在數(shù)控機(jī)床上加工零件，與普通機(jī)床有所不同，不僅要考慮夾具、刀具、切削用量等常規(guī)工藝的選擇，更要考慮對(duì)刀點(diǎn)、編程原點(diǎn)等設(shè)置，在保證質(zhì)量的前提下，盡可能提高機(jī)床的加工效率。

　　以圖一所示的軸類零件為例，要在數(shù)控機(jī)床上完成此單個(gè)零件的車削，首先要進(jìn)行工藝分析，確定工藝方案。

　　常見的工藝方案有兩種，分別為表一和表二。

      表二

　　一、

　　1、車工件左端面

　　2、車工件左端外圓弧至工件總長(zhǎng)的1/2處

　　3、車工件左端內(nèi)腔

　　二、

　　1、車工件端面至總長(zhǎng)尺寸

　　2、車工件外形與原外圓弧相接

　　3、車工件右端內(nèi)腔

　　一、夾具和工件裝夾方法的比較

　　比較兩種工藝方案，在夾具選擇方面，都選擇了數(shù)控車床上的最通用的夾具——三爪卡盤。但是，方案一，除了使用卡盤，還采用了頂尖，為一夾一頂?shù)姆绞剑捎么朔绞剑仨氼A(yù)先車削輔助夾套(如圖);方案二，不需要輔助夾套，可省下車削夾套的材料和時(shí)間，但是，在調(diào)頭裝夾后，只裝夾了工件的很短的一部分，對(duì)于像本例中比較細(xì)長(zhǎng)的軸類零件的車削，存在裝夾不安全的因素，并且由于裝夾不可靠，還會(huì)引起工件同軸度的誤差，造成廢品。

　　因此，盡管方案一較為煩瑣，但是，裝夾可靠，并能保證此細(xì)長(zhǎng)軸類零件的同軸度要求，在夾具的選用中，方案一較合適。

　　二、刀具的選擇及對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的位置。

　　1、刀具的選擇

　　與普通機(jī)床相比，數(shù)控加工時(shí)對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅要求剛性好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、耐用度高、斷屑和排屑性能好，同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，滿足數(shù)控機(jī)床的高效率。本例中，兩種方案采用了類似的刀具，分別為：

　　1號(hào)刀? 大偏角刀? 如圖

　　2號(hào)刀? 鏜刀

　　3號(hào)刀? 內(nèi)切槽刀

　　4號(hào)刀? 內(nèi)螺紋刀

　　5號(hào)刀? 外切槽刀

　　6號(hào)刀? 外螺紋刀

　　1號(hào)刀為大偏角刀，分別用來車削端面，外圓及圓弧，采用較大的副偏角，可以避免連圓弧時(shí)產(chǎn)生過切現(xiàn)象，但是在兩種方案中，方案一中間連續(xù)的圓弧在一次車削中完成，能保證圓弧的光滑連接、方案二中間連續(xù)的圓弧通過調(diào)頭車削來完成，接刀處會(huì)產(chǎn)生明顯的接刀痕跡，相比方案一有所欠缺。

　　2號(hào)刀為鏜刀，用于內(nèi)孔的加工，由于工件的孔較深，且直徑小，對(duì)于鏜刀的要求較高，故采用了切削刃口(刀夾)位置在鏜桿直徑為1/2處這樣處理，可增大鏜桿的直徑，從而提高鏜刀的剛性。

　　3號(hào)刀內(nèi)切槽刀、4號(hào)刀內(nèi)螺紋刀、5號(hào)刀外切槽刀、6號(hào)刀外螺紋刀，方案相同。

　　2、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的位置。

　　工件裝夾方式確定后，即可通過確定工件原點(diǎn)來確定工件坐標(biāo)系。如果要運(yùn)行這一程序來加工工件，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系開始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)一般通過對(duì)刀來確定，所以，該點(diǎn)又稱為對(duì)刀點(diǎn)。在編制程序時(shí)，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是：(1)便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制;(2)易于找正并在加工過程中便于查找;(3)引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具或機(jī)床上。在本例中，兩個(gè)方案均運(yùn)用了工件右端面與軸線的交點(diǎn)作為對(duì)刀點(diǎn)，完全符合對(duì)刀點(diǎn)的設(shè)置原則，對(duì)刀點(diǎn)都處理的較好。而換刀點(diǎn)的選擇，以換刀時(shí)不碰工件或其他部件為準(zhǔn)，兩方案均選在了離對(duì)刀點(diǎn)x、z方向分別為100，100的位置，處理也較好，縱觀夾具和刀具的選擇，方案一的方法對(duì)于保證零件精度較為有利，方案二容易造成裝夾不安全，同軸度嚴(yán)重超重，外圓弧接入處痕跡明顯等問題，較難達(dá)到零件加工要求。因此，采用方案一較合適。

　　三、切削用量的確定。

　　數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度;并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。

　　1、主軸轉(zhuǎn)速的確定

　　主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為鋁件，刀具材料為高建工具鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速600r/min,精加工選擇800r/min車削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用400r/min來車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車400 r/min，比較容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用200 r/min更穩(wěn)妥。

　　2、進(jìn)給速度的確定

　　進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進(jìn)度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車選用較高的進(jìn)給速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙和零件精度為原則，應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度，得出下表

　　3、背吃刀量確定

　　背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精車量)，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般0.2-0.4mm。本例中，背吃刀量的選擇大致為

　　粗 精

　　總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。