數控(kòng)車床加工零件尺寸誤差原(yuán)因及調整辦法
2020-12-4 來(lái)源: 江蘇省東海中(zhōng)等專業學校 作者:倪 磊
摘要:數控車床是機械加工中常用設備,其加工出的(de)產品尺寸準確性如何進行保證?尺寸(cùn)誤差產生後(hòu)如何進行調整?本文指出了使用刀具長度補償和程序補償(cháng)兩種方法調整尺寸,並(bìng)強調了操作人(rén)員素養的重(chóng)要(yào)性。
關(guān)鍵詞:數控車床(chuáng);加工(gōng)零件;尺寸精度;調整辦法
在現代化製造業中數(shù)控機床占據著重要地位,它的先進程度及(jí)加工的產品尺寸精度直接決定著機(jī)械設備的使用性能,擁有高性能(néng)機械設備的製造業,可以(yǐ)大幅度提升國家總體經濟實力。數控車床是支撐起(qǐ)現代(dài)化製(zhì)造業(yè)支撐柱中的一根,它擔負(fù)著大量設備零件的加工製造,零件(jiàn)尺寸精度的控製是我們技術人員要著重(chóng)掌(zhǎng)握的。我們從零件產生加工誤差的原因進行分析,研究如何解決並避免再次發生。數控(kòng)車床主要加工回轉類零件,大部(bù)分零件主要構成要素有孔、外(wài)圓、槽、螺紋。下麵我將從數控車床(chuáng)加工原理、數控車(chē)床(chuáng)加工誤差(chà)產生(shēng)原(yuán)因、誤差調整辦(bàn)法這三個方麵進行研究。
1. 數控車床加工(gōng)原理
數控(kòng)車床是利用 CNC 裝置(zhì)控製刀架的移(yí)動和(hé)主軸旋轉將工件加工出來。在數控車床加工零件前,工藝人員需要分析圖紙編製加工工藝及程序,調試人員將程序輸入到數控車床控製係統中,經過操作人員調試(shì),將工件加工出來。零件加工過程中,主軸帶動工件旋轉(zhuǎn),伺服係統在數控裝置發出的指令控製下帶動刀具加工工件,操(cāo)作人員進行零件尺寸檢測並(bìng)利用補償功能修(xiū)正尺寸。
2. 零件加工產生誤差的(de)原因
數控(kòng)機床在加工零件時,零(líng)件尺寸(cùn)精度會受到機床剛性、工件變形(xíng)、刀具磨損等因素的影響(xiǎng),在加工過程中我們要分析原因並予以解決(jué)。
2.1 加(jiā)工刀具磨損影響加工精度
數控車床在加工零件時,刀具會有(yǒu)磨損過程。在加工外圓時,刀具磨損後外圓尺寸(cùn)會增(zēng)大,進而(ér)造成尺寸超差。在加工內孔過程中,刀具磨損後內(nèi)孔尺寸會變小,造成(chéng)尺寸超差。在加工螺(luó)紋類零件時,螺紋刀磨損後,造成內(nèi)外螺紋超差,環規和塞規檢測不合格。
2.2 機床剛性及刀具剛性不足造成尺寸超差
在加工工件過程中,因加工量過大,機床剛性不足造成振動,零(líng)件表麵質量超差。刀具(jù)在過量切削過程中,會加快磨損(sǔn),造成工件表麵質量超差,甚至造成刀具斷掉。
2.3 冷卻液供應不足造成尺(chǐ)寸出現誤差
在金屬(shǔ)加工過程中,由於切削速度快,會產生(shēng)大量的熱量。在切削過程中,如果冷卻(què)不夠及時,會有(yǒu)大量鐵削產生,纏繞工件並損毀刀具,造成(chéng)尺寸最終超差。
2.4 技術人員操作失誤造成尺寸超差
企業技術人(rén)員在刀具和工件安裝完畢後(hòu),輸入程序並(bìng)進行調(diào)試,在調試過程中需要進行(háng)對刀和尺寸測量,在設置刀(dāo)具長度補(bǔ)償時,因操作失誤會造(zào)成加工出來的零件(jiàn)精(jīng)度超差。在進行切削零件測量時,由於尺寸測量不夠規範,測量出來的尺寸偏大或(huò)者(zhě)偏小,最終造成尺寸超差。
3. 數控車床加工零(líng)件尺寸超差解決辦法
數控車床加(jiā)工過程中,因為以上問題造成尺寸超差後,我們要及時進行(háng)調試和更換刀具減少損失。
在正常加工過程中,發(fā)現加工出來的零件尺寸超差,我(wǒ)們要進行分析,如果發(fā)現(xiàn)刀具良(liáng)好,我們要根據測量結果進行尺寸調(diào)整,比如在(zài)使用外圓車刀加工零件時,外(wài)圓(yuán)尺寸超差(chà),很多操作人員是測量最終尺寸後就直(zhí)接通過刀具補償進行尺寸修改,往往這樣修(xiū)改後尺寸穩定性不好,最終原因是粗加工餘量過大導致。在實(shí)際加工過程,比如切(qiē)削(xuē)直徑 60 mm 的 45# 鋼外圓,一般設定公差為(wéi) –0.02~0,這就要求我(wǒ)們進(jìn)行粗加工和精加工,粗加工後零件外圓尺寸應該在 50.5–50.3 之間,我們在零件加工過程(chéng)中往往忽略測量粗加工後的餘量,如果(guǒ)在精加工刀具和切削參數不變的情況(kuàng)下進(jìn)行切削,會導致尺寸偏大。在粗加工後測量結果為 50.6 mm,我(wǒ)們需要通過 offset 界(jiè)麵進行(háng)刀具(jù)補償設(shè)置,最終輸入(rù)值(zhí)需要進行計算,需要在 X 軸參數設置中輸入(rù) –0.1 mm 才能達到要求(qiú),但是我們一(yī)般會將尺寸調試至(zhì)小於最大尺寸。尺寸(cùn)調試至 50.45 mm 為最(zuì)佳尺(chǐ)寸值。
粗加工後(hòu)的尺寸合格後, 我們需要進行精加工尺(chǐ)寸調(diào)試(shì),60 mm 外圓尺(chǐ)寸按照(zhào) –0.02 ~ 0 公差值進行(háng)調試, 最佳尺寸為59.99 mm, 如果我們測量出的尺寸為 60.02 mm, 我們需要計算
出 60.02 mm 與 59.99 mm 差值,並在精車(chē)刀具 X 軸方向中進行補償 –0.03 mm,再次進(jìn)行測量,尺寸合格,就可以拆卸零件並繼續加(jiā)工,在進行刀具補償設置時,我(wǒ)們一定要明確,數控車床是(shì)按照直徑進(jìn)行參數設置(zhì)。
在測量外(wài)圓時,如果尺寸外圓麵長度過長,我們需要進行分段測量, 發現外圓有錐(zhuī)度後, 需要通過程序進行調試(shì)。 例如: 同一外圓麵 80 mm 長度方向直(zhí)徑方向錐度為 0.04 mm, 為正錐時調整程序為 G01X–0.04Z–80.F0.1,為倒(dǎo)錐時調整程序為G01X0.04Z–80.F0.1。操作人員在首件試切加工時(shí)一定要將尺寸檢測準(zhǔn)確,防止成批量報廢的情況發生。加工過程中,現場操作人
員要按時觀察切(qiē)削液的液麵位置,當液位過少時(shí),我們要及時添加切削液,防止纏削發(fā)生。
操作人員在做到常規檢查和正確(què)判斷之(zhī)後,按(àn)照以上(shàng)調試方法,能夠很好地控製數控車床加工(gōng)常見零件的尺(chǐ)寸。加工過程中,操作人員(yuán)在自檢的同時也要按照(zhào)規定進行送檢並做好記錄,這(zhè)樣對於零件(jiàn)檢測質量有了“雙保險”。數控車操作人員,作為高級技術工種,我們也要經常性進行經驗的總結和工藝(yì)的改進,這樣才能更好地(dì)解(jiě)決加工中產(chǎn)生的問題,讓零件尺(chǐ)寸更加精(jīng)確,更加(jiā)穩定。
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