數(shù)控車削加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè),如何高效、合理、按質(zhì)按量完成工件的加工,每個從事該行業(yè)的工程技術(shù)人員或多或少都有自己的經(jīng)驗。筆者從事數(shù)控教學(xué)、培訓(xùn)及加工工作多年,積累了一定的經(jīng)驗與技巧,現(xiàn)以廣州數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的GSK980T系列機(jī)床為例,介紹幾例數(shù)控車削加工技巧。 fficeffice" /> & I% [2 x" Y: t/ N$ e/ X5 M
一、程序首句妙用G00的技巧 6 C" a, i' R1 \
目前我們所接觸到的教科書及數(shù)控車削方面的技術(shù)書籍,程序首句均為建立工件坐標(biāo)系,即以G50 Xα Zβ作為程序首句。根據(jù)該指令,可設(shè)定一個坐標(biāo)系,使刀具的某一點在此坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(Xα Zβ)(本文工件坐標(biāo)系原點均設(shè)定在工件右端面)。采用這種方法編寫程序,對刀后,必須將刀移動到G50設(shè)定的既定位置方能進(jìn)行加工,找準(zhǔn)該位置的過程如 下。
. u5 \0 O3 y) G b6 Y. [# a- w: D9 ?% g* f k2 _( i, n. I3 S7 ]0 A9 d* G% u
- 對刀后,裝夾好工件毛坯;
% K& N6 b3 a' R4 V* D% P- 主軸正轉(zhuǎn),手輪基準(zhǔn)刀平工件右端面A;
' U: |/ o. h5 X6 T- Z軸不動,沿X軸釋放刀具至C點,輸入G50 Z0,電腦記憶該點;
" W: M# | e" i
- 程序錄入方式,輸入G01 W-8 F50,將工件車削出一臺階;
9 C6 i3 H# z$ S4 E- X軸不動,沿Z軸釋放刀具至C點,停車測量車削出的工件臺階直徑γ,輸入G50 Xγ,電腦記憶該點;
$ r5 N* Y6 [' v4 D2 ~1 g) k: Y& W
- 程序錄入方式下,輸入G00 Xα Zβ,刀具運(yùn)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。
* H) J$ t% @( N) \- E/ a3 b- ^
上述步驟中,步驟6即刀具定位在XαZβ處至關(guān)重要,否則,工件坐標(biāo)系就會被修改,無法正常加工工件。有過加工經(jīng)驗的人都知道,上述將刀具定位到 XαZβ處的過程繁瑣,一旦出現(xiàn)意外,X或Z軸無伺服,跟蹤出錯,斷電等情況發(fā)生,系統(tǒng)只能重啟,重啟后系統(tǒng)失去對G50設(shè)定的工件坐標(biāo)值的記憶,“復(fù) 位、回零運(yùn)行”不再起作用,需重新將刀具運(yùn)行至XαZβ位置并重設(shè)G50。如果是批量生產(chǎn),加工完一件后,回G50起點繼續(xù)加工下一件,在操作過程中稍有 失誤,就可能修改工件坐標(biāo)系。鑒于上述程序首句使用G50建立工件坐標(biāo)系的種種弊端,筆者想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上,將程序首句G50 XαZβ改為G00 Xα Zβ后,問題迎刃而解。其操作過程只需采用上述找G50過程的前五步,即完成步驟1、2、3、4、5后,將刀具運(yùn)行至安全位置,調(diào)出程序,按自動運(yùn)行即可。即使發(fā)生斷電等意外情況
# B' Q E: E3 p重啟系統(tǒng)后,在編輯方式下將光標(biāo)移至能安全加工又不影響工件加工進(jìn)程的程序段,按自動運(yùn)行方式繼續(xù)加工即可。上述程序首句用 G00代替G50的實質(zhì)是將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上,不再囿于G50 Xα Zβ程序原點的限制,不改變工件坐標(biāo)系,操作簡單,可靠性強(qiáng),收到了意想不到的效果
# u* F1 g" u* k 二、控制尺寸精度的技巧 4 e- q, V( z. B- A1 h9 A
3 ~* B& v+ K9 R! y4 ~- 修改刀補(bǔ)值保證尺寸精度
1 _% e% L* i3 h: N: V
由于第一次對刀誤差或者其他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(bǔ)使工件達(dá)到要求尺寸,保證徑向尺寸方法如下: 8 O, h% h3 l. ]
3 Q5 `; J, e4 B" Y' ]
: s2 r' g1 x' _/ f( [5 Z) |5 E5 @- 絕對坐標(biāo)輸入法
9 r$ s, |: ~1 q. \$ k. j" s
根據(jù)“大減小,小加大”的原則,在刀補(bǔ)001~004處修改。如用2號切斷刀切槽時工件尺寸大了ffice:smarttags" />0.1mm,而002處刀補(bǔ)顯示是X3.8,則可輸入X3.7,減少2號刀補(bǔ)。 |1 ~) }% g% L# _
b. 相對坐標(biāo)法
9 r% A- g- K( |) |" A如上例,002刀補(bǔ)處輸入U-0.1,亦可收到同樣的效果。
) J, z- s; t! ^( p2 u: d3 m. v同理,對于軸向尺寸的控制亦如此類推。如用1號外圓刀加工某處軸段,尺寸長了0.1mm,可在001刀補(bǔ)處輸入W0.1。
B( ~# v, z. j& Q
^" `9 V1 [$ W x& @1 m- 半精加工消除絲桿間隙影響保證尺寸精度
8 s! n) c+ o' n4 k+ [對于大部分?jǐn)?shù)控車床來說,使用較長時間后,由于絲桿間隙的影響,加工出的工件尺寸經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。這時,我們可在粗加工之后,進(jìn)行一次半精加工消除絲桿間隙的影響。如用1號刀G71粗加工外圓之后,可在001刀補(bǔ)處輸入U0.3,調(diào)用G70精車一次,停車測量后,再在001刀補(bǔ)處輸入U- 0.3,再次調(diào)用G70精車一次。經(jīng)過此番半精車,消除了絲桿間隙的影響,保證了尺寸精度的穩(wěn)定。
% f* D9 k: \. s/ E# |- M" z# Z9 `- d程序編制保證尺寸精度 " A9 d: j) J6 ^4 K9 [* z/ X) d- r! e
# f _( y( F( L) O7 a
7 q: L% l8 A: ~# m- 絕對編程保證尺寸精度
3 l3 n3 [6 X- H
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(biāo)原點而確定的坐標(biāo)系。也就是說,相對編程的坐標(biāo)原點經(jīng)常在變換,連續(xù)位移時必然產(chǎn)生累積誤差,絕對編程是在加工的全過程中,均有相對統(tǒng)一的基準(zhǔn)點,即坐標(biāo)原點,故累積誤差較相對編程小。數(shù)控車削工件時, 工件徑向尺寸的精度一般比軸向尺寸精度高,故在編寫程序時,徑向尺寸最好采用絕對編程,考慮到加工及編寫程序的方便,軸向尺寸常采用相對編程,但對于重要的軸向尺寸,最好采用絕對編程。
' E b5 n) |+ D- d3 w3 v/ r' c0 U5 P! z; S
5 a' ~0 k" i5 b$ F9 G: P
- 數(shù)值換算保證尺寸精度
; n* Y6 I* i. } ?6 S$ c很多情況下,圖樣上的尺寸基準(zhǔn)與編程所需的尺寸基準(zhǔn)不一致,故應(yīng)先將圖樣上的基準(zhǔn)尺寸換算為編程坐標(biāo)系中的尺寸。如圖2b中,除尺寸 13.06mm外,其余均屬直接按圖2a標(biāo)注尺寸經(jīng)換算后而得到的編程尺寸。其中, φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三個尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后得到的編程尺寸。 8 x$ ^7 G, ~5 k- ?0 ]0 n
% H c( v( g4 m: y! v
- 修改程序和刀補(bǔ)控制尺寸
0 u' L! D2 H2 Y, f數(shù)控加工中,我們經(jīng)常碰到這樣一種現(xiàn)象:程序自動運(yùn)行后,停車測量,發(fā)現(xiàn)工件尺寸達(dá)不到要求,尺寸變化無規(guī)律。如用1號外圓刀加工圖3所示工件, 經(jīng)粗加工和半精加工后停車測量,各軸段徑向尺寸如下:φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。對此,筆者采用修改程序和刀補(bǔ)的方法進(jìn)行補(bǔ)救,方法如下: 1 K; \2 a! T ?9 Z( G" d
8 ^9 y% ^/ L+ Z1 A6 s4 h
- k) w1 x( I& c- 修改程序
. a; k C1 F* N8 ]3 l9 A7 y
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(tǒng)一公差0.06mm; 1 l2 j% A' m- g. D
b. 改刀補(bǔ)
3 b8 i9 A) J1 ] S b- q在1號刀刀補(bǔ)001處輸入U-0.06。
/ q h, b! {- h' h! J經(jīng)過上述程序和刀補(bǔ)雙管齊下的修改后,再調(diào)用精車程序,工件尺寸一般都能得到有效的保證。 1 s0 P. t& ^1 c. I, O
數(shù)控車削加工是基于數(shù)控程序的自動化加工方式,實際加工中,操作者只有具備較強(qiáng)的程序指令運(yùn)用能力和豐富的實踐技能,方能編制出高質(zhì)量的加工程序,加工出高質(zhì)量的工件 |