數(shù)控車床使用G00指令及控制尺寸精度的技巧

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:3379

        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)。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(yàn)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。
一、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 Xα Zβ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(Xα Zβ)(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。
1)對刀后,裝夾好工件毛坯;
2)主軸正轉(zhuǎn),手輪基準(zhǔn)刀平工件右端面A;
3)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);
4)程序錄入方式,輸入G01W-8F50,將工件車削出一臺(tái)階;
5)X軸不動(dòng),沿Z軸釋放刀具至C點(diǎn),停車測量車削出的工件臺(tái)階直徑γ,輸入G50 Xγ,電腦記憶該點(diǎn);
6)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(diǎn),再輸入G50 Xα Zβ,電腦記憶該程序原點(diǎn)。
        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(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(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(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 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(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 Xα Zβ程序原點(diǎn)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。
二、控制尺寸精度的技巧
1)修改刀補(bǔ)值保證尺寸精度
       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(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0.1mm,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,尺寸長了0.1mm,可在001刀補(bǔ)處輸入W0.1。
2)半精加工消除絲桿間隙影響保證尺寸精度
        對于大部分?jǐn)?shù)控車床來說,使用較長時(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。
3)程序編制保證尺寸精度
a. 絕對編程保證尺寸精度
        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(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,絕對編程是在加工的全過程中,均有相對統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn),即坐標(biāo)原點(diǎn),故累積誤差較相對編程小。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。
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。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(gè)尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后得到的編程尺寸。
4)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:
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)001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。
        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)量的工件。

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