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数控车床加工轴类工件应该注意哪些问题? 

加工轴类工件是数控车床最基本功能,确保轴类工件加工质量满足要求是检测数控车床性能的重要标准。那么除了通用操作规程,针对轴类工件的特点,我们在实际加工过程中,应该注意哪些问题呢?

针对这个问题,可以总结为“装夹、刀具、编程、测量、安全”五大核心要素。

要素 功能 说明
1:装夹:保证同轴度和刚性的基础 1:基准统一与选择: 尽量采用两端中心孔作为定位基准(即“双顶”),这是保证多阶梯轴各段同轴度的最佳方法。数控车床可配合动力回转顶尖使用。

若需卡盘夹持,应选择直径较大、长度较长、表面较光滑的段落作为装夹基准面。

2:装夹方式与找正: 粗加工:可采用卡盘直接夹持(有足够余量),但夹持长度不宜过短,需保证刚性。

精加工或二次装夹:必须使用已车修过的软爪或弹簧夹头。

软爪车修:在安装工件前,用程序或手动将卡盘软爪的内圆或端面轻轻车一刀(车削直径略小于工件被夹持直径),使其与主轴同心。这是消除三爪卡盘本身误差、保证精加工同轴度的关键步骤。

 

使用尾座顶尖时,顶紧要适当。过松导致振动和脱落风险;过紧会导致工件弯曲,特别是细长轴,并可能烧坏顶尖。

3:细长轴的特殊处理  

必须使用跟刀架或中心架来增加刚性,抵消径向切削力引起的弯曲变形和振动。

 

跟刀架支撑爪的弧面需与工件外圆配研,接触良好。

 

调整中心架时,必须在工件旋转状态下进行,使三个支撑爪均匀接触。

2:刀具:切削稳定与表面质量的保证

 

1:刀具选择与刃磨: 根据工件材料(钢、铝、不锈钢)选择合适的刀片材质和槽型。粗车选强度高、断屑好的刀片;精车选锋利、耐磨的刀片。

 

刀尖圆弧半径选择要合理:大圆角利于提高表面光洁度和刀尖强度,但可能引起振动;小圆角适用于精车和清根。

 

确保刀尖高度与主轴中心高严格对准,偏差会影响实际切削角度和直径尺寸。

2:刀尖圆弧半径补偿(G41/G42): 精加工必须在程序中启用刀补。否则,加工锥面、圆弧或端面时会产生尺寸误差。

对刀时,需在系统中正确输入刀尖圆弧半径值和刀尖方位号(T值),这是补偿正确的核心参数。

3:编程与工艺:优化效率与精度

 

:1:工艺路径规划: 遵循“先粗后精、先近后远” 原则。先大量去除余量,再精修尺寸;先加工离卡盘近的部分,以增加远端刚性。

合理安排走刀路径,减少空行程,提高效率。

 

对于有热处理要求的轴,必须为后续的磨削或半精车、精车留出合适的加工余量(通常单边0.3-1.0mm)。

2:切削参数优化 粗加工:在机床和刀具允许范围内,尽量采用大切深、大进给、中低转速,以提高效率。

精加工:采用小切深(0.1-0.5mm)、小进给(0.05-0.2mm/r)、高转速,以获得高表面质量。

使用恒线速切削(G96),特别是加工直径变化大的阶梯轴时,能保证从大直径到小直径的切削速度恒定,表面质量一致,延长刀具寿命

3:固定循环应用 熟练掌握G71(外圆粗车循环)、G72(端面粗车循环)、G70(精车循环)、G75(切槽循环)、G76(螺纹复合循环)等。它们能简化编程,提高效率,并经过系统优化,加工更稳定。
4:测量与质量控制:贯穿始终的防线

 

1:首件必检,过程抽检: 程序调试好后,第一件必须停车进行全尺寸测量,确认无误后方可批量生产。

 

加工过程中,定时抽检关键尺寸(如轴承位、配合轴颈),以监控刀具磨损情况,及时进行刀补调整。

2:正确使用量具 外径用千分尺,长度用游标卡尺或深度尺,螺纹用环规。

形位公差(如同轴度、圆跳动)需在偏摆仪或V形铁上用百分表测量。

测量前,清洁工件和量具,待工件冷却至室温后再测量,避免热胀冷缩误差。

3:在线监控: 加工时注意观察切屑形状、颜色、声音。异常切屑、尖锐噪音或振动,可能意味着刀具磨损、崩刃或参数不合理。
5:安全与细节

 

1:防碰撞: 模拟运行程序,特别是首次运行或修改后。检查刀具路径是否干涉工件、夹具或尾座。

确认对刀数据的正确性,避免因输入错误导致撞刀。

2:断屑与排屑: 长条状缠绕切屑是重大安全隐患,可能划伤工件、缠绕刀具,甚至伤人。

确保刀具具有良好的断屑槽型,或编程时设置合理的断屑点。

及时清理机床内堆积的切屑。

3:工件与刀具的紧固: 每次装夹后,确认工件和刀具都已牢固锁紧。开机前,再次确认尾座、刀架已锁定。

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关键词:数控车床,车床加工,车床装夹,车床操作

 

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