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、按質按量完成工件的加工,每(měi)個從事(shì)該行業的工程技術人員或多或(huò)少都有自己的(de)經驗。筆者從事數控工作多年,積累了一定(dìng)的經驗與技巧,介紹幾例數控車削加工技巧。
一、程序首句妙用G00的技巧
目前我們所接觸到的教科書及數控車削方麵的技術書籍,程序首句均(jun1)為建立工件坐標係,即以G50 Xα Zβ作為程序首句。根據(jù)該指令,可(kě)設定一個坐標係,使(shǐ)刀具(jù)的某一點在此坐標係中的坐標值為(Xα Zβ)(本(běn)文工件坐標係原點均設定在工件(jiàn)右端麵)。采用這種方法(fǎ)編寫(xiě)程序,對刀後,必須將(jiāng)刀移動到G50設定的既(jì)定位置方能(néng)進行加工,找準該位置的過程(chéng)如下。
1)對(duì)刀後,裝(zhuāng)夾好工件毛坯;
2)主軸正轉,手輪基準刀平工件右端麵(miàn)A;
3)Z軸不動,沿X軸釋放(fàng)刀具至C點(diǎn),輸入G50 Z0,電腦記憶該點;
4)程(chéng)序錄入方式(shì),輸入G01W-8F50,將工(gōng)件車削出一(yī)台階;
5)X軸不動(dòng),沿Z軸(zhóu)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(yì)該點;
6)程序錄入方式下,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,電腦記憶該程序原點。
上(shàng)述步驟中,步驟6即刀具定(dìng)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(yǒu)過加工經驗的人都(dōu)知道,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(kuàng)發生,係(xì)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”不再起作用,需重新將刀具運行至XαZβ位置並重設G50。如果是批量生產,加(jiā)工完一件後,回G50起(qǐ)點繼續加(jiā)工下一(yī)件,在操作過程中稍有失(shī)誤,就可(kě)能修(xiū)改工件坐標係。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(bǐ)者想辦法將工件坐標係固定在機床上(shàng),將程序首(shǒu)句G50 XαZβ改為G00 Xα Zβ後,問題迎刃而解。其(qí)操作過程(chéng)隻需采用上述找G50過程的前五步,即(jí)完(wán)成步驟1、2、3、4、5後,將刀具運(yùn)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(hòu),在編輯方式(shì)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,按自動運行方式繼續加工(gōng)即可。上述程序首句用G00代(dài)替G50的實質是將工件坐標係固定在機床上,不再囿於G50 Xα Zβ程序原點的限(xiàn)製,不改變工件坐標係,操作簡單(dān),可靠性(xìng)強(qiáng),收到了意想不到的(de)效果。
二、控製尺(chǐ)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(dāo)誤差或者其他(tā)原因造成工件誤差超出工件公差,不能滿足加工要求時(shí),可通過修改刀補使工件達到要求尺(chǐ)寸,保證徑向尺寸(cùn)方法如下:
a. 絕對坐(zuò)標輸入法
根據“大減小,小(xiǎo)加大”的原則,在刀補001~004處修改。如用2號切斷(duàn)刀切(qiē)槽時(shí)工件尺寸(cùn)大了0.1mm,而002處刀補顯示是X3.8,則可輸入X3.7,減少2號(hào)刀補。
b. 相對坐標(biāo)法
如上例,002刀(dāo)補處輸入U-0.1,亦可收到同樣的效(xiào)果。
同理,對於軸向尺寸的控製(zhì)亦如此類推。如用1號外圓(yuán)刀加工某處軸段,尺寸長了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
對於大部分數控車床(chuáng)來說,使用較(jiào)長時間後,由於絲杆間隙的(de)影響,加(jiā)工出的工件尺(chǐ)寸經常出現不穩定的現象。這(zhè)時,我們可在粗加工之後,進(jìn)行一次半精加工消除絲杆間隙的影響。如用1號刀G71粗加工外圓之後,可在001刀補處輸入U0.3,調用G70精車一次,停(tíng)車測量後,再在(zài)001刀補處(chù)輸入U-0.3,再次調用G70精車(chē)一次(cì)。經過此番半精車,消(xiāo)除了絲杆間隙的影響,保證了尺寸精度的穩定 數(shù)控,機床,模具設(shè)計,數控車床,數控技術
3)程序編製保證尺寸(cùn)精度
a. 絕對編程保證尺寸精度
編(biān)程有絕對編程和相對編程。相對編程是(shì)指在加(jiā)工輪(lún)廓曲線上,各線段的終點位置(zhì)以該線段起點為(wéi)坐標原點而確定的(de)坐標係。也就是說(shuō),相對編程(chéng)的坐標原點經(jīng)常在變(biàn)換,連續位移(yí)時必然產生累積誤差,絕對(duì)編程是在加(jiā)工的全過程中,均有相對統一的基準點,即坐標原點,故累積誤(wù)差較相對編程(chéng)小。數控車削工件時,工件徑向尺寸的精度一般比軸向尺寸(cùn)精度高,故在編寫程序時,徑(jìng)向尺寸最好采用絕對編程,考(kǎo)慮到加工及編寫程序的方便(biàn),軸向尺寸常采(cǎi)用(yòng)相對編程,但對於重要的軸向尺(chǐ)寸(cùn),最好采(cǎi)用絕對編程。
b. 數值換(huàn)算保證(zhèng)尺寸精度
很多情況下,圖樣(yàng)上的尺寸基準與編程所需的尺寸基準不一致,故應先將圖樣上的基準尺寸換(huàn)算為編程坐標(biāo)係中的尺寸。如圖2b中,除尺寸13.06mm外,其餘均屬直接按圖2a標注尺寸經換算後而得到(dào)的編程尺寸(cùn)。其中,φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三個尺寸(cùn)為分(fèn)別取兩極限尺寸平均值後得到(dào)的編程(chéng)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(zhǒng)現象:程序自動運(yùn)行後,停車測量,發(fā)現工件尺寸達不到要求,尺寸變(biàn)化無規律。如用1號外圓刀(dāo)加工(gōng)圖3所示工件,經粗加工和(hé)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(bǐ)者采(cǎi)用修改(gǎi)程序和刀補的方(fāng)法(fǎ)進行補救,方法如下:
a. 修改程(chéng)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(shàng)述程(chéng)序和刀補(bǔ)雙管齊下的修改(gǎi)後,再調用精車程(chéng)序(xù),工件尺寸一般都(dōu)能得到有效的保證。
數控車削加工是基於數控(kòng)程序的自動化加工方式,實際(jì)加工中,操(cāo)作(zuò)者隻有具(jù)備較強的程序指令運用能力和豐富(fù)的實踐技能,方能(néng)編製出高質量的(de)加工程序,加工出高質量的工件(jiàn)。