數控車削加工技術已廣泛應用於機械製造行業,如何(hé)高效、合理、按質按量完成(chéng)工件(jiàn)的加工,每(měi)個從事該行業的工(gōng)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,介紹幾(jǐ)例數控車削加工技巧。
一、程序首句妙用G00的技(jì)巧
目前(qián)我們所接觸到的教科書及數控車削方麵的技術書籍,程序首句均為建立工件坐標係,即以G50 Xα Zβ作為程序首句(jù)。根據(jù)該指令,可設定一(yī)個坐標(biāo)係,使刀具的某一點在此坐標係中的坐標值為(Xα Zβ)(本文工件坐標係原點(diǎn)均設定在工件(jiàn)右端麵)。采用這(zhè)種方法編寫程序,對刀後,必須將刀移動(dòng)到G50設定的(de)既定位置(zhì)方能進行加工,找準該(gāi)位置的過程如下。
1)對刀後,裝(zhuāng)夾(jiá)好(hǎo)工件毛坯;
2)主軸正轉,手輪基(jī)準刀平工件右端麵A;
3)Z軸不動,沿X軸釋放刀(dāo)具至C點,輸入G50 Z0,電腦記憶(yì)該點;
4)程序錄入方式,輸入G01W-8F50,將工件車(chē)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(de)工件台階直徑γ,輸入G50 Xγ,電腦記憶該點;
6)程序錄入方(fāng)式下,輸(shū)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(yì)該程序(xù)原(yuán)點。
上述步驟中,步驟6即刀具定位在XαZβ處至關(guān)重要,否則,工件坐(zuò)標係就會被修改,無法正常加工工件。有過加工經驗的人都知(zhī)道,上述(shù)將刀具定位到XαZβ處的過程繁瑣(suǒ),一旦(dàn)出現意外,X或Z軸無伺服,跟蹤出錯(cuò),斷電等(děng)情況發生(shēng),係統隻能重啟,重啟後係統失去對(duì)G50設定(dìng)的工件坐標值(zhí)的記憶,“複(fù)位、回零運行”不再起作用,需重新將刀具運行至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,在操作(zuò)過程中稍有失(shī)誤,就可(kě)能修改工件坐標係。鑒於上述程序首句使用G50建立(lì)工件坐標係的種(zhǒng)種弊端,筆者想辦法將工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(chóng)啟(qǐ)係統(tǒng)後,在編輯(jí)方式下將光標(biāo)移(yí)至能安全加工又不影響工件加工進程的程(chéng)序(xù)段,按自動運行方式(shì)繼續(xù)加工即可。上述程(chéng)序首句用G00代替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(diǎn)的限製,不(bú)改變工件坐標係(xì),操作簡單,可靠性強,收(shōu)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(zhě)其他(tā)原因造成工件誤差超出(chū)工件公差(chà),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(cùn),保證(zhèng)徑(jìng)向尺寸方法如下(xià):
a. 絕對坐標輸(shū)入法
根據“大減小,小加大”的(de)原則,在刀(dāo)補001~004處修改。如用(yòng)2號切斷刀切槽時工件尺寸大(dà)了(le)0.1mm,而(ér)002處刀(dāo)補顯示是X3.8,則可輸入(rù)X3.7,減少(shǎo)2號刀補。
b. 相對坐標法
如上例(lì),002刀補(bǔ)處輸入U-0.1,亦可收到同樣的效果。
同理,對於(yú)軸向(xiàng)尺寸的(de)控製亦如(rú)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(gǎn)間隙影響保證尺寸精度
對(duì)於大部分數控車床來說,使用(yòng)較長時間後,由於(yú)絲杆間隙的影響,加工出的工件尺寸經常出現不穩定的現象。這時,我們可(kě)在粗加(jiā)工之後,進行一次半精加工消除絲杆間隙的影響(xiǎng)。如用1號刀G71粗加(jiā)工外(wài)圓之後(hòu),可在001刀補處輸入U0.3,調用G70精車一次(cì),停車測量後(hòu),再在001刀補處輸入U-0.3,再次調用(yòng)G70精(jīng)車(chē)一次。經過此番半精車,消除了絲杆間隙的影響,保證了尺(chǐ)寸精度(dù)的穩定 數控,機床,模具設計,數控(kòng)車床,數控技術
3)程(chéng)序編製保證尺寸精(jīng)度
a. 絕對編程保證尺(chǐ)寸精度
編程有絕對編程和相對(duì)編程。相對編程是指在加工輪廓曲線上,各線段的終點(diǎn)位置以(yǐ)該線段起點為坐標原點而確定的坐標係。也就是說(shuō),相對編程的坐標原點經常在變換,連續位移時必然(rán)產生累積誤差,絕對編(biān)程是在加工的全(quán)過程中,均有相對統一的基準點,即坐標原(yuán)點,故累積誤差較相對編程小。數控車削工件時,工件徑向(xiàng)尺寸的精度一般比軸向尺寸精度高(gāo),故在編寫程序時(shí),徑向尺寸最好采用絕對編程,考(kǎo)慮到加工及編寫程(chéng)序的方便,軸向尺寸常采用相對編程,但對於重要的軸向尺寸,最好采用絕對編程。
b. 數值換算保證(zhèng)尺寸精度
很多情況(kuàng)下,圖樣上的尺寸基準與編程所需的尺寸基準不一(yī)致,故應先將(jiāng)圖樣上的基準尺寸換算為(wéi)編程坐標係中的尺寸(cùn)。如圖2b中,除尺寸13.06mm外,其餘均屬(shǔ)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(sān)個尺寸為分別取兩極限尺寸平均值後(hòu)得到的編程尺寸。
4)修改程序和刀補控製尺寸
數控加工中,我們經常碰到這樣一種現象(xiàng):程序自動運行後,停車(chē)測量,發現工件尺寸達不(bú)到要求,尺寸變化無規律。如用1號外(wài)圓刀加工圖3所示工件,經粗加工和半精(jīng)加工後停車測量,各軸段徑向尺寸如下:φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。對(duì)此,筆(bǐ)者(zhě)采(cǎi)用修改程序和刀補的(de)方法進行補救,方法如下:
a. 修改程序
原程序中的(de)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(tǒng)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修改後,再調用(yòng)精車程序(xù),工(gōng)件尺寸一般都能得到(dào)有效的(de)保證。
數(shù)控車削加工是(shì)基於數(shù)控程序的(de)自動化加工方式,實際加工中,操作者隻有具(jù)備較強的(de)程序指令運用能力和豐富的實踐技能,方(fāng)能編製出高質量的加工程序,加工出高質量的工件。