零件尺寸控制方法

解 暉，何曉偉

(陜西省理工學校，陜西 西安710048)

1 保證精度的原則

數控加工要求工序盡可能集中，常常粗、精加工在一次裝夾下完成，為了減少熱變形和切削力引起的變形對工件的形狀精度、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應將粗、精加工分開進行。

對既有內表面(內型、腔)，又有外表面需加工的零件，安排加工工序時，應先進行內外表面的粗加工，后進行內外表面的精加工，以保證工件的表面質量要求。同時，對一些箱體零件，為保證孔的加工精度，應先加工表面而后加工孔。

遵循保證精度的原則，以零件的精度為依據來劃分數控加工的工序。

2 數控加工誤差的組成

數控加工誤差是由編程誤差、機床誤差、定位誤差、對刀誤差等誤差綜合形成。這里主要探討的是對刀誤差的解決方法。

3 常用的尺寸控制方法

3.1 修改刀補保證尺寸精度

由于第一次對刀誤差或者其他原因造成工件誤差超出工件公差，不能滿足加工要求時，可通過修改刀補使工件達到要求尺寸，保證徑向尺寸方法如下。

1)絕對坐標輸入法。根據“大減小，小加大”的原則，在刀補001～004 處修改。如用2 號切斷刀切槽時，工件尺寸大了0.1 mm，而002 處刀補顯示是X3.8，則可輸入X3.7，減少2 號刀補。

2)相對坐標法。如上例，002 刀補處輸入U -0.1，亦可收到同樣的效果。同理，對于軸向尺寸的控制亦如此類推。如用1 號外圓刀加工某處軸段，尺寸長了0.1 mm，可在001 刀補處輸入W0.1。

3.2 半精加工消除絲桿間隙影響，保證尺寸精度

對于大部分數控車床來說，使用較長時間后，由于絲桿間隙的影響，加工出的工件尺寸經常出現不穩定的現象。這時，可在粗加工之后，進行一次半精加工消除絲桿間隙的影響。如用1 號刀G71 粗加工外圓之后，可在001 刀補處輸入U0.3，調用G70 精車一次，停車測量后，再在001 刀補處輸入U -0.3，再次調用G70 精車一次。經過此番半精車，消除了絲桿間隙的影響，保證了尺寸精度的穩定。

3.3 程序編制保證尺寸精度

1)絕對編程保證尺寸精度。編程有絕對編程和相對編程。相對編程是指在加工輪廓曲線上，各線段的終點位置以該線段起點為坐標原點而確定的坐標系。也就是說，相對編程的坐標原點經常在變換，連續位移時必然產生累積誤差;絕對編程是在加工的全過程中，均有相對統一的基準點，即坐標原點，故累積誤差較相對編程小。數控車削工件時，工件徑向尺寸的精度一般比軸向尺寸精度高，故在編寫程序時，徑向尺寸最好采用絕對編程，考慮到加工及編寫程序的方便，軸向尺寸常采用相對編程。但對于重要的軸向尺寸，最好采用絕對編程。

2)數值換算保證尺寸精度。很多情況下，圖樣上的尺寸基準與編程所需的尺寸基準不一致，故應先將圖樣上的基準尺寸換算為編程坐標系中的尺寸。除尺寸13.06 mm 外，其余均屬直接按圖標注尺寸經換算后而得到的編程尺寸。其中，Φ29.95 mm、Φ16 mm 及60.07 mm 三個尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后得到的編程尺寸。

3.4 修改程序和刀補控制尺寸

數控加工中，經常碰到這樣一種現象:程序自動運行后，停車測量，發現工件尺寸達不到要求，尺寸變化無規律。如用1號外圓刀加工工件，經粗加工和半精加工后停車測量，各軸段徑向尺寸如下:Φ30.06 mm、Φ23.03 mm 及Φ16.02 mm。對此，筆者采用修改程序和刀補的方法進行補救。

1)修改程序。原程序中的X30 不變，X23 改為X23.03，X16 改為X16.04。這樣一來，各軸段均有超出名義尺寸的統一公差0.06 mm。

2)改刀補。在1 號刀刀補001 處輸入U -0.06。經過上述程序和刀補雙管齊下的修改后，再調用精車程序，工件尺寸一般都能得到有效的保證。

數控車削加工是基于數控程序的自動化加工方式。實際加工中，操作者只有具備較強的程序指令運用能力和豐富的實踐技能，方能編制出高質量的加工程序，加工出高質量的零件。

車削加工實例:二次精車控制尺寸。一次精車結束后，如果工件仍達不到規定的精度要求，那就需要使用二次精車。方法如下:一次精車結束—測量工件的實際尺寸—大的話就在刀補中設置，如下:用圖形尺寸-實際測量尺寸=刀補值。

如:30 -31.1 = -1.1(車外圓時，一般為負值)

30 -28.1 =1.9(車內孔時，一般為正值)

圖1 零件加工圖

按U-1.1 或U1.9—按輸入(把值輸入到刀具磨損補償中)

然后在編輯狀態下，把光標移到精車的前面，再執行一次精車。

完成如圖1 所示零件的加工。毛坯尺寸ф 45 ×60。

［1］ 任同.數控加工工藝學［M］. 西安:西安電子科技大學出版社，2012.

［2］ 胡翔云，程洪濤. 數控加工實訓指導書［M］. 武漢:武漢大學出版社，2013.