数控车床的加工范围及使用范围分析

加工特点:

1：加工精度高

数控车床按照用数字形式给出的指令进行加工，目前数控装置给出的脉冲当量（每输出一个脉冲数控车床移动部件对应的移动量）普遍达到了0.01mm，而且进给传动链的反向间隙与丝杆螺距误差等均可由数控装置进行补偿，因此数控车床能够达到比较高的精度，如定位精度达到0.002mm～0.005mm。此外，数控车床的传动系统与机床结构一般具有很高的刚度与热稳定性，制造精度高，数控车床的自动加工方式可避免操作者的人为因素带来的误差等，因此，加工同一批零件的尺寸一致性好，精度高，加工质量十分稳定。对于复杂零件的轮廓加工，数控车床可以通过进刀路线及进给速度的控制，避免被加工表面出现局部缺陷，从而获得更高的精度和表面质量。

2：加工生产率高

零件加工所需要的时间包括机动时间和辅助时间两部分，数控车床可以有效地减少这两部分时间，从而提高加工效率。

数控车床的主轴转速与进给量范围较普通机床要大得多，因此，每道工序、工步、走刀都能采用最有利的切削用量，充分发挥工艺系统的潜能。数控车床具有良好的结构刚性，允许进行大用量的强力切削，从而有效地节省机动时间。数控车床移动部件空行程运动速度快，消耗在引刀、退刀、定位等辅助运动上的时间也要比普通机床少得多。

批量生产时，数控车床在更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床，安装时间短。数控车床按坐标运行，可以省去划线等辅助工序，减少辅助工时。数控车床加工精度比较稳定，一般只做首件检验或工序间关键尺寸的抽样检验，可以减少停机检验时间。因此，数控车床的利用率比普通机床要高得多。

在带有自动换刀及多主轴和自动上料装置等的复合加工中心上，可以实现多工序连续加工，缩短物流过程，减少半成品周转时间，生产效率进一步提高。

3：加工适应性好

数控车床加工对象改变时，只需要重新编制输入新程序就能满足加工对象对加工工艺的要求，可以迅速实现加工转型。这就为复杂结构的单件小批零件的生产及新产品的试制提供了极大的便利。此外，数控车床通常还能完成一些普通机床很难加工或根本无法加工的精密复杂零件，如各种复杂曲线、曲面类零件及变导程螺纹等。

1、平面类零件

平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平面。

图4-1所示的三个零件均为平面类零件。其中，曲线轮廓面A垂直于水平面，可采用圆柱立铣刀加工。凸台侧面B与水平而成一定角度，这类加工面可以采用专用的角度成型铣刀来加工。对于斜面C当工件尺寸不大时，可用斜板垫平后加工;当工件尺寸很大，斜面坡度又较小时，也常用行切加工法加工，这时会在加工面上留下进刀时的刀锋残留痕迹，要用钳修方法加以清除。

数控车床平面类零件加工

2、直纹曲面类零件

直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所产生的曲面类零件。如图4.2所示零件的加工面就是一种直纹曲面，当直纹曲面从截面1至截面2变化时，其与水平面间的夹角从3°10'均匀变化为2°32'，从截面3到截面4时，又均匀变化为1°20'，*后到截面4,斜角均匀变化为0.直纹曲面类零件的加工面不能展开为平面。

数控车床直纹曲面类零件加工

当采用四坐标或五坐标数控车床加工直纹曲面类零件时，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条直线。这类零件也可在三坐标数控车床上采用行切加工法实现近似加工。

3.立体曲面类零件

加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件.这类零件的加工面不能展成平面，一般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触，若采用其他刀具加工，易于产生干涉而铣伤邻近表面。加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控车床，采用以下两种加工方法:

(1)行切加工法

采用三坐标数控车床进行二轴半坐标控制加工，即行切加工法。如图4.3所示，球头铣刀沿XY平面的曲线进行直线插补加工，当一段曲线加工完后.沿X方向进给AX再加工相邻的另一曲线.如此依次用平面曲线来逼近整个曲面。相邻两曲线间的距离AX应根据表面粗糙度的要求及球头铣刀的半径

选取。球头铣刀的球半径应尽可能选得大一些，以增加刀具刚度.提高散热性，降低表面粗糙度值.加工凹圆弧时的铣刀球头半径必须小于被加工曲面的*小曲率半径。
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