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(hé)理、按質按量完(wán)成工件的加(jiā)工,每個從事該行業的(de)工程技術人員或多或(huò)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,介紹幾例數控車削加工(gōng)技巧。
一、程序首句妙用G00的技巧
目(mù)前我們(men)所接觸到的(de)教科(kē)書及數控車削方麵(miàn)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(shǒu)句。根據該指令,可設定一個坐標係,使刀具的某一點在此坐標係中的坐標值為(wéi)(Xα Zβ)(本文工(gōng)件坐標係原點(diǎn)均設定在(zài)工件右端麵)。采用這種方法編寫程序,對(duì)刀後,必須將刀移動到G50設定的既定位(wèi)置方能進行(háng)加工,找準該位置的過程如下。
1)對刀後(hòu),裝(zhuāng)夾好工件(jiàn)毛坯;
2)主軸正轉,手(shǒu)輪基準刀平工件右端麵A;
3)Z軸不動,沿X軸釋放刀具至C點(diǎn),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;
5)X軸不動,沿Z軸釋放刀具至C點,停(tíng)車測量(liàng)車削出的工件台階直徑(jìng)γ,輸入G50 Xγ,電腦記憶該(gāi)點;
6)程序(xù)錄入方式下,輸入G00 Xα Zβ,刀(dāo)具運行至編程(chéng)指定的程序原點,再輸入G50 Xα Zβ,電腦記憶該程序(xù)原(yuán)點。
上(shàng)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,無法正常加工工件。有過加工經驗的人都(dōu)知道,上述將(jiāng)刀具(jù)定位到XαZβ處的過程繁瑣,一旦出(chū)現意外(wài),X或Z軸無伺服,跟蹤出錯,斷(duàn)電等情況發生(shēng),係統隻能重啟(qǐ),重啟後係統(tǒng)失去對G50設定的工件坐(zuò)標值的(de)記憶,“複位、回零運行”不再起作用,需重新將刀具運行至(zhì)XαZβ位置並重(chóng)設G50。如果是批量生產,加工完一件後,回G50起點繼續加工下一件,在(zài)操作過程(chéng)中稍有失誤,就可能修(xiū)改工件坐(zuò)標係。鑒於上述程序首句使(shǐ)用G50建立工件坐標係的種種弊端,筆者想辦法將(jiāng)工(gōng)件坐標係固定(dìng)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(zhǎo)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(diào)出程序(xù),按自動運行即(jí)可(kě)。即使發(fā)生斷電等意外(wài)情況,重(chóng)啟(qǐ)係統後,在編輯方(fāng)式下將光標移至能安全加工又不影響工件加工進程的程序段(duàn),按自動運行方式繼續加工即可。上述程序首(shǒu)句用(yòng)G00代替G50的實質(zhì)是(shì)將(jiāng)工件坐標係固定在機床上,不(bú)再囿於G50 Xα Zβ程序原點的限製(zhì),不改變工件坐標係,操作簡單,可靠性強,收到了意想不到(dào)的效果。
二、控製尺寸精度的(de)技巧
1)修改刀補值保證尺寸精(jīng)度
由於第一次對刀誤(wù)差(chà)或(huò)者其他(tā)原因造成工件誤差超出工件公差,不能滿足加工要求時,可通過修改刀補使工件達到要求尺寸,保證徑向尺寸方法如下:
a. 絕對坐標輸入(rù)法
根據“大減小,小加大”的(de)原則,在(zài)刀補001~004處修改。如用(yòng)2號切斷刀切槽時工件(jiàn)尺寸大了0.1mm,而(ér)002處刀補顯示是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,亦可收到同樣的效果。
同理,對於軸向尺寸的控製亦如(rú)此類推。如用1號外圓刀加工某處(chù)軸段,尺(chǐ)寸長了0.1mm,可在001刀補處輸入W0.1。
2)半精(jīng)加工消除絲杆間隙影響(xiǎng)保證尺寸精度
對於(yú)大部分數控(kòng)車床來說,使用較長時(shí)間後,由於絲杆間隙的影響,加工(gōng)出的工件尺寸經常出現不穩定的現(xiàn)象。這時,我們可在粗加工之後,進行一(yī)次半(bàn)精加工消除(chú)絲杆間隙的影響。如用1號刀G71粗加工(gōng)外圓之後,可(kě)在001刀補處輸入U0.3,調用G70精(jīng)車一次(cì),停車測量(liàng)後(hòu),再在001刀補處輸入U-0.3,再次調用G70精(jīng)車一次。經過此番半精(jīng)車(chē),消除了絲杆間隙的影響,保證了尺寸精度的穩定 數控,機床,模具設計(jì),數(shù)控車(chē)床(chuáng),數控技術
3)程序編(biān)製保證尺寸精度
a. 絕對編程保(bǎo)證尺寸精(jīng)度
編程有絕對編程(chéng)和相對(duì)編程。相對(duì)編程是指(zhǐ)在加(jiā)工(gōng)輪廓(kuò)曲線(xiàn)上,各線段的終點位置以該線段起點為坐標原點而確定的坐標係。也就是說,相(xiàng)對編程的坐標原點經(jīng)常在變換,連續(xù)位移時必然產生累積誤差,絕對編程是在加(jiā)工的全過程中,均有相對統(tǒng)一的基準點,即坐標原點,故累積誤差(chà)較相對編程小。數控車削工件時(shí),工件徑向尺(chǐ)寸(cùn)的精度一般比(bǐ)軸向尺寸精度高,故在編寫程(chéng)序時,徑向尺寸最好采用絕(jué)對編程,考慮到加(jiā)工及編寫程序的方便,軸向尺寸常采用相對編程,但對於重要的(de)軸向尺寸,最好采用絕對編程。
b. 數值換算保證尺寸精度
很多情況下,圖樣上的尺(chǐ)寸基準與編程所需(xū)的尺寸基(jī)準不一致,故應(yīng)先將圖樣上的基準尺寸換算為編(biān)程坐標係中的尺寸。如圖2b中,除尺(chǐ)寸(cùn)13.06mm外,其餘均(jun1)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(chǐ)寸為分別取兩極(jí)限尺寸平均值(zhí)後得到的編程尺寸。
4)修改程序和刀補控製尺寸
數控(kòng)加工中,我們(men)經常碰(pèng)到這樣一種現象:程(chéng)序自動運行後(hòu),停車測量,發(fā)現工件尺寸達不到要求,尺寸變化無規律(lǜ)。如用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量,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(gǎi)程序和刀補的方法進行補救,方法如下:
a. 修改程序
原程序中的X30不變,X23改為X23.03,X16改為X16.04,這樣一來,各軸段均有(yǒu)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修改(gǎi)後(hòu),再調用精車程序,工件尺寸一般(bān)都能(néng)得到有效的保證。
數控車削加工是基於數控程序的自動化加工方式,實際加工中,操作者隻有具備較強的程序指令運用能(néng)力和豐(fēng)富的(de)實踐技能,方(fāng)能(néng)編製出高質量的加(jiā)工程序,加工出高質量的工件。