數控車削加工技術(shù)已廣(guǎng)泛應用於機械製造行業,如(rú)何高效、合理、按質按量完(wán)成工件的加(jiā)工,每個從事該行業的工程技術人員或多或少都有自己的經驗。筆者從事數控工作多年,積累了一定的經驗與技巧,介紹(shào)幾例數控車削加工技巧。
一、程序首句妙(miào)用G00的技巧
目前我們所接觸到(dào)的教科書及數控車削方麵的技術書籍,程序首句(jù)均為建立工件坐(zuò)標係,即以G50 Xα Zβ作為程序首(shǒu)句。根據該指令,可設定(dìng)一個坐標係,使(shǐ)刀具的某一點在(zài)此坐標係中的坐標值為(Xα Zβ)(本文工件坐標係原點均設(shè)定(dìng)在工件右端麵)。采用這種方(fāng)法編寫程序,對刀後,必須將(jiāng)刀移動到G50設定的(de)既定位(wèi)置方能進行加工,找準該位置(zhì)的過程如下。
1)對刀後,裝夾好工件(jiàn)毛坯;
2)主軸正轉,手(shǒu)輪基準刀平工(gōng)件右端麵A;
3)Z軸不動,沿X軸釋放刀(dāo)具至(zhì)C點,輸入G50 Z0,電腦記憶該點;
4)程序錄入方式,輸入G01W-8F50,將工件車削出一台階(jiē);
5)X軸(zhóu)不動,沿(yán)Z軸釋放刀具至C點,停(tíng)車測量(liàng)車削出的工件台階(jiē)直徑γ,輸入G50 Xγ,電(diàn)腦記憶(yì)該點;
6)程序錄入方式下,輸入G00 Xα Zβ,刀具運行(háng)至編(biān)程指定的(de)程序原點,再輸入G50 Xα Zβ,電腦記憶該程序原點。
上述步驟中,步驟6即刀具定位在XαZβ處至關重要,否則,工件坐標係就會被修改,無法正(zhèng)常加工工(gōng)件。有過(guò)加(jiā)工經驗的人(rén)都知道(dào),上述將刀(dāo)具定位到XαZβ處的(de)過程繁瑣,一旦出現意外,X或Z軸(zhóu)無伺服,跟蹤出錯,斷電等情況發(fā)生,係統隻能重啟,重啟後(hòu)係統失去對(duì)G50設定的工件坐標值(zhí)的記憶,“複位、回零運行(háng)”不再起作用,需重新(xīn)將刀具(jù)運行至XαZβ位置並重設G50。如果是批量(liàng)生產(chǎn),加工完一件(jiàn)後,回G50起點繼續加工下一(yī)件,在操作過程中稍有失誤,就可能修改工件坐標(biāo)係。鑒於上述程序首句使用G50建立工件坐標(biāo)係的種種弊端,筆(bǐ)者想辦法將工件坐標係(xì)固定在機(jī)床上,將程序首句(jù)G50 XαZβ改(gǎi)為G00 Xα Zβ後,問題迎刃而解。其操作(zuò)過程隻需采用上述找G50過程的前五步,即完成步驟1、2、3、4、5後,將刀具運行至安全位置,調出程序,按自動運行即可。即使發生斷(duàn)電等意外情況(kuàng),重啟係(xì)統後(hòu),在編輯方式下將光標移至能安全(quán)加工又(yòu)不影響(xiǎng)工件加工進(jìn)程的程序段,按自動運行方式(shì)繼續加工即可。上述(shù)程序首句用G00代替G50的(de)實質是將工(gōng)件坐標係固定在機床上,不再囿於G50 Xα Zβ程序原點的限製,不改變工件坐(zuò)標係,操作簡單,可靠性強,收到了意想不到的效果。
二、控製尺寸精度的技巧
1)修改刀補值保證尺寸精度
由於第一次對刀誤差或者其(qí)他原因造成工件(jiàn)誤差超出工件公差,不能滿足加工要求時,可通過修改刀補使工件達到要求(qiú)尺寸,保證徑向尺寸方法如(rú)下:
a. 絕(jué)對坐標輸入(rù)法
根據“大減小,小(xiǎo)加大”的原(yuán)則,在刀補001~004處修改。如用2號切斷刀切槽時(shí)工件尺寸大(dà)了0.1mm,而002處刀補顯示(shì)是X3.8,則可(kě)輸入X3.7,減少2號刀補(bǔ)。
b. 相對坐標法
如上例,002刀補處(chù)輸入U-0.1,亦可收到同樣的效果。
同理,對於軸向尺寸(cùn)的控製亦如此類推。如用1號外圓刀加工某處軸段,尺寸長了0.1mm,可在001刀補處輸入(rù)W0.1。
2)半精加工消除絲杆間隙影響保證尺寸精度
對於大部分數控車床來說,使(shǐ)用較長(zhǎng)時間後(hòu),由於絲杆(gǎn)間隙的影響,加工出的工件尺寸經常出現不穩定的現象。這時,我(wǒ)們可在(zài)粗加工之(zhī)後,進行一(yī)次半(bàn)精加工(gōng)消除絲杆間隙的影響(xiǎng)。如用1號刀G71粗加工外圓之後,可在001刀補處輸入U0.3,調用G70精車一次,停(tíng)車測量後,再在001刀補處輸入U-0.3,再次調用(yòng)G70精車一次。經過(guò)此(cǐ)番半精車,消除了絲杆間隙的影響,保(bǎo)證了尺(chǐ)寸精度的穩(wěn)定 數控,機(jī)床,模(mó)具設計,數控車床,數控技術
3)程序編製(zhì)保證尺寸精度
a. 絕對編程保證尺寸精度
編(biān)程有絕對編程(chéng)和(hé)相對編程。相對編程是指在(zài)加工輪廓曲線(xiàn)上,各線段的終點位(wèi)置以該線段起點為坐標原點而(ér)確定的坐標係。也就是說,相(xiàng)對編程(chéng)的坐標原點經常在變換,連續位移時必然產生累積誤差,絕對編程是在加工(gōng)的全過程中(zhōng),均有相對統一的基準點(diǎn),即坐標原點,故累積誤差較相對(duì)編程小。數控(kòng)車削(xuē)工件時,工件(jiàn)徑向尺寸的精度一般比軸向尺寸精度高,故(gù)在編(biān)寫程序(xù)時,徑(jìng)向尺(chǐ)寸(cùn)最好采用絕(jué)對編程,考慮到加工及編(biān)寫程序的方便(biàn),軸向尺寸(cùn)常采用相對編(biān)程,但對於重要的軸向尺寸(cùn),最好采用絕對(duì)編程。
b. 數值換算保證尺寸精度
很多情況下(xià),圖樣上的尺寸基準與編程(chéng)所需的尺寸基準不一致,故應先將圖樣上的基準尺寸換算為編程坐標係(xì)中的尺寸。如圖2b中,除尺(chǐ)寸13.06mm外,其餘(yú)均屬直接按圖2a標注尺寸經換算(suàn)後而得到的編程尺寸。其中,φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三個尺寸為分別(bié)取兩極限尺寸平(píng)均值後得到的編程尺寸。
4)修改程序和刀補控製尺(chǐ)寸
數控加工中,我們經常碰到這樣一種現象:程序自動(dòng)運行後,停車(chē)測量,發現(xiàn)工件尺寸(cùn)達不到要求,尺寸變化無(wú)規律。如用1號外圓刀加工圖3所示工件,經粗(cū)加工和半精加工後停車(chē)測(cè)量,各軸段徑(jìng)向尺寸如下:φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。對(duì)此,筆者采用修改程序和刀補(bǔ)的方法進行(háng)補救,方法如下:
a. 修改程序
原程序中的X30不變,X23改為X23.03,X16改為X16.04,這樣一來,各軸段均有超出名義尺(chǐ)寸的統一公差0.06mm;
b. 改刀(dāo)補
在1號刀刀補001處輸入U-0.06。
經過上述程序和刀補雙管齊下的(de)修(xiū)改後,再調用精車程序(xù),工件尺寸一般都能得到有效的保證(zhèng)。
數控車(chē)削加工是基於數控程序的自動化加工方式,實際加工中(zhōng),操作者隻(zhī)有具備較強的程序指令運用能力和豐富的實踐技能,方能編製出高質量的加工程序,加(jiā)工出高質量的(de)工件。