數(shù)控實(shí)習(xí)中數(shù)控車床的對(duì)刀方法及應(yīng)用

摘 要：本文針對(duì)學(xué)生在數(shù)控車床操作實(shí)習(xí)過程中所出現(xiàn)的實(shí)際問題，系統(tǒng)地對(duì)數(shù)控車床的對(duì)刀方法進(jìn)行剖析，以使學(xué)生在操作過程中目的更加明確，操作更加熟練，從而提高學(xué)生的實(shí)際操作水平，以培養(yǎng)高素質(zhì)的數(shù)控技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 對(duì)刀方法 實(shí)踐能力

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也得到了普及，對(duì)數(shù)控機(jī)床操作工的技術(shù)要求也越來越高。在操作過程中，對(duì)刀是最基礎(chǔ)，也是最重要的部分。對(duì)刀的精度，將直接影響零件的加工精度。在對(duì)刀的過程中操作不當(dāng)時(shí)，甚至?xí)霈F(xiàn)撞刀等嚴(yán)重事故。所以，老師要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)數(shù)控車床的對(duì)刀方法。本文介紹了幾種簡單、方便、實(shí)用的對(duì)刀方法。

一、試切法對(duì)刀

對(duì)刀前，先將機(jī)床返回參考點(diǎn)并將工件裝夾在三爪卡盤上，主軸正轉(zhuǎn)，以手輪方式進(jìn)行對(duì)刀，下面以90o偏刀為例。

1.Z向

轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使刀具慢慢靠近工件，將車刀刀尖與工件的端面輕輕接觸，然后Z向不動(dòng)，X向平端面后退刀，在控制面板上按下“OFFSET SETTING”刀補(bǔ)設(shè)置鍵，并將光標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)的刀具補(bǔ)償號(hào)上（注意：為了方便記憶和編程，通常將T代碼指令中的刀具編號(hào)與刀具補(bǔ)償號(hào)相同，如T0101、T0202、T0303等）。輸入Z0，這時(shí)在CRT屏幕下方顯示有“測(cè)量”字體，按下其所對(duì)應(yīng)的按鍵，偏置值輸入完畢，Z方向?qū)Φ锻瓿伞?/p>

2.X向

轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使刀具沿X向慢慢靠近工件，將車刀刀尖與工件的任一外圓輕輕接觸，然后X向不動(dòng)，Z向緩慢切入工件大約5～10mm，依然保持X向不動(dòng)，再讓刀具沿Z向退出。此時(shí)CRT畫面仍在刀具偏置上，用千分尺或者游標(biāo)卡尺測(cè)量出被切削部分的直徑，假設(shè)為φa。移動(dòng)光標(biāo)使補(bǔ)償號(hào)與刀具號(hào)相一致，再輸入X+測(cè)量出的工件外圓值，也就是Xa（例如X30.0、X35.25等），這時(shí)在CRT屏幕下方顯示有“測(cè)量”字體，按下其所對(duì)應(yīng)的按鍵，偏置值輸入完畢，X向?qū)Φ锻瓿伞?/p>

二、試切法對(duì)刀的改進(jìn)

試切法對(duì)刀存在以下幾個(gè)問題：試切法對(duì)刀后工件端面的表面質(zhì)量比較差，大部分工件端面對(duì)刀后都不再編程加工，導(dǎo)致工件端面的表面粗糙度值偏高；試切法對(duì)刀的精度不高，主要是機(jī)床的誤差在對(duì)刀過程中無法進(jìn)行補(bǔ)償。所以筆者針對(duì)這些問題，提出了試切法對(duì)刀的改進(jìn)方法。

1.Z向

轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使刀具慢慢靠近工件，將車刀刀尖與工件的端面輕輕接觸，然后Z向不動(dòng)，X向直接退刀，在控制面板上按下[OFFSET SETTING]刀補(bǔ)設(shè)置鍵，并將光標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)的刀具補(bǔ)償號(hào)上，輸入Z1.0，這時(shí)在CRT屏幕下方顯示有“測(cè)量”字體，按下其所對(duì)應(yīng)的按鍵，偏置值輸入完畢，Z方向?qū)Φ锻瓿伞Ｔ诔绦蛑屑尤胍粋€(gè)平端面的程序，如表1（毛坯為45#鋼，φ50X100）。

表1

O0001程序名

M03 S1500 T0101主軸正轉(zhuǎn)，換1號(hào)刀

G00 X52. Z2. M08；快速定位，開啟冷卻液

G94 X0. Z0. F0.05；循環(huán)指令精加工端面

G00 X100. Z100. M09；退刀

M30；

這樣一來，工件端面經(jīng)過精加工過后，表面粗糙度較好。

2.X向

與試切法對(duì)刀的方法一樣，完成X向?qū)Φ丁榱颂岣呒庸さ木龋琗向?qū)Φ锻瓿珊螅匆幌略贑RT屏幕下方顯示的“磨耗”按鈕，在相對(duì)應(yīng)的磨耗里輸入所要加入的磨耗，假設(shè)想讓工件在第一次精加工后直徑方向留1mm的余量，那么就輸入U(xiǎn)1.0。這樣一來，就可以為第二次精加工留下余量。當(dāng)機(jī)床通過對(duì)刀完成第一次精加工后，測(cè)量工件，這時(shí)候工件會(huì)因?yàn)閷?duì)刀完成時(shí)所留的余量而存在余量。再將工件存在的余量在磨耗里去除，進(jìn)行第二次精加工，就能很好地控制零件的加工精度了。

具體操作如下（毛坯為45#鋼，φ50X80，F(xiàn)ANUC機(jī)床編）：

（1）將工件裝夾后，采用試切法對(duì)刀的改進(jìn)方法對(duì)刀，X向?qū)Φ稌r(shí)，在磨耗里輸入U(xiǎn)1.0，為第一次精加工后直徑方向留1mm的余量，也就是說，這里留的1mm余量是第二次精加工的余量。

（2）先運(yùn)行平端面程序O0001，完成工件端面的車削。

（3）采用兩次精加工的方法來將工件車削成型。如表2。

表2

O0002

M03 S600 T0101主軸正轉(zhuǎn)，換1號(hào)刀

G00 X52. Z2. M08；快速定位，開啟冷卻液

G71 U1 R1；采用G71循環(huán)指令加工零件

G71 P10 Q20 U0.5 F0.2；U0.5是X向的第一次精加工加工余量

N10 G00 X30.；

G01 Z0.；

Z-20.；

X40.；

Z-40.；

N20 X52.；

G70 P10 Q20 S1000 F0.1；第一次精加工，去除G71里留的0.5mm余量。

G00 X100 Z100 ；退刀

M05 ；主軸停轉(zhuǎn)

M00 ；程序暫停，用千分尺測(cè)量工件。理論上講，工件會(huì)因?yàn)閷?duì)刀時(shí)在磨耗里留的1mm余量而在直徑方向大1mm。但是實(shí)際操作過程中，會(huì)因機(jī)床的誤差或刀具的誤差而產(chǎn)生偏差，假設(shè)千分尺測(cè)量出的值來只大了0.95mm，那么就在磨耗里輸入U(xiǎn)-0.95。

M03 S600 T0101按啟動(dòng)按鈕，繼續(xù)運(yùn)行程序

G00 X52. Z2. M08；

G70 P10 Q20 S1000 F0.1；第二次精加工，去除磨耗里的0.95mm余量。

G00 X100 Z100 ；退刀

M30 ；程序結(jié)束

三、總結(jié)

實(shí)踐過程中，零件的結(jié)構(gòu)具有多樣性，但是對(duì)刀的操作大同小異，教師應(yīng)該先掌握試切法對(duì)刀，然后根據(jù)實(shí)際情況，靈活應(yīng)用試切法對(duì)刀的改進(jìn)方法。學(xué)生實(shí)習(xí)過程中，采用兩次精加工控制精度的方法，有利于學(xué)生在加工過程中準(zhǔn)確控制零件的加工精度。要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確對(duì)刀并保證零件的加工精度，就必須反復(fù)訓(xùn)練，從實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，從而提高自己的實(shí)踐動(dòng)手能力。總之，數(shù)控加工過程中，對(duì)刀的準(zhǔn)確性和加工精度的準(zhǔn)確性直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，它對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程有著極其重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈建峰，虞俊.數(shù)控車工（高級(jí)）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化工工業(yè)出版社，1997.

（作者單位：杭州市輕工技工學(xué)校）