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：張太福
摘要： 數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，更可以確保企業產品的精度。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務變得可以實現，主要表現在制造流程的簡化以及各種制造需求的滿足。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素。切槽加工的類型分為內溝槽、空刀槽、外溝槽等，加工過程極其復雜，需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
所有利用數控車床實施加工制造的工作都稱為數控車工，具體涵蓋數控編程、個別系統數控車床操控、數控工藝、數控車床操作等，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制造計劃，對原有數控車工資源進行有效整合，對數控程序實施改進和優化，從而大大縮短機械制造時間，顯著提升數控車床制造效率，真正將數控車工自動化、集約化、智能化、系統化、數字化的優勢發揮出來，實現企業經濟利益的最大化。
1 、數控車工巧用刀偏切槽加工的準備階段
1.1 機床的合理選擇
在沒有開始數控車工切槽加工之前，準備工作是十分必要的。其要點之一是在剛性的基礎上分析、選擇最合適的機床結構。
具體地說，數控機床的主軸必須具備相應的剛性，必須在切槽加工前嚴格測定機床的剛性，要確?；搴蜋C床導軌之間合理的間隙。一般情況下，可以利用增加平衡裝置或者支撐軸的方式提高機床的剛性。同時，要有效控制夾具的剛性、掌握好機床滾珠絲杠預緊力，以提高后續工藝過程的安全性。
1.2 切削刀具的選擇
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。在生產制作期間，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，具體標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擇切削刀具，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直接切入，針對很深溝槽務必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，較深溝槽需使用斷屑處理，針對較寬溝槽可以利用數控機床子程序來控制，以保證以準確的角度切入磨削斷面和切面。
因為可以多種方式進行數控車工切槽，所以，在切槽加工工序展開前，務必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工方式，以此帶動工作效率的提升。
2 、數控車工巧用刀偏進行切槽加工的流程
2.1 對刀方式
一般情況下對刀工藝技術人員會利用切槽刀左刀尖進行，以完成車槽工序，以完成數控車工切槽位置的精準性，通過對切槽刀寬度的掌控，設限車槽寬度。比如，如果想低于 5mm 的槽寬，技術操作者選擇切槽刀必須采用小于 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與槽車的寬度不匹配，那么就需要技術人員按照匹配的標準打磨削刀，以保證符合生產加工標準的寬度，特別要嚴格控制切槽刀寬度，保證合理而精準的刀頭尺寸，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全范圍，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，嚴重影響綜合制造效率。
2.2 槽刀模式
正常情況下，技術人員選擇槽刀的標準是略小于槽寬或者與槽寬形同，應用稍小于槽寬的槽刀時，需要操作人員在合理控制槽寬的基礎上反復進行擴槽加工，如果應用與槽寬相等的槽刀，只需要保持橫向入刀直接取出車槽即可，不管利用哪種加工模式，都需要極高的加工精度，為了杜絕浪費原料現象發生，一般會利用小于槽寬的槽刀進行實際加工，該方式在大于 5mm 的機械制造工序中應用普遍，利用反復車削、操作接刀、借刀操作實現標準的槽寬。
例如，某制造企業在采用 HNC 數控系統操作時，在主軸正轉是利用 2 號刀刀偏（#0002）實施車削，快速移動到等待削槽的外圓直徑位置，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，此刻停止主軸的運動，暫停加工流程。
數控系統的型號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工作經驗，遵循相關的加工條件，進行加工程序的合理設計，以保證數控車工巧用刀偏加工切槽的精確度。
2.3 切槽刀二次車削編程
在上面的對刀方式里介紹了車削的方式，通常是應用相等于槽寬的槽刀進行一次車削或者應用稍小于槽寬的槽刀進行再次或者多次擴槽，直至滿足要求的溝槽尺寸精度標準，在實際的操作工序中多數會應用后者。如果大于 5mm 的槽寬，就要進行多次車削，實施接刀和接刀的操作，實現寬槽的尺寸標準。例如圖1 所示工件，其中設計 4.5mm 的切槽刀寬度。以華中世紀星 ＨＮＣ 數控系統為例，程序編制如下：
圖1 工件示意圖
2.4 試切法
在應用對刀的過程中最常用的是試切法，比如在某制造企業中應用 HNC 數控系統時，主軸在刀具、工件裝夾完備進行驅動，對刀時控制左刀是標準的 02刀補，而右刀尖則是采用非常用刀補，如 08 刀補，對刀首選應用左刀尖，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 坐標不發生改變的情況下移動 Z 軸，進行外圓直徑的測量，并在刀具參數中錄入測量數據，以保證試切直徑的準確無誤，與此同時，數控系統會自動選出刀具，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 、數控車工巧用刀偏切槽加工刀尖車削分析
3.1 選擇刀偏方式
在應用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。基于零件加工要求、數控車工性能的制約，刀偏方法差異性很大。
第一，有效調整右刀尖車削程度，獲得工件位置坐標，刀偏可在工件外圓直徑處進行；
第二，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；第三，徑向退刀到換刀尖，切槽加工程序停止。切槽走刀路線如圖 2 所示。
圖 2 切槽走刀路線
3.2 選擇車削模式
適當車削方式的選擇要根據切槽刀磨損程度確定。切槽加工的精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行有效控制，確保槽刀精準運行。針對切槽刀刀刃磨損后寬度減少的情況，應對措施是在數控車工切槽加工程序中輸入原有槽刀數值。
例如，在切槽寬度不足的狀態下，操作人員必須對磨損部位進行準確判斷，并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
為了讓數控車工巧用刀偏切槽加工水平得以提高，必須進行對應的車床模型構建，深入分析數控車床零件設計方案，生成相關數控代碼模塊、管理文件信息模塊等，對數控車工切槽加工流程進行優化。
4 、結束語
綜上所述，現代工業技術的突飛猛進讓數控車床結構日趨完善，從而帶動了切槽種類的迅速發展。數控車工技術的發展顯著提升了企業零部件加工的精度，也提高了切槽加工的效率，壓縮了產品制造的成本。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加工的實際情況，對加工工藝進行不斷的創新，充分發揮數控車工具備的自動化、數字化的優勢，合理簡化數控車工制造流程和操作程序，切實保證數控車工的
科學性、合理性和可靠性，以推動我國數控行業的可持續發揮。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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