林瑞光

(中山市技師學(xué)院,廣東中山 528400)

探討刀具磨耗補(bǔ)償在數(shù)車螺紋加工中的應(yīng)用問(wèn)題

林瑞光

(中山市技師學(xué)院,廣東中山 528400)

分析了傳統(tǒng)編程加工中數(shù)車對(duì)螺紋加工的不足之處,進(jìn)而提出了利用刀具磨耗來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償性加工的方法,并對(duì)實(shí)際的應(yīng)用方式進(jìn)行了分析與介紹,說(shuō)明該方法簡(jiǎn)單易行,且效果理想。

數(shù)控車床 螺紋切削 刀具補(bǔ)償 實(shí)際效果

數(shù)控加工中車床工作時(shí)需要得到脈沖的編碼才能開(kāi)始對(duì)螺紋進(jìn)行切削加工，這樣才能保證在加工中工件與刀具保持同一個(gè)圓周點(diǎn)起步，這樣的加工方式可以保證多次切削后螺紋的深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制。在數(shù)控車床上都是利用這個(gè)控制模式來(lái)完成對(duì)螺紋的加工。而在應(yīng)用中刀具的磨損會(huì)造成加攻擊精度的下降所以應(yīng)當(dāng)采用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償來(lái)控制進(jìn)給量從而保證螺紋加工的質(zhì)量。

1 數(shù)控車床加工螺紋技術(shù)

利用數(shù)控機(jī)床對(duì)螺紋工件進(jìn)行加工可以提高其加工的精度，在加工的過(guò)程中利用螺紋加工的各種專用工具就可對(duì)多種形式的螺紋進(jìn)行加工，包括內(nèi)外螺紋，在加工中要實(shí)現(xiàn)對(duì)螺紋的反復(fù)切削就并使得螺紋達(dá)到一定的深度，就需要在數(shù)控機(jī)床的控制端進(jìn)行編程，此時(shí)脈沖編程器就可幫助實(shí)現(xiàn)這個(gè)控制過(guò)程，在每次加工的過(guò)程中控制螺紋的間距，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的高效率。在對(duì)螺紋進(jìn)行切削的時(shí)候，脈沖編程裝置都會(huì)從標(biāo)記為零的時(shí)候開(kāi)始啟動(dòng)，并對(duì)螺紋進(jìn)行切削，從而保證在一個(gè)切割周期內(nèi)起點(diǎn)在同一個(gè)位置，這就是數(shù)控機(jī)床加工螺紋的基本過(guò)程。

但是在零件加工的過(guò)程中不是所有的零件都是統(tǒng)一規(guī)格的，其需要在不同的零件表面進(jìn)行螺紋切削，在實(shí)際的應(yīng)用中較為常見(jiàn)的就是起到連接作用的三角螺紋以及軸套等，在傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床上，都是利用G代碼來(lái)進(jìn)行編程，從而控制脈沖編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。在傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床上，進(jìn)行螺紋編程可以有三種方式進(jìn)行選擇，一個(gè)是固定循環(huán)的切削螺紋指令，這個(gè)指令主要是針對(duì)圓柱形螺紋的加工，其中代表的指令為G92X-Z(W)-F-；一種是單程切削的指令，其可以被G32X(U)-Z(W)-F-；第三種這是往復(fù)循環(huán)的切削指令；三種指令在進(jìn)行編程加工的時(shí)候，按照不同的工件直徑和外徑、進(jìn)刀和降刀次數(shù)等進(jìn)行編程，選擇合理的技術(shù)參數(shù)完成編程，從而在生產(chǎn)中保障螺紋的加工指令滿足設(shè)計(jì)要求。但是不容忽視的是刀具在反復(fù)切削中會(huì)出現(xiàn)磨損，此時(shí)如果按照原有的程序進(jìn)行加工，則進(jìn)刀和切削的精度就會(huì)受到刀具磨損的影響，而降低精度，甚至?xí)?dǎo)致產(chǎn)品不合格。不會(huì)僅僅會(huì)影響自動(dòng)加工的效率，也會(huì)影響正常的而生產(chǎn)。

2 刀具磨損補(bǔ)償在數(shù)車螺紋加工中的應(yīng)用

2.1 傳統(tǒng)編程模式的通病

三種不同的編程模式在加工中會(huì)出現(xiàn)不同的編程格式其加工的結(jié)果也就不同，同樣加工一個(gè)工件在不同的模式下程序也就存在差異。但是無(wú)論是采用何種編程模式，其加工結(jié)果都會(huì)受到刀具磨損的影響，因此在加工中都必須考機(jī)床精度、加工材料特征、刀具磨損速度、冷卻條件等條件，進(jìn)行綜合性的考慮，如果不對(duì)這些條件進(jìn)行考量，一味的按照邏輯框架進(jìn)行程序編寫(xiě)，其最后的加工結(jié)果也不會(huì)達(dá)到滿意的效果。因此必須采用靈活的刀具磨損補(bǔ)償來(lái)控制加工中存在的問(wèn)題，以此提高加工的效率。

2.2 刀具磨損補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

2.2.1 刀具磨損補(bǔ)償?shù)幕驹?/p>

在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行螺紋加工時(shí)，因?yàn)槁菁y的加工不是一次性完成，需要多次切削，因此幾次直接加工才能達(dá)到螺紋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)就可導(dǎo)致刀具磨損，同時(shí)機(jī)床本身的精度和工件的特性等也會(huì)影響加工的精確度。容易造成的是螺紋中經(jīng)尺寸不能達(dá)到螺紋中經(jīng)的公差值，此時(shí)就需要進(jìn)行重新編程，修正螺紋加工的參數(shù)。如果將刀具磨損補(bǔ)償界面打開(kāi)并輸入校準(zhǔn)的切削刀具的型號(hào)和磨損參數(shù)后在加工完成后仍然存在不合格的情況，就應(yīng)直接輸入磨耗直至車削出合格的產(chǎn)品為止。車削螺紋的進(jìn)給量應(yīng)保留一定的余量，然后在刀具磨耗上注意輸入相關(guān)參數(shù)，直至合格，此時(shí)獲得的是多個(gè)磨耗疊加的效果。

2.2.2 程序設(shè)定

按照實(shí)際情況來(lái)看，在操作中應(yīng)對(duì)設(shè)定的程序進(jìn)行修改，對(duì)原有的G編程進(jìn)行調(diào)整，一般情況下是對(duì)直徑的確定選擇余量，然后進(jìn)行加工，利用通止環(huán)規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)，直至合格為止，確定最終的技術(shù)參數(shù)。在反復(fù)加工的過(guò)程中就可確定一些列的磨耗參數(shù)。磨耗補(bǔ)償加工的過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行重新編程，現(xiàn)在面板上選擇磨耗鍵或者利用功能鍵進(jìn)行界面調(diào)出，然后將加工的程序返回至第一步，利用跳過(guò)功能在當(dāng)前程序下將循環(huán)啟動(dòng)按鈕開(kāi)啟，石河子完成自動(dòng)加工。這樣在執(zhí)行完成一個(gè)加工指令后，程序會(huì)跳行執(zhí)行，等待刀具回到換刀點(diǎn)后將其暫停，并進(jìn)行通止環(huán)規(guī)的檢查，直至合格。具體情況如：加工余量設(shè)置△d=0.1，△d1=0.05、△d2=0.03、△d3=0.02；將程序調(diào)出，在面板上按功能鍵OFFSET或軟鍵“磨耗”，打開(kāi)刀具補(bǔ)償界面，選擇“磨耗”，將光標(biāo)打到G01x位置輸入-0.05，按下軟鍵或功能鍵INPUT，然后將加工程序返到程序頭，并打開(kāi)“跳步”功能鍵。在當(dāng)前程序下開(kāi)啟循環(huán)起動(dòng)按鈕進(jìn)行自動(dòng)加工，執(zhí)行N40條后跳過(guò)中間指令條，馬上執(zhí)行N80條，回到換刀點(diǎn)后暫停，用通止環(huán)規(guī)再檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)合格，往下執(zhí)行。如不合格繼續(xù)按上面方法，循環(huán)進(jìn)行。

2.2.3 刀具磨損補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用效果

在數(shù)控車床的控制加工螺紋的過(guò)程中，刀具磨損的補(bǔ)償加工方式較為簡(jiǎn)單，同時(shí)也方便操作，主要的目標(biāo)就是在螺紋加工中可以控制中間直徑的公差范圍，對(duì)于數(shù)控車床的其他加工項(xiàng)目也可利用刀具補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行修正，是這些項(xiàng)目可以達(dá)到需要的標(biāo)準(zhǔn)。刀具補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ泊嬖谝欢ǖ娜毕?，如不能修?fù)比圖紙尺寸小的相關(guān)內(nèi)容，這種方式適用與二維形狀或者進(jìn)行等高度加工到額三維形狀的刀路。同時(shí)應(yīng)注意的是使用該類方法是保證中徑的尺寸是十分重要的，是保證補(bǔ)償效果的關(guān)鍵點(diǎn)，在操作中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)調(diào)適。

3 結(jié)語(yǔ)

數(shù)控車床加工螺紋的技術(shù)已經(jīng)是成熟，在加工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)按照刀具材料、工件材料的基本性能進(jìn)行程序編制，在實(shí)際的操作中應(yīng)當(dāng)充分考慮刀具磨損給加工帶來(lái)的影響，因此引入刀具磨耗的補(bǔ)償來(lái)幫助提高螺紋加工的質(zhì)量是十分重要的。

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