探討刀具磨耗補償在數車螺紋加工中的應用問題

林瑞光

(中山市技師學院,廣東中山 528400)

探討刀具磨耗補償在數車螺紋加工中的應用問題

林瑞光

(中山市技師學院,廣東中山 528400)

分析了傳統編程加工中數車對螺紋加工的不足之處,進而提出了利用刀具磨耗來進行補償性加工的方法,并對實際的應用方式進行了分析與介紹,說明該方法簡單易行,且效果理想。

數控車床 螺紋切削 刀具補償 實際效果

數控加工中車床工作時需要得到脈沖的編碼才能開始對螺紋進行切削加工，這樣才能保證在加工中工件與刀具保持同一個圓周點起步，這樣的加工方式可以保證多次切削后螺紋的深度達到設計要求，實現質量控制。在數控車床上都是利用這個控制模式來完成對螺紋的加工。而在應用中刀具的磨損會造成加攻擊精度的下降所以應當采用適當的補償來控制進給量從而保證螺紋加工的質量。

1 數控車床加工螺紋技術

利用數控機床對螺紋工件進行加工可以提高其加工的精度，在加工的過程中利用螺紋加工的各種專用工具就可對多種形式的螺紋進行加工，包括內外螺紋，在加工中要實現對螺紋的反復切削就并使得螺紋達到一定的深度，就需要在數控機床的控制端進行編程，此時脈沖編程器就可幫助實現這個控制過程，在每次加工的過程中控制螺紋的間距，實現數控加工的高效率。在對螺紋進行切削的時候，脈沖編程裝置都會從標記為零的時候開始啟動，并對螺紋進行切削，從而保證在一個切割周期內起點在同一個位置，這就是數控機床加工螺紋的基本過程。

但是在零件加工的過程中不是所有的零件都是統一規格的，其需要在不同的零件表面進行螺紋切削，在實際的應用中較為常見的就是起到連接作用的三角螺紋以及軸套等，在傳統的數控機床上，都是利用G代碼來進行編程，從而控制脈沖編碼器來實現自動加工。在傳統的數控機床上，進行螺紋編程可以有三種方式進行選擇，一個是固定循環的切削螺紋指令，這個指令主要是針對圓柱形螺紋的加工，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-；第三種這是往復循環的切削指令；三種指令在進行編程加工的時候，按照不同的工件直徑和外徑、進刀和降刀次數等進行編程，選擇合理的技術參數完成編程，從而在生產中保障螺紋的加工指令滿足設計要求。但是不容忽視的是刀具在反復切削中會出現磨損，此時如果按照原有的程序進行加工，則進刀和切削的精度就會受到刀具磨損的影響，而降低精度，甚至會導致產品不合格。不會僅僅會影響自動加工的效率，也會影響正常的而生產。

2 刀具磨損補償在數車螺紋加工中的應用

2.1 傳統編程模式的通病

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

2.2 刀具磨損補償的應用

2.2.1 刀具磨損補償的基本原理

在數控機床上進行螺紋加工時，因為螺紋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到螺紋設計標準。此時就可導致刀具磨損，同時機床本身的精度和工件的特性等也會影響加工的精確度。容易造成的是螺紋中經尺寸不能達到螺紋中經的公差值，此時就需要進行重新編程，修正螺紋加工的參數。如果將刀具磨損補償界面打開并輸入校準的切削刀具的型號和磨損參數后在加工完成后仍然存在不合格的情況，就應直接輸入磨耗直至車削出合格的產品為止。車削螺紋的進給量應保留一定的余量，然后在刀具磨耗上注意輸入相關參數，直至合格，此時獲得的是多個磨耗疊加的效果。

2.2.2 程序設定

按照實際情況來看，在操作中應對設定的程序進行修改，對原有的G編程進行調整，一般情況下是對直徑的確定選擇余量，然后進行加工，利用通止環規進行檢驗，直至合格為止，確定最終的技術參數。在反復加工的過程中就可確定一些列的磨耗參數。磨耗補償加工的過程中應進行重新編程，現在面板上選擇磨耗鍵或者利用功能鍵進行界面調出，然后將加工的程序返回至第一步，利用跳過功能在當前程序下將循環啟動按鈕開啟，石河子完成自動加工。這樣在執行完成一個加工指令后，程序會跳行執行，等待刀具回到換刀點后將其暫停，并進行通止環規的檢查，直至合格。具體情況如：加工余量設置△d=0.1，△d1=0.05、△d2=0.03、△d3=0.02；將程序調出，在面板上按功能鍵OFFSET或軟鍵“磨耗”，打開刀具補償界面，選擇“磨耗”，將光標打到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“跳步”功能鍵。在當前程序下開啟循環起動按鈕進行自動加工，執行N40條后跳過中間指令條，馬上執行N80條，回到換刀點后暫停，用通止環規再檢測，發現合格，往下執行。如不合格繼續按上面方法，循環進行。

2.2.3 刀具磨損補償的應用效果

在數控車床的控制加工螺紋的過程中，刀具磨損的補償加工方式較為簡單，同時也方便操作，主要的目標就是在螺紋加工中可以控制中間直徑的公差范圍，對于數控車床的其他加工項目也可利用刀具補償的方式進行修正，是這些項目可以達到需要的標準。刀具補償的方法也存在一定的缺陷，如不能修復比圖紙尺寸小的相關內容，這種方式適用與二維形狀或者進行等高度加工到額三維形狀的刀路。同時應注意的是使用該類方法是保證中徑的尺寸是十分重要的，是保證補償效果的關鍵點，在操作中應當重點調適。

3 結語

數控車床加工螺紋的技術已經是成熟，在加工過程中應當按照刀具材料、工件材料的基本性能進行程序編制，在實際的操作中應當充分考慮刀具磨損給加工帶來的影響，因此引入刀具磨耗的補償來幫助提高螺紋加工的質量是十分重要的。

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