数控车削加工时切屑缠绕的解决方案

1前言

在数控加工和机械手装卸零件的自动化生产线中，经常会遇到由于切屑缠绕在零件上导致机械手动作受阻甚至无效，无法实现无人值守自动化的情况。解决车削中的切屑缠绕问题，大致有以下几种方案。

2数控程序

2.1断屑功能说明

数控车床数控系统主要有日本的FANUC、马扎克，德国的SINUMERIK、HEIDENHAIN，美国的哈斯，国内的广数控、坎迪数控、华中数控、新一代数控等。这些系统中有许多包含断屑功能指令，如FANUC系统中的伺服学习和摇动功能以及FSC功能。

系统的断屑功能可以有效地将车削切屑切粒，而无需包裹切屑。缺点:①在切削参数相同的情况下，比正常加工节拍要长。原理是芯片被折断，无法通过刀尖的摆动运动缠绕。更多的运行刀尖摆动路线减少了跳动。②与常规切削表面相比，表面质量较差。③正常使用的系统没有自带上述功能，需要单独购买并激活，还要额外支付几万元的费用，每个系统单独收费。

2.2自编断屑宏程序

自编程宏程序是利用系统在正常使用中的宏程序功能，按照原有的系统规则实现类似的振荡动作。其实就是刀具进刀一点，退刀一点，这样切屑就细了，不纠缠了。

以汽车方向盘传动轴零件车削3.7mm倒角和φ18.44mm外圆为例。常规数控程序如下。

N10 G0 X13.829 Z0.0

N20 G1 X18.64 Z-4.166 F0.08

N30 G0 W1.0

N40 X 18.44

N50 G1 Z-35.5 F0.08

如下编写断屑宏程序。

N10 G0 X13.829 Z0.0

N20 #101=13.829

N22 G1 X[#101] Z[#102] F0.08

N23 #102=#101-0.3

N24 W0.2 U-0.231

N25转到26

N26如果[#102 GE -4.166]转到22

N30 G0 W1.0

N40 X18.44

N50 #103=-3.166

N51 G1 Z[#103] F0.08

N52 #103=#103-0.3

N53 W0.2

N54转到55

N55 IF [#102 GE -35.5]转到51

自编宏程序可以节省一笔可观的断屑功能开启成本，但缺点是编程复杂、繁琐且容易出错。

3刀具断屑槽形状

市面上的刀片都有可选的断屑槽，有利于车削时的断屑。切屑槽形状及应用范围。

4断屑器

在适当的条件下，可以设计一种机械或振动阻挡装置，它可以安装在刀杆或刀座上，以折断切屑。这种装置一般用于空间较大的零件加工场所，但对加工小型零件的紧凑设备有一定限制，影响换刀操作。

5高压喷射冲击

高压射流使切削液准确到达切削区域[4]，切屑卷曲成C形，形成液压楔。卷曲的切屑高温部分快速淬火，然后压力推断切屑，形成连续高效的断屑过程。

高压喷射不仅要求液压泵的压力远高于普通压力机床的冷却泵，而且整个机床的切削液管路都需要高压管路，盖子也要能防止高压水外漏。高压射流冲击断屑。

6结束语

针对数控车削中的切屑缠绕问题，介绍了几种常用的断屑方法，并从数控程序、刀槽形状、断屑装置等方面实现了自动断屑。此外，在具体的加工环境中，还有电流脉冲断屑、特殊定制刀具等方案可供参考。在不同的加工环境下，通过选择合适的断屑方案，可以有针对性地解决断屑问题。如果后期安装自动在线检测装置，最终可以实现无人值守数控车削，从而提高加工效率，增强行业竞争力。