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[摘 要]作为数控车工的基本功，切槽加工是车床作业中的常见内容。切槽通常分为内沟槽、外沟槽、空刀槽、圆弧槽和端面槽几种。切槽加工程序复杂，对于车工的技术要求较高，因此为了不断完善数控车工切槽加工的工艺，提高数控车床的能力，本文就巧用刀偏进行切槽加工进行讨论，希望对相关部门提供参考性建议。
[关键词]数控车工 车床作业 切槽加工
中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0086-01
1 引言
数控车床的沟槽加工具有切削力大、振动剧烈、沟槽位置精确度难以把握等特点，当车工在进行切槽加工时，若槽刀磨损进行刃磨时，车床系统也要进行及时的修改，否则极易产生错误操作，难以保证槽的尺寸。在进行操作时，要根据槽型的具体位置和型号选取不同的加工手段，同时按照指令进行编程能够很好的实现断屑加工，大大提高产品质量和生产效率。本文从数控车床加工流程和刀尖车削程序的角度出发，结合实例详细介绍几种常见的切槽加工方法及其使用特点。
2 数控车工切槽加工的工艺准备
下面，本文从以下几个方面简单介绍数控车工切槽加工前所需的工艺准备。
2.1 选择刚性好的机床
数控机床的主轴对于刚性的要求极高，因此在进行加工前要选择刚性好的机床，使导轨和滑板之间既要刚度适宜又要留有合理的间隙。一般可通过增加主轴支撑轴承组和平衡装置来提高刚性，同时，也要检查滚珠杠的预紧力和刀具的切削力，正常情况下切削力要低于电机的有效功率20%。此外，还要提高夹具的安全刚性，尽最大可能避免安全隐患。
2.2 选择适宜的切削刀具
切削工具决定了切槽加工的工艺品质，因此选择适宜的刀具十分必要。镶嵌硬质合金材质的车刀无论是在刚性和硬度上都具有较大优势，它能够根据槽的宽窄和深度选择合适的切削力。刀头宽度的计算公式为：（0.5-0.6）D，其中D为刀具直径（毫米）。切槽加工的切削参数如表1所示：
2.3 选择适宜的加工方法
适宜的加工方法能够将程序化繁为简，从而提高生产效率。对于一般的沟槽，只需直接切入即可，对于较深的沟槽，则需要用啄式循环法来断屑操作，而较宽的沟槽，要启用子程序进行加工，使磨削断面的空刀槽与切面呈45度角进行切入。较为复杂的是圆弧槽的加工，必须启动宏指令，按照圆头车刀的半径补偿指令G42进行加工，然后再启动螺纹加工G31指令。
3 数控车床的切槽加工流程
下面，本文针对以下三方面介绍数控车床的切槽加工流程。
3.1 槽刀模式
在实际的加工过程中，通常将与槽宽相等的切刀进行二次扩槽，使其达到沟槽的精确适尺度，若槽宽大于5毫米，则要启动借刀操作，我们以中华世纪星HNC的车床编码为例，其程序编制如表2所示：
3.2 试切法
作为使用频率最高的对刀法，试切法的用途十分广泛。当刀具装夹完成后，发动主轴使其旋转进行对刀，其中，左刀尖对刀，移动刀架至工件原先试切一段外圆，当其蹭出一条明显的痕迹时，则可判断刀刃所在位置是原外圆直径的50毫米处。继续保持坐标不变，测出该段的外圆直径。此时，系统会自动用当前坐标减去外圆直径，则可计算出原点X的具体位置。
3.3 刀尖车削程序
首先，要先确定槽刀磨损的方式。当切槽刀磨损时，刀刃的宽度会减少1毫米，数控车工要先对其左刀尖，再对右刀尖，再在之前对刀的基础上输入4.4mm，其他操作不变。其次，要确定车削方式。若车刀在车削过程中受损，车工要根据实际情况修改磨损量。当其到达0.1mm时，将刀尖偏值设置为﹟0002。在此过程中，如果发现槽宽度略窄，但位置准确，则可假设该槽的磨损量为0.1mm，然后调整刀偏为﹟0009。再次，要确定数控车床的信息模型。车工要熟练掌握系统的整体操作和工艺分析模块内容，模拟数控代码模块。
4 数控车工切槽加工的常见方法
下面，本文就一些数控车工切槽加工的常见方法进行简单介绍。
4.1 使用循环指令解决断屑问题
在实际操作中，车床切槽会形成带状铁屑且不易自行折断，若不慎缠绕在工具上随工件一起旋转，则大大折损刀具，并影响使用效果，甚至会使排屑堵塞卡死。因此，使用循环指令解决刀具断屑，减少缠屑就显得十分必要。循环指令能够经过科学的编制并改变刀具的运行轨迹，彻底优化切削环境。例如，某公司一产品零件的沟槽需要车削加工，三处槽宽分别为5mm、7mm、13mm，深度为6.5-9.5mm，使用G2指令会导致带状铁屑产生，特别是受零件轮廓的影响，铁屑的缠绕会损坏刀具，降低加工质量。此时应启动FANUG数控系统，啄式循环指令能够实现自动断屑，以顺利完成加工。该指令的格式为：G75R（e）：G75X（U）-Z（W）-P（△i）-Q（△k）-R（△d）H；其中e代表退刀量，X（U）和Z（W）是切槽点的坐标，△i是切槽的半径，△k是一次切削完成后的偏移量， △d是Z方向的偏移量，H是给进速度。
4.2 使用子程序或宏程序进行切槽加工
使用子程序加工切槽可以使编程简化，提高效率，而使用宏程序则能利用变量进行逻辑运算，探索切槽运转的规律。当遇到W型槽时，可将子程序设置为偏角90度的外圆尖刀，与切槽相比，刀具刚性良好，能够提高加工效率。
4.3 使用外圆尖刀进行加工
当加工螺旋油槽时，要集中解决车削刀具的问题，两端都不能出头，使其轨迹成为曲线，根据线上的特征点，使用螺纹加工指令G23加工。第一要确定样本曲线上的特征点，设置起点和终点，在零件外还要设置切入点。使用外圆尖刀具有很大优势，它能使车工巧用刀偏进行调整，减少程序的频繁改动，也能够保证沟槽的尺寸。在车床加工基础上，利用零件信息特征分类加工，利用模型实现整体设计，能够凭借高稳定性赢得用户的青睐。其参考程序如下：
程序名 02005
恒转速度 500r/min
专用螺纹车刀 T0202
冷却液指数 G00X65.0.Z-27.0M08
5 总结
综上所述，在车床的生产和加工过程中，沟槽种类繁多，切槽的技艺也千变万化，其工艺、刀具和辅助工具等层出不穷，数控车工如何在高效加工的同时降低成本，提高效率是关键。本文对数控车工切槽加工的工艺准备、流程以及常见加工方法进行探析，不足之处，请提出宝贵意见。
参考文献：
[1]王海峰. 数控车工巧用刀偏進行切槽加工的工艺分析[J].《民营科技》.2016年2期
[2]邓红明.数控车工巧妙利用刀偏进行切槽[J].《科学导报》.2015年9期
[3]陈观胜.职业院校数控车床实训“三步走”策略[J].《现代职业教育》.2016年2期
[4]郭磊.关于数控车工技术应用的综述[J].《科教导刊-电子版（中旬）》.2015年9期
[5]杨永利.分析数控车工技术的应用实践探析[J] .《黑龙江科技信息》.2015年33期
[6]杜金欣.略论薄壁零件数控车工加工工艺[J].《科学大众（科学教育）》.2015年5期
[关键词]数控车工 车床作业 切槽加工
中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0086-01
1 引言
数控车床的沟槽加工具有切削力大、振动剧烈、沟槽位置精确度难以把握等特点，当车工在进行切槽加工时，若槽刀磨损进行刃磨时，车床系统也要进行及时的修改，否则极易产生错误操作，难以保证槽的尺寸。在进行操作时，要根据槽型的具体位置和型号选取不同的加工手段，同时按照指令进行编程能够很好的实现断屑加工，大大提高产品质量和生产效率。本文从数控车床加工流程和刀尖车削程序的角度出发，结合实例详细介绍几种常见的切槽加工方法及其使用特点。
2 数控车工切槽加工的工艺准备
下面，本文从以下几个方面简单介绍数控车工切槽加工前所需的工艺准备。
2.1 选择刚性好的机床
数控机床的主轴对于刚性的要求极高，因此在进行加工前要选择刚性好的机床，使导轨和滑板之间既要刚度适宜又要留有合理的间隙。一般可通过增加主轴支撑轴承组和平衡装置来提高刚性，同时，也要检查滚珠杠的预紧力和刀具的切削力，正常情况下切削力要低于电机的有效功率20%。此外，还要提高夹具的安全刚性，尽最大可能避免安全隐患。
2.2 选择适宜的切削刀具
切削工具决定了切槽加工的工艺品质，因此选择适宜的刀具十分必要。镶嵌硬质合金材质的车刀无论是在刚性和硬度上都具有较大优势，它能够根据槽的宽窄和深度选择合适的切削力。刀头宽度的计算公式为：（0.5-0.6）D，其中D为刀具直径（毫米）。切槽加工的切削参数如表1所示：
2.3 选择适宜的加工方法
适宜的加工方法能够将程序化繁为简，从而提高生产效率。对于一般的沟槽，只需直接切入即可，对于较深的沟槽，则需要用啄式循环法来断屑操作，而较宽的沟槽，要启用子程序进行加工，使磨削断面的空刀槽与切面呈45度角进行切入。较为复杂的是圆弧槽的加工，必须启动宏指令，按照圆头车刀的半径补偿指令G42进行加工，然后再启动螺纹加工G31指令。
3 数控车床的切槽加工流程
下面，本文针对以下三方面介绍数控车床的切槽加工流程。
3.1 槽刀模式
在实际的加工过程中，通常将与槽宽相等的切刀进行二次扩槽，使其达到沟槽的精确适尺度，若槽宽大于5毫米，则要启动借刀操作，我们以中华世纪星HNC的车床编码为例，其程序编制如表2所示：
3.2 试切法
作为使用频率最高的对刀法，试切法的用途十分广泛。当刀具装夹完成后，发动主轴使其旋转进行对刀，其中，左刀尖对刀，移动刀架至工件原先试切一段外圆，当其蹭出一条明显的痕迹时，则可判断刀刃所在位置是原外圆直径的50毫米处。继续保持坐标不变，测出该段的外圆直径。此时，系统会自动用当前坐标减去外圆直径，则可计算出原点X的具体位置。
3.3 刀尖车削程序
首先，要先确定槽刀磨损的方式。当切槽刀磨损时，刀刃的宽度会减少1毫米，数控车工要先对其左刀尖，再对右刀尖，再在之前对刀的基础上输入4.4mm，其他操作不变。其次，要确定车削方式。若车刀在车削过程中受损，车工要根据实际情况修改磨损量。当其到达0.1mm时，将刀尖偏值设置为﹟0002。在此过程中，如果发现槽宽度略窄，但位置准确，则可假设该槽的磨损量为0.1mm，然后调整刀偏为﹟0009。再次，要确定数控车床的信息模型。车工要熟练掌握系统的整体操作和工艺分析模块内容，模拟数控代码模块。
4 数控车工切槽加工的常见方法
下面，本文就一些数控车工切槽加工的常见方法进行简单介绍。
4.1 使用循环指令解决断屑问题
在实际操作中，车床切槽会形成带状铁屑且不易自行折断，若不慎缠绕在工具上随工件一起旋转，则大大折损刀具，并影响使用效果，甚至会使排屑堵塞卡死。因此，使用循环指令解决刀具断屑，减少缠屑就显得十分必要。循环指令能够经过科学的编制并改变刀具的运行轨迹，彻底优化切削环境。例如，某公司一产品零件的沟槽需要车削加工，三处槽宽分别为5mm、7mm、13mm，深度为6.5-9.5mm，使用G2指令会导致带状铁屑产生，特别是受零件轮廓的影响，铁屑的缠绕会损坏刀具，降低加工质量。此时应启动FANUG数控系统，啄式循环指令能够实现自动断屑，以顺利完成加工。该指令的格式为：G75R（e）：G75X（U）-Z（W）-P（△i）-Q（△k）-R（△d）H；其中e代表退刀量，X（U）和Z（W）是切槽点的坐标，△i是切槽的半径，△k是一次切削完成后的偏移量， △d是Z方向的偏移量，H是给进速度。
4.2 使用子程序或宏程序进行切槽加工
使用子程序加工切槽可以使编程简化，提高效率，而使用宏程序则能利用变量进行逻辑运算，探索切槽运转的规律。当遇到W型槽时，可将子程序设置为偏角90度的外圆尖刀，与切槽相比，刀具刚性良好，能够提高加工效率。
4.3 使用外圆尖刀进行加工
当加工螺旋油槽时，要集中解决车削刀具的问题，两端都不能出头，使其轨迹成为曲线，根据线上的特征点，使用螺纹加工指令G23加工。第一要确定样本曲线上的特征点，设置起点和终点，在零件外还要设置切入点。使用外圆尖刀具有很大优势，它能使车工巧用刀偏进行调整，减少程序的频繁改动，也能够保证沟槽的尺寸。在车床加工基础上，利用零件信息特征分类加工，利用模型实现整体设计，能够凭借高稳定性赢得用户的青睐。其参考程序如下：
程序名 02005
恒转速度 500r/min
专用螺纹车刀 T0202
冷却液指数 G00X65.0.Z-27.0M08
5 总结
综上所述，在车床的生产和加工过程中，沟槽种类繁多，切槽的技艺也千变万化，其工艺、刀具和辅助工具等层出不穷，数控车工如何在高效加工的同时降低成本，提高效率是关键。本文对数控车工切槽加工的工艺准备、流程以及常见加工方法进行探析，不足之处，请提出宝贵意见。
参考文献：
[1]王海峰. 数控车工巧用刀偏進行切槽加工的工艺分析[J].《民营科技》.2016年2期
[2]邓红明.数控车工巧妙利用刀偏进行切槽[J].《科学导报》.2015年9期
[3]陈观胜.职业院校数控车床实训“三步走”策略[J].《现代职业教育》.2016年2期
[4]郭磊.关于数控车工技术应用的综述[J].《科教导刊-电子版（中旬）》.2015年9期
[5]杨永利.分析数控车工技术的应用实践探析[J] .《黑龙江科技信息》.2015年33期
[6]杜金欣.略论薄壁零件数控车工加工工艺[J].《科学大众（科学教育）》.2015年5期