參數應采取以下原則：一是，加工塑性材料時宜取較大前角，而加工脆性材料時則宜取較小前角；二是，粗加工時可取較小前角，而精加工時，則宜取較大前角；三是，當加工零件的材料硬度、強度相對較低時，前角可取較大參數，反之，則應取較小前角；四是，刀具材料抗彎強度及衝擊韌性相對較低時，宜取較小前角，如，硬質合金刀具合理前角可較陶瓷刀具大，而高速鋼刀具合理前角則較硬質合金刀具大；五是，在機床功率較小或工藝係統剛性較差時，可選取較大前角參數，以盡量減小切削力與振動帶來的影響。當然，在生產實踐中，為確保刀具工作穩定性，數控機床車削加工時刀具前角通常不宜過大。
3、數控機床車削加工中切削參數的合理確定
使用數控機床進行車削加工，在選擇數控編程時即應確定切削參數，合理的參數應當能夠最大限度地保障零件加工質量，提高刀具的使用壽命，使數控機床能力得到充分發揮，提升刀具切削性能，且能以較低生產成本獲得較高生產效率。