數(shù)控車削加工中妙用G00及保證尺寸精度的技巧

1、數(shù)控車削加工中妙用G00及保證尺寸精度的技巧關(guān)鍵詞：數(shù)控 車削 G00 尺寸精度 技巧前言：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(gè)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(yàn)。本人從事數(shù)控加工工作多年，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)與技巧，現(xiàn)整理出來與大家分享。摘要：a. 絕對(duì)編程保證尺寸精度編程有絕對(duì)編程和相對(duì)編程。相對(duì)編程是指在加工輪廓曲線上，各線段的終點(diǎn)位置以該線段起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)而確定的坐標(biāo)系。也就是說，相對(duì)編程的坐標(biāo)原點(diǎn)經(jīng)常在變換，連續(xù)位移時(shí)必然產(chǎn)生累積誤差，絕對(duì)編程是在加工的全過程中，均有相對(duì)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)，即坐標(biāo)原點(diǎn)，故累積誤差較相對(duì)編程小。數(shù)控車

2、削工件時(shí)，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(shí)，徑向尺寸最好采用絕對(duì)編程，考慮到加工及編寫程序的方便，軸向尺寸常采用相對(duì)編程，但對(duì)于重要的軸向尺寸，最好采用絕對(duì)編程。1 程序首句妙用G00的技巧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 X Z作為程序首句。根據(jù)該指令，可設(shè)定一個(gè)坐標(biāo)系，使刀具的某一點(diǎn)在此坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(X Z)(本文工件坐標(biāo)系原點(diǎn)均設(shè)定在工件右端面)。采用這種方法編寫程序，對(duì)刀后，必須將刀移動(dòng)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。a. 對(duì)刀后，裝夾好工件毛坯；b. 主軸正轉(zhuǎn)，手輪基準(zhǔn)刀平工

3、件右端面A；c. Z軸不動(dòng)，沿X軸釋放刀具至C點(diǎn)，輸入G50 Z0，電腦記憶該點(diǎn)； d. 程序錄入方式，輸入G01 W-8 F50，將工件車削出一臺(tái)階；e. X軸不動(dòng)，沿Z軸釋放刀具至C點(diǎn)，停車測(cè)量車削出的工件臺(tái)階直徑，輸入G50 X，電腦記憶該點(diǎn)；f. 程序錄入方式下，輸入G00 X Z，刀具運(yùn)行至編程指定的程序原點(diǎn)，再輸入G50 X Z，電腦記憶該程序原點(diǎn)。上述步驟中，步驟6即刀具定位在XZ處至關(guān)重要，否則，工件坐標(biāo)系就會(huì)被修改，無法正常加工工件。有過加工經(jīng)驗(yàn)的人都知道，上述將刀具定位到XZ處的過程繁瑣，一旦出現(xiàn)意外，X或Z軸無伺服，跟蹤出錯(cuò)，斷電等情況發(fā)生，系統(tǒng)只能重啟，重啟后系統(tǒng)失去對(duì)

4、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XZ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(diǎn)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 XZ改為G00 X Z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(dòng)運(yùn)行即可。即使發(fā)生斷電等意外情況，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(dòng)運(yùn)行方式繼續(xù)加工即可。上

5、述程序首句用 G00代替G50的實(shí)質(zhì)是將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上，不再囿于G50 X Z程序原點(diǎn)的限制，不改變工件坐標(biāo)系，操作簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，收到了意想不到的效果。 2 控制尺寸精度的技巧修改刀補(bǔ)值保證尺寸精度由于第一次對(duì)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(shí)，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： a. 絕對(duì)坐標(biāo)輸入法根據(jù)“大減小，小加大”的原則，在刀補(bǔ)001004處修改。如用2號(hào)切斷刀切槽時(shí)工件尺寸大了0.1mm，而002處刀補(bǔ)顯示是X3.8，則可輸入X3.7，減少2號(hào)刀補(bǔ)。b. 相對(duì)坐標(biāo)法如上例，002刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)-0.1，亦可收到同樣的效果。同理

6、，對(duì)于軸向尺寸的控制亦如此類推。如用1號(hào)外圓刀加工某處軸段，尺寸長(zhǎng)了0.1mm，可在001刀補(bǔ)處輸入W0.1。半精加工消除絲桿間隙影響保證尺寸精度對(duì)于大部分?jǐn)?shù)控車床來說，使用較長(zhǎng)時(shí)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(shí)，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(hào)刀G71粗加工外圓之后，可在001刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)0.3，調(diào)用G70精車一次，停車測(cè)量后，再在001刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)-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。程序編制保證尺寸精度a. 絕對(duì)編程保證尺寸精度編程有絕對(duì)編程和相對(duì)編程。相對(duì)編程是指

7、在加工輪廓曲線上，各線段的終點(diǎn)位置以該線段起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)而確定的坐標(biāo)系。也就是說，相對(duì)編程的坐標(biāo)原點(diǎn)經(jīng)常在變換，連續(xù)位移時(shí)必然產(chǎn)生累積誤差，絕對(duì)編程是在加工的全過程中，均有相對(duì)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)，即坐標(biāo)原點(diǎn)，故累積誤差較相對(duì)編程小。數(shù)控車削工件時(shí)，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(shí)，徑向尺寸最好采用絕對(duì)編程，考慮到加工及編寫程序的方便，軸向尺寸常采用相對(duì)編程，但對(duì)于重要的軸向尺寸，最好采用絕對(duì)編程。b. 數(shù)值換算保證尺寸精度很多情況下，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。除尺寸13.06mm外，其余均屬直接按圖2a標(biāo)注尺寸

8、經(jīng)換算后而得到的編程尺寸。其中， 29.95mm、16mm及60.07mm三個(gè)尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后得到的編程尺寸。 修改程序和刀補(bǔ)控制尺寸數(shù)控加工中，我們經(jīng)常碰到這樣一種現(xiàn)象：程序自動(dòng)運(yùn)行后，停車測(cè)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(hào)外圓刀加工一工件，經(jīng)粗加工和半精加工后停車測(cè)量，各軸段徑向尺寸如下：30.06mm、23.03mm及16.02mm。對(duì)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： 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，各軸段均有超出名義尺寸的統(tǒng)一公差0.06mm；b. 改刀補(bǔ)在1號(hào)刀刀補(bǔ)00

9、1處輸入U(xiǎn)-0.06。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。由于G00走刀相對(duì)G01等指令速度較快，所以在某些車削過程中需要配合切削液來加工。切削液有以下幾點(diǎn)作用：1、冷卻作用。通過切削液的對(duì)流和氣化作用把因切削而發(fā)熱的刀具、切屑和工件間的切削熱從工件和刀具處帶走，從而有效地減低切削溫度，減少刀具和工件的熱變形，提高加工精度以及刀具的耐用度。在切削速度較高、刀具、工件導(dǎo)熱性差、熱膨脹系數(shù)較的情況下，切削液冷卻十分重要。切削液的冷卻性能與其導(dǎo)熱系數(shù) 、比熱 、汽化熱以及流動(dòng)性、流量、流速澆注方式，本身的溫有關(guān)度 。改變液體的流動(dòng)條件，如提高流速，加大

10、流量都可以有效地提高冷卻效果。2、潤(rùn)滑作用。切削液能滲入刀具與切屑、加工表面之間形成潤(rùn)滑膜或吸附膜 ，可以減小前刀面與切屑，后刀面與已加工表面的摩擦。從而減小切削力、摩擦 力和功率消耗 ，降低工件與刀具摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削加工性能。切削液的潤(rùn)滑性能主要取決于切削液的滲透能力、形成潤(rùn)滑膜的能力以及切削條件。切削液的滲透性又取決于它的表面張力和黏度，表面張力和黏度大的時(shí)候，滲透性就較差 。3、清洗作用。在金屬切削過程中，切削液可以帶走切削區(qū)域和機(jī)床上的細(xì)碎切屑、油污，防止劃傷已加工表面和導(dǎo)軌，使刀具的切削刃保持鋒利，減小導(dǎo)軌磨損。清洗性取決于切削液的流動(dòng)性和壓力。4、防腐作用。在切削液里加入防腐劑，可以在以加工表面形成保護(hù)膜，防止生銹。因此，在