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數控車（chē）床加工零件尺寸誤差原因及調整辦法

2020-12-4 來源：江蘇省東海中等專（zhuān）業學（xué）校作（zuò）者：倪磊

摘要：數控（kòng）車床是（shì）機械加工（gōng）中常用設備，其加工出的產品尺寸準確性如何進行保證？尺寸誤差產生後如（rú）何進行調整？本文指出了（le）使用刀具長（zhǎng）度補（bǔ）償（cháng）和程序（xù）補償兩種方法調整尺寸，並強調了操作人（rén）員（yuán）素養的重要性。

關鍵詞：數控車床；加（jiā）工零件（jiàn）；尺寸精度；調整辦法

在現代化製造業中數控機床占據著重要地位，它的先進程度及加工的產品尺寸精度（dù）直接決定（dìng）著機械設（shè）備的使用性能，擁有高性能機（jī）械設備的製（zhì）造業，可以大幅度提（tí）升國（guó）家總體經濟實（shí）力。數控車床是支撐起現代化製造業（yè）支撐柱中的一根，它擔負著（zhe）大量設備零件的加工製造，零（líng）件尺寸精度的控製是我（wǒ）們技術人員要著重掌握的。我們從零件產生加工誤差的原因進行（háng）分（fèn）析（xī），研究如何解決並避免再次發生。數控車床主要加工回轉類零件，大（dà）部分（fèn）零件主要構成要素有孔、外圓、槽、螺紋。下麵我將從數控車床加工原理、數控車床加工誤差產生原因、誤差調整辦法這三個方麵進行研究。

1. 數控車床加工原（yuán）理

數控車床是利用 CNC 裝置控製刀（dāo）架的移動和主軸旋轉將（jiāng）工件加工出來。在數（shù）控車床加工零件前，工藝（yì）人員需要分析圖紙編製加工工（gōng）藝及程序，調試人員將程序輸入到數（shù）控車床控製係統中（zhōng），經過操作人員調試，將工件加工出來。零件加工過程中，主軸帶動（dòng）工件旋（xuán）轉（zhuǎn），伺服係（xì）統在數控（kòng）裝置發出的指令控製下（xià）帶動刀具加工工件，操作人員進行零件（jiàn）尺寸檢測並利用補償功能修正尺寸（cùn）。

2. 零件加工產生誤差的原因

數控機床在加工零件時，零件尺寸精度會（huì）受到（dào）機床剛性（xìng）、工件變形、刀具磨損等因素的影（yǐng）響，在加工過程中我們要分（fèn）析原因並予以解決（jué）。

2.1 加工刀具磨損影響加工精度

數控車床在加工零件時，刀具（jù）會有磨損過程。在加工外圓時，刀具磨損後外圓尺寸會增大，進而（ér）造成尺寸超（chāo）差。在加工內孔過程中，刀（dāo）具磨損後內孔尺寸會（huì）變小，造成尺（chǐ）寸（cùn）超差。在加工螺紋（wén）類零件時（shí），螺紋刀磨損後，造（zào）成內外螺紋超差，環規和塞規檢測不合（hé）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（jiā）工量過大，機床剛性不足造成振動，零件表麵質量超（chāo）差（chà）。刀（dāo）具在過量切削（xuē）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（gòng）應不足造成尺寸出現誤差

在金屬加工過程中，由於（yú）切削速度快，會產生大量的熱量。在切削過程中（zhōng），如果冷卻不夠及時，會有大量鐵削產生，纏繞工件並損毀（huǐ）刀具，造成尺寸（cùn）最終超差。

2.4 技術人員操作失誤造成尺寸超差

企業技術（shù）人（rén）員在刀（dāo）具和工件安裝完畢後，輸入程（chéng）序並（bìng）進行調試（shì），在調試過程中（zhōng）需要進行（háng）對刀和尺寸測量（liàng），在設置刀（dāo）具長度補（bǔ）償（cháng）時，因操作失（shī）誤會造成（chéng）加工出來的（de）零件精度超差。在進行（háng）切削零件測量時，由（yóu）於尺（chǐ）寸測量不夠規範，測量出來的尺寸偏大或者偏小，最（zuì）終造成尺寸超（chāo）差。

3. 數控車床加工零件（jiàn）尺寸超差解（jiě）決辦法

數（shù）控車床加工過程中，因為以上問題造（zào）成尺寸超差後，我們要及（jí）時進（jìn）行（háng）調試和更換刀具減少損失。

在正常加工過程中，發現加工出來的零件尺寸超差，我們要進行（háng）分（fèn）析，如果發現刀具良好，我們要根據測量結果進行尺寸調整，比如在（zài）使（shǐ）用外（wài）圓車刀加工零件時，外圓尺寸超差，很多操（cāo）作人員是測（cè）量最終尺寸後就直接通過刀具補償進行尺寸修改，往往這樣修改後尺寸穩定性不好，最終原因是粗加工餘量（liàng）過大導致。在實際加工過程，比如切（qiē）削直徑 60 mm 的 45# 鋼外圓，一般設定公差為 –0.02～0，這就（jiù）要求我們進行粗加工和精加工，粗加工後零件外圓尺（chǐ）寸應該在（zài） 50.5–50.3 之間，我們在零件加工過程中（zhōng）往往忽（hū）略測（cè）量粗加工（gōng）後的餘量，如果在精加工刀具和（hé）切削參數不變的情況（kuàng）下進行切削（xuē），會導致尺寸偏（piān）大。在粗加工（gōng）後測（cè）量結果為 50.6 mm，我們需（xū）要（yào）通過 offset 界麵進行刀具補償設置，最終輸入值需要進行計算，需要在 X 軸參數設置中輸入 –0.1 mm 才能達到要求，但是我們一般會將尺寸調試至小於最大尺寸。尺寸調試至 50.45 mm 為最佳尺寸（cùn）值。

粗加工後的尺寸合格後（hòu），我們需要進行精加工尺寸調試，60 mm 外圓尺寸按照 –0.02 ～ 0 公差值進行調試，最佳尺（chǐ）寸為59.99 mm，如果我們測量出的（de）尺寸為 60.02 mm，我們需要計算

出 60.02 mm 與 59.99 mm 差值，並在精車刀具 X 軸方向中（zhōng）進行補償 –0.03 mm，再次進行測量，尺寸合格，就可以拆卸零件並繼續加工，在進行刀具補（bǔ）償設置（zhì）時，我們一定要明（míng）確，數控車床是按照直徑進行參數（shù）設置。

在測量（liàng）外圓時，如果尺寸外圓（yuán）麵長度過長，我（wǒ）們需要進行分段測量，發現外圓有錐度後，需要通過（guò）程序進行（háng）調試。例如：同一外圓麵 80 mm 長度方向直徑方向錐度（dù）為 0.04 mm，為正錐時調整程序為 G01X–0.04Z–80.F0.1，為倒錐時調整程序為G01X0.04Z–80.F0.1。操作人員在首件試（shì）切加（jiā）工時一定要將尺寸檢測準確，防止成（chéng）批量報廢的情況發生。加工過程中，現場操作人

員要按時觀察切削液的液麵位置，當液位過少（shǎo）時，我們要及時（shí）添加切削液，防止纏削發生。

操作人員在做到常規檢查和正（zhèng）確判（pàn）斷之後，按照（zhào）以上調試方法，能夠很好地（dì）控製數控車床加工常見零件的尺寸。加工過程中，操作人員在自檢的同時也要按照規定進行送檢並做好記錄，這樣對於零件檢測質量有了“雙保險”。數控車操作人（rén）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，這樣才能更好地解決加（jiā）工中產生的問（wèn）題，讓零件尺寸更（gèng）加精確，更加穩定。

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