解 暉，何曉偉

(陜西省理工學(xué)校，陜西 西安710048)

1 保證精度的原則

數(shù)控加工要求工序盡可能集中，常常粗、精加工在一次裝夾下完成，為了減少熱變形和切削力引起的變形對(duì)工件的形狀精度、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。

對(duì)既有內(nèi)表面(內(nèi)型、腔)，又有外表面需加工的零件，安排加工工序時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面的粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面的精加工，以保證工件的表面質(zhì)量要求。同時(shí)，對(duì)一些箱體零件，為保證孔的加工精度，應(yīng)先加工表面而后加工孔。

遵循保證精度的原則，以零件的精度為依據(jù)來(lái)劃分?jǐn)?shù)控加工的工序。

2 數(shù)控加工誤差的組成

數(shù)控加工誤差是由編程誤差、機(jī)床誤差、定位誤差、對(duì)刀誤差等誤差綜合形成。這里主要探討的是對(duì)刀誤差的解決方法。

3 常用的尺寸控制方法

3.1 修改刀補(bǔ)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(guò)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。

1)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)001～004 處修改。如用2 號(hào)切斷刀切槽時(shí)，工件尺寸大了0.1 mm，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)。

2)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，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0.1 mm，可在001 刀補(bǔ)處輸入W0.1。

3.2 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(lái)說(shuō)，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)，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(guò)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。

3.3 程序編制保證尺寸精度

1)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(shuō)，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(guò)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。

2)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13.06 mm 外，其余均屬直接按圖標(biāo)注尺寸經(jīng)換算后而得到的編程尺寸。其中，Φ29.95 mm、Φ16 mm 及60.07 mm 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。

3.4 修改程序和刀補(bǔ)控制尺寸

數(shù)控加工中，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(wú)規(guī)律。如用1號(hào)外圓刀加工工件，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:Φ30.06 mm、Φ23.03 mm 及Φ16.02 mm。對(duì)此，筆者采用修改程序和刀補(bǔ)的方法進(jìn)行補(bǔ)救。

1)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(lái)，各軸段均有超出名義尺寸的統(tǒng)一公差0.06 mm。

2)改刀補(bǔ)。在1 號(hào)刀刀補(bǔ)001 處輸入U(xiǎn) -0.06。經(jīng)過(guò)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。

數(shù)控車削加工是基于數(shù)控程序的自動(dòng)化加工方式。實(shí)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(shí)踐技能，方能編制出高質(zhì)量的加工程序，加工出高質(zhì)量的零件。

車削加工實(shí)例:二次精車控制尺寸。一次精車結(jié)束后，如果工件仍達(dá)不到規(guī)定的精度要求，那就需要使用二次精車。方法如下:一次精車結(jié)束—測(cè)量工件的實(shí)際尺寸—大的話就在刀補(bǔ)中設(shè)置，如下:用圖形尺寸-實(shí)際測(cè)量尺寸=刀補(bǔ)值。

如:30 -31.1 = -1.1(車外圓時(shí)，一般為負(fù)值)

30 -28.1 =1.9(車內(nèi)孔時(shí)，一般為正值)

圖1 零件加工圖

按U-1.1 或U1.9—按輸入(把值輸入到刀具磨損補(bǔ)償中)

然后在編輯狀態(tài)下，把光標(biāo)移到精車的前面，再執(zhí)行一次精車。

完成如圖1 所示零件的加工。毛坯尺寸ф 45 ×60。

［1］ 任同.數(shù)控加工工藝學(xué)［M］. 西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2012.

［2］ 胡翔云，程洪濤. 數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)［M］. 武漢:武漢大學(xué)出版社，2013.