數(shù)控車削加工尺寸精度的控制方法

安徽省桐城望溪職校 唐功才

隨著裝備制造技術的發(fā)展，用于車削加工的普通車床作為最原始、最常用的金屬加工設備，發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)控車削、車銑復合、柔性制造，加工技術和質量得到了很大發(fā)展。但受機床本身硬件和操作者技能素質等影響，工件的加工質量還很難達到應有的水平。提高工件的加工質量，又能提高經(jīng)濟效益，操作者必須具備相關的知識、技能和操作技巧。

經(jīng)濟型數(shù)控車床因其生產(chǎn)效率高，實用性強，價格適宜而在機械行業(yè)和職業(yè)教育的實習實訓教學中普遍使用。但其加工精度要求較高的工件時，受到各種因素的影響，保證加工精度有一定的困難。如何避免不利因素的影響，提高加工質量？下面以FANUC系統(tǒng)為例，從兩個方面談一談。

一、盡可能減小機床本身對零件尺寸精度影響的方法

機床作為加工設備，其本身的一些硬件是影響機床加工質量的客觀因素之一。如：機床本身的制造、安裝精度，定位誤差，重復誤差，傳動系統(tǒng)的誤差和機床磨損等。為了減小這些因素對加工零件尺寸精度的影響，進行合理的，必要的操作是行之有效的方法。

第一，合理進行機床回零操作。

由于經(jīng)濟型數(shù)控車床一般都采用開環(huán)伺服系統(tǒng)，機床無位置檢測及反饋裝置，加工零件之前對機床進行回零操作可以消除機床傳動系統(tǒng)的誤差和積累誤差。

第二，測量或計算出機床滾珠絲桿副的反向間隙，并進行處理。

采用試切法，測量并計算出機床間隙。如果刀具的加工軌跡是直線，且移動方向單一時，采取程序補償比較方便；如果加工刀具的軌跡是非直線，只能設置間隙補償值進行自動補償。

二、采用合理的加工工藝和加工程序提高零件加工尺寸精度的方法

第一，對刀精度直接影響加工零件的尺寸精度

對刀是數(shù)控車削加工前必須要進行的操作。不同的對刀方法和操作技巧與水平的高低，以及機床本身精度都影響對刀的準確程度。因此，對刀影響零件的加工尺寸精度。在加工過程中，一般采用刀補的方法保證加工尺寸精度。

第二，采用合理的加工工藝、加工方法提零件尺寸精度的方法。

加工時，加工工藝不合理，切削力過大，機床、刀具、工件強度不足，可能出現(xiàn)刀具、機床絲杠副、刀架、加工零件本身的彈性變形，使刀具相對工件出現(xiàn)后退；加工零件尺寸變大，阻力減小時，形變恢復又出現(xiàn)過切，影響零件加工尺寸精度和幾何精度。

為了提高工件的尺寸精度，往往把精加工、半精加工和粗加工工序分開進行。

第三，通過修改刀補，程序數(shù)值和二次精加工提高加工尺寸精度。

數(shù)控車削加工對刀后，在粗、精車加工之前，調出刀偏表，在粗、精加工刀具相應的X值或Z值處加大一個精加工余量，啟動機床，在自動方式下，運行粗、精加工程序，測量各部分的尺寸，減去精加工余量后所得尺寸和零件圖紙中尺寸比較，如果變大或變小相同時，可以直接修改刀補解決，如果大小變化不同時，可以先修改加工程序中該部分的尺寸數(shù)字，使變化相同，再把刀補統(tǒng)一按照“大減小，小加大”一個變化值，利用機床跳步功能，自動方式下運行程序進行二次精加工。下面通過一個實例進行說明：

車削下圖所示工件左端外形（毛壞：直徑φ78、 長度50）。

上例中，進行粗、精加工之后進行尺寸測量，各個尺寸符合圖紙尺寸要求時，在刀補表中相應X或Z向值減去一個精加工余量，在程序中粗加工程序段前有加“/”，在自動方式下，選擇跳步功能，運行程序進行二次精加工。比如上例中加工圖中左端外形基本尺寸為φ48、φ65、φ75的軸時，粗、精加工后測得尺寸為φ48.4875、φ65.485、φ75.485時，將刀補值減去一個精加工余量0.5，進行二次精加就可能得到符合圖紙要求的尺寸。如果第二次精加工之前所加工的尺寸可能不止一個，并且這些尺寸與圖紙尺寸要求的偏差不一致時，那么在調整相應X或Z向刀補值時應該保證大多數(shù)尺寸在圖紙要求的公差范圍之內，個別尺寸還不符合要求時，可以在程序中通過修改程序中相應數(shù)值的方法進行調整。比如上例中加工左端外形基本尺寸為φ48、φ65、φ75的軸時，粗、精加工后測得尺寸為φ48.5875、φ65.485、φ75.485時，先將程序中N2程序段中X值修改為：47.8875，再將刀補值X向減小一個精加工余量0.5，選用跳步功能，進行二次精加工即可得到圖紙要求的尺寸。

零件尺寸精度是保證零件質量的一個重要因素，如何保證和提高尺寸精度，方法很多，因人因條件有所不同。本人只是結合自己工作的條件和在教學中總結的經(jīng)驗，粗淺地談談經(jīng)濟型數(shù)控車床加工尺寸精度的控制，不足和不妥之處，望同行的各位專家指正，以便提高。