數控車削加工技術已(yǐ)廣泛應用於機械製造行業,如何高效、合理、按質按量完(wán)成(chéng)工件的加工,每個從事該行業的工程(chéng)技術(shù)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(yàn)與技巧,介紹幾例數控車削加工技巧。
一、程序首句妙用G00的技巧
目(mù)前我們所接觸到的教科書及數控車削方麵的技術書籍,程(chéng)序(xù)首(shǒu)句均為建(jiàn)立工件坐標係,即以G50 Xα Zβ作為程序首句。根據該指令,可設(shè)定一個(gè)坐標係,使刀具的某一點在此坐標係中的坐標值為(Xα Zβ)(本文工件(jiàn)坐標係原點均設定在工件右端麵)。采用這種方法編寫(xiě)程(chéng)序,對(duì)刀後,必須將刀移動到G50設(shè)定的既定位置方能進行加工(gōng),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(lún)基準刀平工件右端麵A;
3)Z軸不動(dòng),沿X軸釋放刀具至C點,輸入G50 Z0,電腦記(jì)憶該點;
4)程序(xù)錄入(rù)方式,輸入G01W-8F50,將工件車削出一(yī)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,輸入G50 Xγ,電腦記憶該點;
6)程序錄入方式下,輸(shū)入G00 Xα Zβ,刀(dāo)具運行(háng)至編程指定的程序原點,再輸入(rù)G50 Xα Zβ,電腦(nǎo)記憶該程序原點。
上述步驟中,步驟6即刀具定位在XαZβ處(chù)至關重要,否則,工件坐(zuò)標係就會(huì)被修改,無法正常加工工件。有過(guò)加工經驗的人都知道,上述將刀具定位到XαZβ處的過(guò)程繁瑣,一旦出現意外,X或Z軸無伺服,跟蹤出(chū)錯,斷電等(děng)情況發生,係統隻(zhī)能重啟,重啟後係統失去對G50設定(dìng)的工件坐(zuò)標值的記憶,“複位、回(huí)零運行”不再起作用,需重新將刀具運行至(zhì)XαZβ位置並重(chóng)設G50。如果是(shì)批量(liàng)生產,加工完一件後,回G50起點繼續加工下一(yī)件(jiàn),在操作過程中稍(shāo)有失誤,就可能修改工件坐標係(xì)。鑒於上述(shù)程序首句使用G50建立工件坐標係的種種弊端,筆者想辦法(fǎ)將工件坐標係固定在(zài)機床上,將(jiāng)程序首句G50 XαZβ改為G00 Xα Zβ後(hòu),問題迎刃而(ér)解(jiě)。其操作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。即使發生斷電等意外情況,重啟係統後,在編輯方式(shì)下將光標移至能安全加(jiā)工又不影響工件加工進程的程序段,按自動運行方式繼(jì)續加工即可。上述程序首句用G00代替G50的實質是將工(gōng)件坐標係固定在機床(chuáng)上,不(bú)再囿於G50 Xα Zβ程(chéng)序原點的限製(zhì),不改變工件坐標係,操作簡單,可靠性強,收到了(le)意想(xiǎng)不到的(de)效果。
二、控製(zhì)尺寸(cùn)精度的技巧
1)修改刀補值保證尺寸精度
由於第一次對刀(dāo)誤差或者其他原因造成工(gōng)件誤差超出工件公差,不能滿足加工要求時,可(kě)通過修改刀補使工件達到要求尺寸,保(bǎo)證(zhèng)徑向尺寸方法如下:
a. 絕對坐標輸入法
根據“大減小,小加大”的(de)原則,在刀補001~004處修改。如用2號切斷刀切槽時工件尺寸(cùn)大了0.1mm,而002處刀(dāo)補顯示是X3.8,則可輸入X3.7,減少2號刀補。
b. 相對坐標法
如上例,002刀補處輸入U-0.1,亦可收(shōu)到同樣的(de)效果。
同理,對於軸向尺(chǐ)寸的控製亦如此類推。如用1號(hào)外圓(yuán)刀加工某處軸段,尺寸(cùn)長了0.1mm,可在001刀補處輸入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(fèn)數控車床來說,使用(yòng)較長時間後,由於絲杆間隙的(de)影響,加工出的工件尺寸經常出現不(bú)穩定的現象。這時,我們可在粗(cū)加工之後,進行一次半精加工消(xiāo)除絲杆間隙的影響。如用1號刀G71粗加工外圓之後,可在001刀補(bǔ)處輸入U0.3,調用G70精車一次(cì),停車測量後,再在(zài)001刀補處輸入U-0.3,再次調用(yòng)G70精車一次。經過此番半(bàn)精車,消除了絲杆間隙的影響,保證了尺寸精度的穩定 數控,機床,模具(jù)設計,數控車床(chuáng),數(shù)控技術
3)程序編製保證尺寸精度
a. 絕對編程保證尺寸精(jīng)度
編程有絕對編程(chéng)和相對編程。相對(duì)編程是指在(zài)加工輪廓曲線上,各線(xiàn)段的(de)終點位置以該線段起點為坐標(biāo)原(yuán)點而確定的坐標係。也就是說,相對編程的坐標原點經常在變換,連續位移時(shí)必然產生累積(jī)誤差(chà),絕對(duì)編程是在加工的全過(guò)程中,均有(yǒu)相對統一(yī)的(de)基準點,即坐標原點(diǎn),故累積誤(wù)差較相對編程小。數控車削工件時,工件徑向尺寸的精度一般(bān)比軸向尺寸精度高,故在(zài)編寫程序時,徑向尺寸最好采用絕對編程,考慮到加工及編寫程(chéng)序的方便,軸向尺寸常采用相對編程,但對於重要(yào)的軸向(xiàng)尺寸,最好采用絕對編(biān)程。
b. 數值換算保證尺寸精度
很多(duō)情況(kuàng)下,圖樣(yàng)上的尺寸基準與編(biān)程所需的尺寸基準不(bú)一致(zhì),故應先(xiān)將圖樣上的基準尺寸(cùn)換算為(wéi)編程坐標係中的尺寸。如圖2b中,除尺寸13.06mm外,其餘均屬直接按圖2a標注尺寸經換算(suàn)後而得到的編程尺寸(cùn)。其中(zhōng),φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三個尺寸為(wéi)分別取兩極限尺寸平均值(zhí)後得到的編程(chéng)尺寸。
4)修改(gǎi)程序(xù)和刀補控製尺寸
數控(kòng)加工中,我們經常碰到這樣一種現象:程序自動運行後,停車測量,發現工件(jiàn)尺寸達(dá)不到要求,尺寸(cùn)變化無規(guī)律。如用1號外圓刀(dāo)加工圖3所示工件,經粗加(jiā)工和半精(jīng)加工後(hòu)停車測量(liàng),各軸段徑向尺寸如下:φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。對此,筆者采用修(xiū)改程序和(hé)刀補的方法進行補救,方法如下:
a. 修改程序
原程序中的X30不(bú)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寸的統一公差0.06mm;
b. 改刀補
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)修改後,再調用精車程序,工件尺(chǐ)寸一般(bān)都能得到有效的保證。
數控車削加工是基於數(shù)控程序的自動化(huà)加工方式,實際加(jiā)工中,操作者(zhě)隻有具備較強的程序指令運用能力和豐富的實踐技能,方(fāng)能編製出高質(zhì)量的加工程序,加工出高質量的工件。