數(shù)控車削加工進(jìn)給路線的確定

加工路線的確定首先必須保持被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單、走刀路線盡量短、效率較高等。因精加工的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，因此確定進(jìn)給路線的工作重點(diǎn)是確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線。下面將具體分析：
（1）加工路線與加工余量的關(guān)系
    在數(shù)控車床還未達(dá)到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯件上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時(shí)，則要注意程序的靈活安排。安排一些子程序?qū)τ嗔窟^多的部位先作一定的切削加工。
①對(duì)大余量毛坯進(jìn)行階梯切削時(shí)的加工路線
    圖1所示為車削大余量工件的兩種加工路線，圖(a)是錯(cuò)誤的階梯切削路線，圖(b)按1→5的順序切削，每次切削所留余量相等，是正確的階梯切削路線。因?yàn)樵谕瑯颖吵缘读康臈l件下，按圖(a)方式加工所剩的余量過多。

(a) (b)
圖1 車削大余量毛坯的階梯路線

根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，還可以放棄常用的階梯車削法，改用依次從軸向和徑向進(jìn)刀、順工件毛坯輪廓走刀的路線(如圖2所示)

圖2 雙向進(jìn)刀走刀路線

②分層切削時(shí)刀具的終止位置
    當(dāng)某表面的余量較多需分層多次走刀切削時(shí)，從第二刀開始就要注意防止走刀到終點(diǎn)時(shí)切削深度的猛增。如圖3所示，設(shè)以900主偏角刀分層車削外圓，合理的安排應(yīng)是每一刀的切削終點(diǎn)依次提前一小段距離e(例如可取e=0.05㎜)。如果e=0，則每一刀都終止在同一軸向位置上，主切削刃就可能受到瞬時(shí)的重負(fù)荷沖擊。當(dāng)?shù)毒叩闹髌�角大�?00，但仍然接近900時(shí)，也宜作出層層遞退的安排，經(jīng)驗(yàn)表明，這對(duì)延長(zhǎng)粗加工刀具的壽命是有利的。

圖3 分層切削時(shí)刀具的終止位置

（2）刀具的切入、切出
    在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，要安排好刀具的切入、切出路線，盡量使刀具沿輪廓的切線方向切入、切出。
    尤其是車螺紋時(shí)，必須設(shè)置升速段δ1和降速段δ2（如圖4），這樣可避免因車刀升降而影響螺距的穩(wěn)定。

圖4 車螺紋時(shí)的引入距離和超越距離

（3）確定最短的空行程路線
    確定最短的走刀路線，除了依靠大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)外，還應(yīng)善于分析，必要時(shí)輔以一些簡(jiǎn)單計(jì)算。現(xiàn)將實(shí)踐中的部分設(shè)計(jì)方法或思路介紹如下。
    ①巧用對(duì)刀點(diǎn) 圖5(a)為采用矩形循環(huán)方式進(jìn)行粗車的一般情況示例。其起刀點(diǎn)A的設(shè)定是考慮到精車等加工過程中需方便地?fù)Q刀，故設(shè)置在離坯料較遠(yuǎn)的位置處，同時(shí)將起刀點(diǎn)與其對(duì)刀點(diǎn)重合在一起，按三刀粗車的走刀路線安排如下：
第一刀為 A→B→C→D→A
第二刀為 A→E→F→G→A
第三刀為 A→H→I→J→A
    圖5(b)則是巧將起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)分離，并設(shè)于圖示B點(diǎn)位置，仍按相同的切削用量進(jìn)行三刀粗車，其走刀路線安排如下：起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)分離的空行程為A→B
第一刀為 B→C→D→E→B
第二刀為 B→F→G→H→B
第三刀為 B→I→J→K→B
顯然，圖5(b)所示的走刀路線短。

圖5 巧用起刀點(diǎn)
(a) 起刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)重合 (b) 起刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)分離

②巧設(shè)換刀點(diǎn) 為了考慮換（轉(zhuǎn)）刀的方便和安全，有時(shí)將換（轉(zhuǎn)）刀點(diǎn)也設(shè)置在離坯件較遠(yuǎn)的位置處（如圖5中A點(diǎn)），那么，當(dāng)換第二把刀后，進(jìn)行精車時(shí)的空行程路線必然也較長(zhǎng)；如果將第二把刀的換刀點(diǎn)也設(shè)置在圖5(b)中的B點(diǎn)位置上，則可縮短空行程距離。
③合理安排“回零”路線 在手工編制較復(fù)雜輪廓的加工程序時(shí)，為使其計(jì)算過程盡量簡(jiǎn)化，既不易出錯(cuò)，又便于校核，編程者（特別是初學(xué)者）有時(shí)將每一刀加工完后的刀具終點(diǎn)通過執(zhí)行“回零”（即返回對(duì)刀點(diǎn)）指令，使其全都返回到對(duì)刀點(diǎn)位置，然后再進(jìn)行后續(xù)程序。這樣會(huì)增加走刀路線的距離，從而大大降低生產(chǎn)效率。因此，在合理安排“回零”路線時(shí)，應(yīng)使其前一刀終點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離盡量減短，或者為零，即可滿足走刀路線為最短的要求。
（4）確定最短的切削進(jìn)給路線
     切削進(jìn)給路線短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗等。在安排粗加工或半精加工的切削進(jìn)給路線時(shí)，應(yīng)同時(shí)兼顧到被加工零件的剛性及加工的工藝性等要求，不要顧此失彼。
    圖6為粗車工件時(shí)幾種不同切削進(jìn)給路線的安排示例。其中，圖6(a)表示利用數(shù)控系統(tǒng)具有的封閉式復(fù)合循環(huán)功能而控制車刀沿著工件輪廓進(jìn)行走刀的路線；圖6(b)為利用其程序循環(huán)功能安排的“三角形”走刀路線；圖6(c)為利用其矩形循環(huán)功能而安排的“矩形”走刀路線。

圖5-10 走刀路線示例
(a)沿工件輪廓走刀 (b)“三角形”走刀 (c)“矩形”走刀

對(duì)以上三種切削進(jìn)給路線，經(jīng)分析和判斷后可知矩形循環(huán)進(jìn)給路線的走刀長(zhǎng)度總和為最短。因此，在同等條件下，其切削所需時(shí)間（不含空行程）為最短，刀具的損耗小。另外，矩形循環(huán)加工的程序段格式較簡(jiǎn)單，所以這種進(jìn)給路線的安排，在制定加工方案時(shí)應(yīng)用較多