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數(shù)控車(chē)床的對(duì)刀方法及修改刀補(bǔ)控制尺寸精度分析

常利娟

鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南鶴壁 458030

[摘要]數(shù)控車(chē)床常用的對(duì)刀方法包括一般對(duì)刀方法、自動(dòng)對(duì)刀方法、機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀、定點(diǎn)對(duì)刀方法、試切對(duì)刀方法，實(shí)際工作中應(yīng)該結(jié)合具體需要合理選擇相應(yīng)的方法。并重視修改刀補(bǔ)控制尺寸精度，利用修改刀補(bǔ)值、程序編制、程序修改、刀補(bǔ)修改等方法，修復(fù)存在的缺陷和誤差，加強(qiáng)精度控制，提高產(chǎn)品加工制造質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]數(shù)控車(chē)床；對(duì)刀方法；修改刀補(bǔ)；尺寸精度

引言

目前，在整個(gè)機(jī)械制造領(lǐng)域，數(shù)控車(chē)床得到廣泛的應(yīng)用。為促進(jìn)數(shù)控車(chē)床作用的有效發(fā)揮，提高產(chǎn)品加工精度，首先就得重視對(duì)刀操作。對(duì)刀的目的是，確定程序原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置及刀位偏差值，對(duì)刀包括確定刀具偏置數(shù)據(jù)、確定編程坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系一致、確定對(duì)刀點(diǎn)三個(gè)步驟，只有重視每個(gè)步驟的質(zhì)量控制，才能實(shí)現(xiàn)確保對(duì)刀效果，提高產(chǎn)品加工質(zhì)量的目的。在所有這些操作步驟當(dāng)中，最為關(guān)鍵的工序是，讓編程坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系保持一致。同時(shí)為提高產(chǎn)品加工質(zhì)量，掌握有效的對(duì)刀方法是十分必要的，并對(duì)存在的誤差及時(shí)進(jìn)行修正，提高尺寸精度控制水平，為產(chǎn)品加工質(zhì)量和效果提升創(chuàng)造良好條件。下面將介紹數(shù)控車(chē)床的對(duì)刀方法，并提出修改刀補(bǔ)控制尺寸精度方法，希望能夠引起人們對(duì)該問(wèn)題的重視，能夠?yàn)閷?duì)刀具體工作的開(kāi)展提供啟示與借鑒。

1.數(shù)控車(chē)床的對(duì)刀方法

數(shù)控車(chē)床加工之前，為確保加工順利進(jìn)行，提高加工精度，首先應(yīng)該明確零件加工的原點(diǎn)，準(zhǔn)確建立加工坐標(biāo)系，對(duì)不同刀具的尺寸和相互位置偏差進(jìn)行綜合全面考慮，然后再進(jìn)行工件加工的各項(xiàng)操作，而上述這些工作都離不開(kāi)對(duì)刀。只有對(duì)刀準(zhǔn)確，才能為后續(xù)加工創(chuàng)造良好條件，確保零件加工的精準(zhǔn)度，并提高數(shù)控機(jī)床的使用效率。為順利實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，必須掌握正確的對(duì)刀方法，通常來(lái)說(shuō)，常用的對(duì)刀方法包括以下幾種。

1.1一般對(duì)刀方法。一般對(duì)刀法在實(shí)際工作中的應(yīng)用非常普遍，指的是在機(jī)床上使用相對(duì)位置檢測(cè)手動(dòng)對(duì)刀。以Z向?qū)Φ稙槔唧w操作方法如下：先進(jìn)行刀具安裝，然后移動(dòng)刀具手動(dòng)切削工件右端面，再沿著X向退刀，將右端面與加工原點(diǎn)距離輸入數(shù)控系統(tǒng)，從而完成刀具對(duì)刀過(guò)程。

1.2自動(dòng)對(duì)刀方法。該方法通過(guò)刀尖檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，刀尖以設(shè)定的速度向接觸式傳感器接近，刀尖與傳感器接觸并發(fā)出信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)立即記錄該瞬間的坐標(biāo)值，并自動(dòng)修正刀具補(bǔ)償值。完成整個(gè)對(duì)刀過(guò)程，需要用到的主要構(gòu)件包括主軸、刀架、接觸式傳感器，該方法操作簡(jiǎn)單，能自動(dòng)完成對(duì)刀過(guò)程，有利于提高產(chǎn)品加工精度，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

1.3機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀。該方法的本質(zhì)是，測(cè)量出刀具假想刀尖點(diǎn)到刀具臺(tái)基準(zhǔn)之間X及Z方向的距離。在機(jī)外對(duì)刀儀的輔助作用之下，將刀具預(yù)先在機(jī)床外校對(duì)好，通過(guò)該方法和步驟，為后續(xù)加工制作創(chuàng)造良好條件。實(shí)際操作中，裝上機(jī)床之后，將對(duì)刀長(zhǎng)度輸入相應(yīng)刀具補(bǔ)償號(hào)就可以隨時(shí)使用，滿足工件加工制作需要，為后續(xù)各項(xiàng)工作順利開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。

1.4試切對(duì)刀方法。一方面，進(jìn)行基準(zhǔn)刀試切工件設(shè)定基坐標(biāo)系。用手動(dòng)方式沿A表面切削，如果Z軸不支，則沿X軸釋放刀具，停止主軸旋轉(zhuǎn)。輸入G50Z“β”，將Z向坐標(biāo)設(shè)為“β”，并設(shè)偏置號(hào)Z=“β”。手動(dòng)方式沿β表面切削，X軸不動(dòng)時(shí)沿Z釋放刀具，停止主軸旋轉(zhuǎn)。測(cè)量距離“α”，輸入G50X“α”，X向坐標(biāo)設(shè)為“α”，并設(shè)偏置號(hào)X=“α”。另一方面，進(jìn)行非基準(zhǔn)刀偏置設(shè)置。該項(xiàng)工作流程與設(shè)定基坐標(biāo)系相同，偏置號(hào)設(shè)置存在一定的差異，測(cè)量A表面與坐標(biāo)系零點(diǎn)間的距離“β'”，并設(shè)到偏置號(hào)Z中，同時(shí)測(cè)量距離“α'”，設(shè)到偏置號(hào)X中，偏置號(hào)=要設(shè)偏置量的偏置號(hào)+100。

2.數(shù)控車(chē)床的修改刀補(bǔ)控制尺寸精度方法

具體工作中，采取上述對(duì)刀方法，并經(jīng)過(guò)試切、測(cè)量等工藝流程，能得到較為準(zhǔn)確的對(duì)刀數(shù)據(jù)。但由于其它因素的影響，例如，操作方式方法不正確，操作人員綜合技能偏低，車(chē)床定位精度不準(zhǔn)確，重復(fù)精度存在不足等，導(dǎo)致試切對(duì)刀的精度仍然有限，難以有效滿足工件加工制作的精度要求。為彌補(bǔ)這種缺陷與不足，還應(yīng)該采取改進(jìn)和完善措施，確保工件加工尺寸的精度。具體來(lái)說(shuō)，常用方法有以下幾種。

2.1刀補(bǔ)值修改。第一次對(duì)刀出現(xiàn)誤差或者其他原因?qū)е抡`差較大，超出工件公差，未能滿足工件產(chǎn)品加工需要。在這種情況下，為彌補(bǔ)工件加工存在的缺陷與不足，可以采用刀補(bǔ)值修改的方法進(jìn)行改進(jìn)和完善，讓工件尺寸符合要求，提高產(chǎn)品加工精度。一方面，可以采用絕對(duì)坐標(biāo)輸入法進(jìn)行修改和完善。按照“大減小，小加大”原則，在刀補(bǔ)001-004處修改。

2.2程序編制。一方面，采用絕對(duì)編程保證尺寸精度。絕對(duì)編程在加工全過(guò)程均有相對(duì)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)，即坐標(biāo)原點(diǎn)，累積誤差也相對(duì)較小。數(shù)控車(chē)削工件時(shí)，工件徑向尺寸精度比軸向尺寸精度要高，因而徑向尺寸最好用絕對(duì)編程，軸向尺寸常用相對(duì)編程。如果是重要的軸向尺寸，最好采用絕對(duì)編程，確保重要工件尺寸的加工精度，取得更好的產(chǎn)品加工效果。另一方面，采用數(shù)值換算保證尺寸精度。多數(shù)情況下，圖樣尺寸基準(zhǔn)與編程所需尺寸基準(zhǔn)不一致，為提高加工精度，應(yīng)該將圖樣上的基準(zhǔn)尺寸換算為編程坐標(biāo)系的尺寸。根據(jù)圖樣標(biāo)注的尺寸，進(jìn)行換算之后得到編程尺寸，取兩極限尺寸平均值，最后得到編程尺寸。從而滿足加工尺寸需要，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工精度的有效控制。

2.3程序修改。進(jìn)行數(shù)控產(chǎn)品加工時(shí)，常常會(huì)遇到以下情況：程序自動(dòng)運(yùn)行后停車(chē)測(cè)量，與設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)工件尺寸未能滿足要求，尺寸變化存在不規(guī)律現(xiàn)象，影響數(shù)控加工效果，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和性能的有效發(fā)揮也帶來(lái)不利作用。

2.4刀補(bǔ)修改。除了對(duì)程序進(jìn)行修改之外，為減小工件加工制作的誤差，還可以采用刀補(bǔ)修改方式實(shí)現(xiàn)精度的有效控制。例如，上述臺(tái)階軸工件加工制作過(guò)程中，可以在刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)-0.12，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀補(bǔ)的修改，確保加工制作尺寸滿足要求，進(jìn)而提高工件加工精準(zhǔn)度。

3.結(jié)束語(yǔ)

對(duì)刀操作是數(shù)控加工的關(guān)鍵步驟之一，直接影響工件的精準(zhǔn)度和產(chǎn)品質(zhì)量。作為操作人員，應(yīng)該認(rèn)識(shí)對(duì)刀的重要意義，熟練掌握對(duì)刀方法，加強(qiáng)尺寸精度控制，并在程序編制和實(shí)際加工中能結(jié)合具體需要，采取有效的對(duì)刀方法。遵循工藝流程，減小對(duì)刀誤差，對(duì)加工中出現(xiàn)的誤差也及時(shí)采取調(diào)整和優(yōu)化措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差的有效控制，提高加工精度，促進(jìn)產(chǎn)品加工制作質(zhì)量提高。

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