複雜溝槽車削加工（gōng）工藝和編程方法分析

1.前言

溝槽零件是車（chē）削加工中的常見產品，不同類型溝槽的加工工藝設計是（shì）保證零（líng）件加工精度（dù）的關鍵。加工（gōng）工藝根據零件（jiàn）圖紙要求，識別（bié）分析坡（pō）口類型，確定坡口類型，安排加工工藝，設計加工路線和軌跡，編製加（jiā）工程序，準備刀具和量具等。加工工藝的選擇直接影響加工零件的質量和效率。

在車床加工的過程中，我們會遇到各種槽類零件，比如軸肩的槽加工，內孔台階的槽加工。一般選擇切槽刀來（lái）完成這類普通槽（cáo）類零件的加工，但遇到複雜槽類零件(槽根處有（yǒu）滑（huá）槽或槽肩及（jí）由倒（dǎo）角（jiǎo）、圓角或圓弧組成的槽麵的零件)，由於普通車床一般用成型刀加工槽，剛性大，不易刃磨，當槽深（shēn）窄或槽邊彎曲時，用普通車床很難加（jiā）工。數控車床是根據零件的表麵軌跡進行編程，使用通用刀具，刀具的（de）刀尖按照編程的軌跡進行加工（gōng），尤其是圓弧和圓錐麵的加工，是普通車床無法比擬的。

2、數控（kòng）車（chē）削複雜凹槽

2.1加工技術

數控加工時，首先要編（biān）製加工程序。FANUC數控係統是數控車床實際生產加工中應用最廣泛的係統。零件編程時，常用（yòng）的循環指令有G71、G72、G73，加工和使用都比較簡（jiǎn）單。在生產加工中，溝槽加工也是數（shù）控車削常（cháng）見的加工類型之（zhī）一，加工中（zhōng）會遇到各種形狀的溝槽。在FANUC數控（kòng）係統中，G75循環指令（lìng）常用於切割（gē）溝槽，但G75隻適用於切割簡單（dān）的直溝槽。加（jiā）工槽肩和槽根有倒角和圓（yuán）角的斜槽或複雜槽時，G75指令不再適用。

G73指令可以加工複雜的（de）凹槽。但由於刀（dāo）具沿工件表麵輪廓逐層進行深度加工，空行程多，加工效（xiào）率低。宏程序也可以加工複雜的坡（pō）口，但編程複雜，使（shǐ）用不方便。然而，G72指令可以簡單方便地（dì）實現複雜的溝槽（cáo）加工。

2.2 G72指令（lìng）介（jiè）紹

FANUC數控車床的G72指令是端麵複合（hé）循環加工指令，主要用於（yú）盤類零件的加工，是軸向進給（gěi）和徑向（xiàng）切削的端麵加工循環指令。根（gēn）據工件和刀具的不同，G72指令的（de）功能也不同，其加工範圍也不同。在實際生產中，通常（cháng）使用切削刃（rèn）平行（háng）於軸線的90°偏置刀具，這種刀具對軸向尺（chǐ）寸精度要求相（xiàng）對較高，徑向尺寸精度要（yào）求較低，零（líng）件輪廓單調增減，從而車削直徑差較大（dà）的盤套零件毛坯。長度短、直徑差大的零件（jiàn）的（de）內孔和端麵用刀（dāo）片（piàn）平行於軸（zhóu）線的鏜刀加（jiā）工。從指令的定義來看，G72指令與（yǔ）坡口加工無關，但G72指令的切削方向（xiàng）與坡口方向相同（tóng），可以用來描（miáo）述曲麵輪廓。同樣，循環指令也可以用於內圈溝槽的加工。綜上所述（shù），G72指令的加工特點滿足（zú）複雜槽加工的需要，可以選擇。

2.2工具選擇（zé）

應選擇槽型刀具代替外圓車刀。開槽（cáo）刀（dāo）一（yī）般用於（yú）切割或開槽，開槽刀的兩個刀尖（jiān）都可以加工工件。具（jù）有軸向（xiàng）切削強度差，徑（jìng）向切削性能好的特點。刀具的寬度與刀具的強度和切割時的（de）切割阻力有關。刀具寬度大時，刀具強度高，軸向切削性能好，但（dàn）徑向切削阻力大。當刀具寬度較小時，軸向切削（xuē）性能較差，徑向切削力較小。因此，插齒刀應選擇合適（shì）的寬度以滿足加（jiā）工需要，同時盡（jìn）量縮短刀長，比槽深長（zhǎng）3 ~ 4mm。切割刀的兩個副偏角必須對（duì）稱，主切削刃應平直、粗糙度高，以（yǐ）保證被加工工件的外徑和加工表麵（miàn）的粗糙度。

2.3編程軌道選擇

G72指令粗加工的切（qiē）削路徑路線從右向（xiàng）左，回到工件的安全端麵。精加工（gōng）路線是從左到右，從大直徑到小直徑，這（zhè）樣就可以加（jiā）工出因（yīn）直徑差大而預留的軸（zhóu）向加（jiā）工餘（yú）量（liàng）。精加（jiā）工和粗加工的起點和終點不（bú）同，但粗加工和精加工的圓弧（hú）指令程序正好相反。根據係統規定，精加工程序（xù）的第一個程序段隻能（néng）沿Z方向進給（gěi），不能出現（xiàn）X軸的運（yùn）動指令。G72指令可用於加工正反兩個方向的凹槽。編程加工簡單方便，縮短了加工時間，提高了生產效率。

2.4退刀量的選擇

用G72指（zhǐ）令編寫開槽程序時，Z軸方向不能有退刀，精車Z方向不能有餘量。因此，G72指令中的R值和（hé）第二行中的W值必須為0。編寫精車輪廓時，切（qiē）削刀具由左、右刀（dāo）尖加工，對刀以左刀尖為準。加工凹槽時，凹槽的右（yòu）側由右刀尖加（jiā）工。切槽（cáo）刀的寬度必（bì）須考慮在內，加工長（zhǎng）度應從刀的寬度中減去。

2.5切削參數的選擇

加工的時候（hòu）一定要（yào）慎重選擇背吃刀量。使用刀具進行加工時（shí），背吃刀量過大，殘留餘量大，精加工時（shí）軸（zhóu）向切削力大，加工時刀具會變形甚至（zhì）損（sǔn）壞，影響加工質量；如果背切量太小，加（jiā）工效（xiào）率就會低。根據加工材料和刀具的不同，選擇合理的背吃刀量。因為是用切割刀進行加工，所以要選擇小的（de）進給（gěi）速度和合理的（de）切削速度。加工時，使用冷卻液以保證正常排（pái）屑和冷卻。

3.加工實例

3.1特殊形狀的零件

特殊形狀的零件。因為是非單調遞（dì）增（zēng）的輪廓，所以在編製加工程序時應該首先考慮G73。但加工時刀具是沿著工件表麵輪廓運動的，空行程多（duō），加工效率極低。另外，G73運行軌跡是由切槽刀的輔助刀片（piàn）加工的，這（zhè）就暴露了切槽刀（dāo）本身強度（dù）差的問題，每次加工的背吃刀量必須很小，大大影響了加工效率。使用G72指令加工時，刀具幾乎沒有空（kōng）行程，其運行軌跡完全符合槽刀擅長（zhǎng）的徑向進給切削方式，提高了零件的加工效（xiào）率。

3.2加工工具和切削參數的選擇

為（wéi）了保證刀具的強度，車刀（dāo）的延伸長度比槽深長3 ~ 5 mm。裝刀時，確保主刀片（piàn）與工件軸線平行，即主刀片與工件外圓平行。零件的加工材料為硬鋁LY12，加工刀（dāo）具為開槽（cáo）刀具(寬度4mm)，安裝在（zài）4號刀位。粗車速度為550轉/分，精車速度為750轉/分；；粗進給速度為0.05mm/r，精進給速度為0.05mm/r，背進給速度為2mm。

3.3加工程序

4.結（jié）束語

在機械（xiè）機床的加工過程中，被加工零件複雜（zá）多樣，尤其是輪廓曲線的形（xíng）狀和位置千變（biàn）萬（wàn）化。另外，由於材料、批次等因素的影響，在製定具體零件的加工工藝時（shí），要具體（tǐ）分析，區別對（duì）待，靈活處理。通過以上分析，我們可以清楚地認識到零件的加工方法有很多種。如果正（zhèng）確選擇加工工藝和方法，熟（shú）練掌握和使用指令，不僅可以加工各種結（jié）構形式的常規或非常規（guī）零件，還（hái）可以創造性地應用（yòng）到一些特殊零件上，解決一（yī）些加（jiā）工難題，實現高效（xiào）加工和綠色製造。