GSK988T數(shù)控車床刀尖半徑及加工尺寸精度研究

摘 要：本文介紹了GSK988T系統(tǒng)數(shù)控車床加工零件時(shí)刀尖半徑補(bǔ)償及零件尺寸精度的保證方法。分析了為什么要使用刀尖半徑補(bǔ)償，介紹了GSK988T系統(tǒng)數(shù)控車床后置刀架的刀沿位置，并說(shuō)明刀尖半徑補(bǔ)償和零件尺寸精度的保證方法在數(shù)控車削加工中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：GSK988T；刀尖半徑補(bǔ)償；尺寸精度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.040

0 引言

使用數(shù)控車床車削加工錐面時(shí)，必須將假設(shè)的刀尖點(diǎn)的路徑作適當(dāng)?shù)男拚怪囅骷庸こ鰜?lái)的工件能獲得正確的尺寸，這種修正方法稱為刀尖半徑補(bǔ)償。 此外，合理利用刀具補(bǔ)償功能還可以簡(jiǎn)化編程，有效減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工效率。本文以GSK988T數(shù)控系統(tǒng)為例，說(shuō)明刀尖半徑補(bǔ)償與零件尺寸精度的保證方法的應(yīng)用。[1]

1 刀尖半徑補(bǔ)償功能

車削臺(tái)階面或端面時(shí)，對(duì)加工表面的尺寸和形狀影響不大，但在端面的中心位置和臺(tái)階的清角位置會(huì)產(chǎn)生殘留誤差，如圖1所示。 車削錐面時(shí)，不會(huì)影響錐度，但對(duì)圓錐大端直徑和小端直徑尺寸有影響，產(chǎn)生過(guò)切或少切現(xiàn)象，見(jiàn)圖1。車削圓弧面時(shí)，對(duì)圓弧半徑和圓度有影響。[2]車削凹圓弧，會(huì)使加工后的圓弧半徑變大，其值=理論輪廓半徑R+刀尖圓弧半徑r；車削外凸圓弧時(shí)，會(huì)使加工后的圓弧半徑變小，其值=理論輪廓半徑R–刀尖圓弧半徑r。

1.1 刀尖方位號(hào)

在GSK988T系統(tǒng)數(shù)控車床中，對(duì)應(yīng)每個(gè)刀具補(bǔ)償號(hào)，都有一組偏置量X、Z，刀尖圓弧半徑補(bǔ)償量R和刀尖方位號(hào)TIP。假想刀尖方位號(hào)共有10個(gè)（0-9），后置刀架數(shù)控車床車刀刀尖對(duì)應(yīng)的方位編號(hào)如圖2所示。

1.2 刀尖半徑補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

在GSK980TDc數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)面板上按下“刀補(bǔ)”鍵，即進(jìn)入了刀具偏置磨損界面，如圖5所示。刀尖半徑R值和刀尖方位號(hào)在刀具偏置磨損界面中設(shè)置。在程序中使用G41/G42/G40指令進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償。編程時(shí)用T功能調(diào)用相應(yīng)的刀具補(bǔ)償值就可以實(shí)現(xiàn)刀具補(bǔ)償。順著刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具在工件的左邊，稱為刀具左補(bǔ)償，用G41代碼編程；順著刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具在工件的右邊，稱為刀具右補(bǔ)償，用G42代碼編程。只能用G00/G01指令中進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消。[3]用G40取削刀尖半徑補(bǔ)償，也可用T××00取消刀補(bǔ)。

刀尖半徑補(bǔ)償指令的程序段格式為：

G40（G41/G42） G01（G00） X_Z_F_；

1.3 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償過(guò)程

刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程分為三步：即刀補(bǔ)的建立，刀補(bǔ)的進(jìn)行和刀補(bǔ)的取消。圖3所示，在刀具路徑FC段刀補(bǔ)建立，在刀具路徑CDE刀補(bǔ)執(zhí)行，在刀具路徑EF刀補(bǔ)取消。

2 零件加工尺寸的保證方法

在數(shù)控車床加工中，由于機(jī)床的傳動(dòng)反向間隙的存在會(huì)影響加工尺寸誤差；往往達(dá)不到零件的精度要求，針對(duì)不同的尺寸誤差采取不同的尺寸修改方法。在加工中控制精度這一環(huán)節(jié)，常用的修改方法有刀補(bǔ)修改法、程序修改法來(lái)保證加工尺寸精度。

2.1 刀具磨損補(bǔ)償法

零件在加工過(guò)程中各處加工誤差都一致的情況下，可以在刀具偏置磨損界面中修改刀偏磨損值，從而實(shí)現(xiàn)尺寸的修改。例如，基準(zhǔn)刀T0101，X方向所有尺寸大0.05的誤差；非基準(zhǔn)刀T0202（切槽刀），X方向小0.10 ，Z方向總長(zhǎng)大0.13，修改方法如下：

（1）進(jìn)入刀具偏置磨損界面，將光標(biāo)移到01的位置的下方，輸入U(xiǎn)-0.05，如圖4所示；刀偏量由0變?yōu)?0.05。如圖5所示；

（2） 再將光標(biāo)移動(dòng)到002位置處，依次輸入U(xiǎn)0.10、W0.13。

2.2 程序修改方法

零件在加工過(guò)程中各處加工誤差各不相同的情況下，可以采用修改程序坐標(biāo)的方法，從而實(shí)現(xiàn)尺寸的修改。如圖6所示，以X向?yàn)槔?，修改程序?/p>

修改步驟：執(zhí)行到M00時(shí)程序停止→測(cè)量→修改程序→將程序光標(biāo)移至S1000 M03處→自動(dòng)方式運(yùn)行。

注意：在加工前預(yù)留刀具磨損偏置量（參考刀具磨損補(bǔ)償法），從而實(shí)現(xiàn)半精加工和精加工；避免在第一次G70精車后，工件尺寸變小無(wú)法修改。

3 結(jié)語(yǔ)

GSK988T系統(tǒng)提供的刀尖半徑補(bǔ)償功能，可以很好地解決由于刀具磨損引起的零件加工尺寸及形狀的誤差，保證零件加工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]高志賢.基于HNC-21T系統(tǒng)刀尖圓弧半徑補(bǔ)償與刀具磨損補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用[J].工具技術(shù)，2013（47）：32-33.

[2]崔陵等.數(shù)控車床編程與加工技術(shù)（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2017.

[3]陳為國(guó).數(shù)控車床加工編程與操作圖解（第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

作者簡(jiǎn)介：張志紅（1984-），男，甘肅天水人，學(xué)士，助理講師，主要從事數(shù)控加工教學(xué)及研究工作。