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浅析提高数控加工效率的方法

【摘要】近年来，随着新型产品的不断出现和零件复杂程度

的不断加大，数控加工以其强大的优势得到了迅速普及，已经成为

一个企业争取市场优势的决定因素之一，因此，如何提高数控加工

效率及工艺，充分发挥数控加工的优势，是许多企业面临的主要问

题之一。

【关键词】调整刀具工艺加工程序

数控加工技术虽然是一种计算机集成制造技术，但它离不开相

应的管理及配套技术．要提高数控加工效率，应该提高认识、转变

观念，完善和加强各种相应的配套技术措施和管理水平。

一、尽量减少调整次数

1、机床调整。机床调整包括夹具中心校正和工件座标系设定。

这项工作应尽可能地精确．这样．在其它外部条件(机床、夹具、

刀具等)正常的情况下，可以长时间地保证加工出合格产品。

2、刀具调整。刀具调整包括刀具配备、刀具径向、轴向补偿值

的测量以及孔径尺寸的调节等。在刀具配备过程中，应合理选择刀

具形式、刀具材料和对不同的工件材料选择合适的刀具。对刀具补

偿值一般要求设在中差。对镗孔刀，尤其是组合镗刀．要求初调时

将孔径调到接近上差以减少调刀次数。另外在刀具调整过程中应注

意每把刀的耐用度．在达到耐用度之前及时更换．重新刃磨。否则

易造成刀具断折．造成产品报废。而且经常断刀也会影响主轴精度

(很小)，更重要的是断刀后必须重新校正机床，增加了辅助时间。

二、合理的选择切削用量

1、粗车时切削用量的选择。粗车时选择切削用量的核心是要考

虑提高生产率，同时还要考虑到刀具寿命，要加大背吃刀量、进给

量、和提高切削速度都能提高生产率。但它们都对刀具寿命产生了

很多不利因素，它们当中对刀具寿命影响最小的是背吃刀量，其次

是进给量，影响最大的是切削速度。

2、半精车、精车时切削用量的选择。半精车、精车时选择切削

用量时，应首先考虑保证加工质量，并要同时考虑到生产率和刀具

寿命。

（1）背吃刀量半精车、精车时的背吃刀量为：半精车时选被

吃刀量为0.5-2mm；精车时选择背吃刀量为0.1-0.8mm，在数控车

床上精车时选取背吃刀量为0.1-0.5mm.

(2)进给量：半精车、精车时背吃刀量选择的较小，较小的切削

力，所以进给量大一点对工艺系统的刚度和强度的影响不太大。半

精车、精车时进给量的选取主要由表面质量来决定，所以要达到表

面粗糙度值小，表面质量好，应尽量选择一个较小的进给量。

（3）切削速度：为了减小表面粗糙度值，当用硬质合金车刀精

加工时，通常采用较高的切削速度（切削速度大于80m/min），用高

速钢车刀精加工时，通常选择较小的切削速度（切削速度5m/min）

在数控车床加工时，切削速度可适当高些。

目前最具代表的主要是干切削、硬切削等新的切削工艺，这些

切削工艺成为制造技术提高加工效率和质量、降低成本的主要方

法。在大量的实践加工中发现，当切削速度提高10倍，进给速度

就要提高到20倍，远远越过传统的加工效率，使切削机理发生了

很大的变化，使单位功率中金属的切除率提高了30%-40%，切削力

降低了30%，刀具寿命提高了70%，留在工件上的切削热极少，切

削振动几乎完全消失，使切削加工产生了飞越性的变化。

三、尽量选择高性能的刀具材料

在数控机床切削加工中，金属切削刀具的作用不低于瓦特所发

明的蒸汽机。金属切削过程中，在高温下刀具切削部分承受着很大

的切削力和剧烈摩擦。所以，刀具材料应具备有高硬度和高的耐磨

性、足够的强度与韧性以及高的耐热性。目前国内外性能好的刀具

材料主要有：金属陶瓷、硬质合金涂层刀具、陶瓷刀具、聚晶金刚

石和立方氮化硼刀具等。它们各具特点，适应的工件材料和切削速

度范围各不相同。cbn适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等，如加

工高硬钢件(50～67hrc)和冷硬铸铁时主要选用陶瓷刀具和cbn刀

具，其中加工硬度60～65hrc以下的工件可用陶瓷刀具，而65hrc

以上的工件则用cbn刀具进行切削；pcd适用于切削不含铁的金属，

及合金、塑料和玻璃钢等，加工铝合金件时,主要采用pcd和金刚

石膜涂层刀具；碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和

丝锥等工具；硬质合金涂层刀具虽然硬度较高，适于加工的工件范

围广，但其抗氧化温度一般不高，所以切削速度的提高也受到限制，

一般可在400～500m/min范围内加工