數控車削加工技術已廣泛應用於機械製造行業,如何高效、合理、按質按量完(wán)成工件的加工,每個從事該行業(yè)的工程技術人員或多或少都有自(zì)己的(de)經驗。筆者(zhě)從事(shì)數控工作多年,積累了一(yī)定的經驗與技巧,介紹幾例數控車削加工技巧(qiǎo)。
一、程(chéng)序首句妙用G00的技巧
目前我們所接觸到的教(jiāo)科書及數控車(chē)削方麵的技術書籍,程序首句均為建立工件坐標係(xì),即以G50 Xα Zβ作為程序首句。根(gēn)據該指令,可設定一個坐標係,使刀具的某一點在此坐標係(xì)中的(de)坐標值為(Xα Zβ)(本文(wén)工件坐標係原點均設定在工件右端麵)。采用這種方法編寫(xiě)程序,對刀後,必須將刀移動到G50設定(dìng)的既定位置方能進行加工,找準該位置的過程如下。
1)對刀後,裝夾好工件毛坯;
2)主軸正轉,手輪基準刀平(píng)工件右端麵A;
3)Z軸(zhóu)不動(dòng),沿X軸釋放刀具至C點,輸入G50 Z0,電腦記憶該點;
4)程序錄入方式(shì),輸入G01W-8F50,將工件車削出一台階;
5)X軸不動,沿Z軸釋放刀具至C點,停車測量車削出的工件台階直徑γ,輸(shū)入G50 Xγ,電腦記憶該點;
6)程(chéng)序錄入方式下,輸入G00 Xα Zβ,刀具運行至編程指定的程序原點,再輸入G50 Xα Zβ,電腦記憶該(gāi)程序(xù)原點。
上述步驟中,步驟(zhòu)6即(jí)刀具定位在XαZβ處至關(guān)重要,否則,工件坐標係就(jiù)會被修改,無法正常加工工件。有過加(jiā)工經驗的(de)人都知道,上(shàng)述將刀具定位到XαZβ處的過程繁瑣,一旦出現意外,X或Z軸無伺服,跟蹤出錯,斷電等情況發生,係統隻能重啟,重啟後係統失去對G50設定的工件坐標值的記憶,“複位、回零運行(háng)”不再起作用,需重新將刀具運行至XαZβ位置並重設G50。如果是批量(liàng)生產,加工(gōng)完(wán)一件後,回G50起點繼續加工下一件,在(zài)操(cāo)作過程中稍有失誤,就可能修改(gǎi)工件坐標係。鑒於上述程序首句使用G50建立工件坐標係的種種弊端,筆者想辦法將工(gōng)件坐標係固定在機床上,將程序首句G50 XαZβ改為G00 Xα Zβ後,問題迎刃而解。其操作過程隻需采用上述找G50過程的前五步,即完(wán)成步驟1、2、3、4、5後,將刀具運行至安全位置,調出程序(xù),按自(zì)動運行即可(kě)。即使發生斷電等意外情(qíng)況,重啟係統後,在編輯方式下將(jiāng)光標移至能安全加工又不影響工(gōng)件加工進程的程序(xù)段,按自動運行方式繼續加工即可。上述程序首句用G00代替G50的(de)實質是將工件坐標係固定在機床上,不再囿(yòu)於G50 Xα Zβ程序原點的(de)限製,不改變工件坐標係,操(cāo)作(zuò)簡單,可靠性強,收到了意想不到的效果。
二、控製(zhì)尺寸精度的技巧(qiǎo)
1)修(xiū)改刀補值保證尺寸精度
由於第一次對刀誤差或者其(qí)他原因造成工件誤差超出(chū)工件公差,不能滿足加(jiā)工要求時,可通過修改刀補使工件達到要(yào)求尺寸,保證徑向尺寸方法如下:
a. 絕對坐標(biāo)輸入法
根(gēn)據(jù)“大減小,小(xiǎo)加大”的原則,在刀補001~004處(chù)修改。如用2號(hào)切斷刀切槽(cáo)時工件(jiàn)尺寸大了0.1mm,而002處刀補顯示是X3.8,則可(kě)輸入X3.7,減少2號(hào)刀補。
b. 相對坐標法
如上例,002刀補處輸入U-0.1,亦可收到同(tóng)樣的效果。
同理(lǐ),對於(yú)軸向尺寸的控製亦如此類推。如用1號外圓刀加工(gōng)某處(chù)軸段,尺寸長了0.1mm,可在001刀補處輸(shū)入(rù)W0.1。
2)半精加工消(xiāo)除絲杆間隙(xì)影響保證尺(chǐ)寸精度
對於大部分數控車床來說,使用較長(zhǎng)時間後,由於絲杆間隙的影(yǐng)響,加工出的工件尺寸經常出現不穩定的現象。這時(shí),我們可在粗加工之(zhī)後,進行一次半精加工消除絲杆間隙的(de)影響。如用1號刀G71粗加工外圓之(zhī)後,可在(zài)001刀補(bǔ)處輸入U0.3,調用(yòng)G70精車一次,停車測量後(hòu),再在001刀(dāo)補處輸入U-0.3,再次調用G70精車一次(cì)。經過此番半精車,消除了絲(sī)杆間隙的影響,保證了尺(chǐ)寸精度的(de)穩定 數控,機床,模具設計,數控車床(chuáng),數(shù)控技術(shù)
3)程序編製保(bǎo)證尺寸精度
a. 絕對編程保證尺寸精度
編程有絕對編程和相對編程。相對編程是指在加工輪廓曲線上,各線段的終點位置以該線段起點為坐標原點而確定的(de)坐標係。也就是說,相對編程的坐標原點經常在變換,連續(xù)位移時必然產生累積誤差(chà),絕對編程是(shì)在加工的全過程中,均有相對(duì)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)車削工件時(shí),工件徑向尺寸的精(jīng)度(dù)一般比軸向尺寸精度高,故在編寫程序時,徑向尺寸最好采(cǎi)用絕對(duì)編程,考慮到加(jiā)工及編寫程序的(de)方便,軸(zhóu)向尺寸常采用相對編程,但對於重要的軸(zhóu)向尺寸,最好采用絕對編程。
b. 數(shù)值換算保(bǎo)證尺寸精度
很多情況下,圖樣上的尺(chǐ)寸基準與編程所需(xū)的尺寸基準不一致,故應先(xiān)將圖(tú)樣上的基準尺寸換算為編程坐標係中的尺寸。如圖2b中,除(chú)尺寸13.06mm外(wài),其餘均屬直接按圖2a標注尺寸經換算後而得到的編程尺寸。其中,φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三個尺寸為(wéi)分別取兩(liǎng)極限尺寸平均值後得到的編程(chéng)尺(chǐ)寸(cùn)。
4)修改(gǎi)程序和(hé)刀補控製尺寸
數控加工中,我(wǒ)們經常碰到這樣一種現象(xiàng):程序自(zì)動運行後,停車測量,發(fā)現工件尺寸達不到(dào)要求,尺寸變化無規(guī)律(lǜ)。如用(yòng)1號外圓刀加工圖3所示工件,經粗加工和半精加工後停車測(cè)量,各軸段徑向尺寸如下:φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。對此,筆者采用修改程序和(hé)刀補的方法進行補救,方法如(rú)下(xià):
a. 修(xiū)改程序
原程序(xù)中的X30不變,X23改(gǎi)為X23.03,X16改為X16.04,這樣一來(lái),各軸段均有超出名義尺寸的統一公差(chà)0.06mm;
b. 改刀補
在(zài)1號刀刀補001處輸入U-0.06。
經過上述程序(xù)和刀補雙管齊(qí)下的修改後,再調用精(jīng)車程序(xù),工件尺寸一般都能得到有效的保(bǎo)證。
數控(kòng)車削加工是基於數控程序的自(zì)動化(huà)加工方(fāng)式,實(shí)際(jì)加工(gōng)中,操作者隻有(yǒu)具備較強的程序指令運用(yòng)能力(lì)和豐富的實踐技能,方(fāng)能(néng)編製出高質量的加工程序,加工出高(gāo)質量的工(gōng)件。