數控車床是目前使用廣泛的數控機床之一。它主要用于加工對稱的回轉體零件,如軸類零件、盤類零件的內外圓柱面、任意錐角的內外圓錐面、復雜回轉內外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工。
即使是最普通的車輪廓也有不同的工藝,在某些數控系統中,這些工藝選擇均涵蓋在“橫向車削”、“縱向車削(也稱為"往復車削”)”和“槽式切削”三類之中,下面讓我們一起來了解一下。
1. 橫向車削

橫向車削的特點:

• 橫向車削時,車削刀具的移動方向與工件的回轉軸線平行。
• 如果是主主軸,刀具的移動方向從右向左;如果機床配有副主軸,刀具的移動方向則是從左向右。
• 橫向車削可用來加工外圓和內孔。不過加工內孔時,首先要預鉆一個底孔。
• 除了可以加工外圓之外,還可以進行端面加工。


2. 縱向車削、槽式切削和切斷

側面以及端面的縱向車削特點(也稱為“往復切削”):

• 在對工件側面進行縱向車削時,縱切車刀的進給方向是垂直于工件回轉軸線的。
• 在對工件端面進行縱向車削中,縱切車刀的進給方向是平行于工件軸的。
• 縱切車刀有三個切削刃,從而使得徑向和軸向上的材料去除過程盡可能地不被中斷(因為盡量減少快速移動行程)。
• 切槽刀和縱切刀的刀片形狀和刀體形狀均有所不同。

 

側面以及端面的槽式切削加工特點:

• 切槽時僅在橫向進給方向上進行切削。
• 側面槽式切削的加工過程是垂直于回轉軸線方向。
• 端面槽式切削的加工過程是平行于回轉軸線方向。
• 切槽刀具僅能承受垂直施加于刀具軸線方向的力。
• 槽式切削工藝主要用來加工凹槽。通常情況下(并非絕對)待加工的凹槽與切槽刀具等寬。

 

切斷加工的特點:

• 在加工過程的最后,工件會由切斷刀執行切斷過程。
• 切斷循環包含一個“輔助切入”和一個實際的切斷過程。輔助切入能確保更佳的切屑排出效果。
• 切斷需要刀具進給超出工件的回轉中心。
• 通常需要在切斷前降低主軸轉速,以便更好地控制旋轉中待切斷的零件。

 

3. 使用SINUMERIK Operate進行車削的案例

如下三幅圖片所示,不可能僅使用一種切削工藝完成這個把手零件的加工,因為刀具加工到圖中橙色圓圈標注的位置時會加工不到位或發生干涉。

槽式切削加工工藝:


縱向車削工藝:


橫向車削(或稱為“往復車削”):


因此我們需要組合使用橫向車削和縱向車削兩種工藝,才能得到下面所示的模擬效果:

注意:槽式車削和往復車削在828D PPU240 系統上為選項功能。選項號(擴展工藝功能):6FC5800-0AP58-0YB0

4. 總結

橫向車削:
+ 可實現較大的橫向進給,即較大的切屑橫截面積
+ 粗加工時可實現較高的進給率
+ 完美的切屑排出效果
- 并不是所有輪廓都可使用有限的刀具即可進行橫向車削加工,加工中可能需要更換更多的刀具

縱向車削:
+ 避免了空切削行程
+ 減少了換刀操作
+ 應用中的高度靈活性
- 由于刀具限制,并不是所有輪廓都可加工
- 切屑排出效果有時不夠理想(切屑可能會被卡住)

什么時候使用哪種工藝?
縱向車削一般用于:例如帶有較深的凹槽和含有90°拐角結構零件加工,這些結構的加工只能采用此工藝進行。

橫向車削一般用于帶有圓弧過渡的流線型輪廓結構。

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