刀具磨耗補償在數(shù)車螺紋加工中的應用

摘 要：螺紋加工是數(shù)控車削生產中一項最基本，也是難度最大的加工內容。隨著科學技術的發(fā)展以及數(shù)控車削加工工藝要求的不斷提高，螺紋加工面臨著非常嚴峻的考驗。在實際螺紋加工生產過程中，G代碼編程是一種傳統(tǒng)的加工方法，其螺紋中徑合格率比較低，如果能夠準確掌握并靈活運用刀具磨耗補償方法，不僅能夠有效提高螺紋中徑合格率，還有利于提升螺紋加工生產效率、生產質量。本篇論文主要對數(shù)車螺紋加工中刀具磨耗補償應用的相關問題進行了分析與探討。

關鍵詞：刀具磨耗補償；數(shù)車螺紋加工；應用

近年來，市場對機械產品的要求不斷提高，不僅要求機械產品具有通用性與靈活性，還需要其具有較高的精度。為有效提高螺紋加工產品的螺紋中徑合格率，可以在數(shù)車螺紋加工中靈活運用刀具磨耗補償方法。

1 數(shù)車螺紋加工中應用G代碼編程方法的問題

在機械產品中，螺紋零件的種類繁多且比較復雜，三角形螺紋套、三角形螺紋軸具有連接作用，在實際生活中較為常見。傳統(tǒng)數(shù)控車削螺紋加工中，應用G代碼編程是一種較為普遍的方法。一般情況下，數(shù)控車削螺紋加工所使用的數(shù)控車床是FANUC型，所應用的G代碼編程方法主要有三種，第一種螺紋切削指令是固定循環(huán)的，其主要用于生產圓柱型螺紋的過程中，具體指令為G92X_Z（W）_F_；第二種螺紋切削指令是單行程的，即G32X（U）_Z（W）_F_；第三種螺紋切削指令是復合循環(huán)式的，即G76X（U）_Z（W）_R（i）P（k）Q（△d）F（f）；G76P（m）（r）（a）Q（△d-min）R（d）。上述三種G代碼編程方法均是數(shù)控車削螺紋加工方法，在實際應用過程中，一般需要根據(jù)降刀次數(shù)、進刀次數(shù)、螺紋外徑、實際小徑等進行相應的編程，以確保螺紋產品能夠有較為良好的品質。但現(xiàn)實情況卻是，因為受到了刀具磨耗等相關問題的影響，G代碼編程方法在實際應用過程中仍舊存在一些問題，像，中徑合格率低，諸如此類問題的存在既會對螺紋的加工生產帶來一定的不利因素，也會給螺紋零件的實際應用造成了非常大的影響，需要進一步改進與完善。

2 刀具磨耗補償應用的思考

2.1 應用原理探究

螺紋加工中，需要分多次進行螺紋刀加工，從而會對刀具造成一定的磨損，刀具半徑會逐漸變小，利用此類刀具進行生產時，難免會使工件出現(xiàn)一定的誤差，若是其出現(xiàn)的誤差超出公差的要求范圍，就會導致產品無法滿足有關生產標準的要求，進而增加螺紋中徑的不合格率，尤其是在應用FANUC-0i數(shù)控系統(tǒng)進行螺紋加工的過程中，這一現(xiàn)象尤為突出。再加上，螺紋加工過程中，螺紋中徑的尺寸也會因為其自身特性、機床精度等所造成的影響，導致加工出的實際尺寸超出了螺紋中徑公差的標準范圍。如果出現(xiàn)這樣的情況，就需要重新編制生產程序，也要對已經加工制作完成的螺紋進行重新修正。操作內容是這樣的：第一步，將刀具磨耗界面打開；第二步，在螺紋刀的X方向上、刀號上等方面輸入相應的磨耗。如果完成上述操作的螺紋零件，其中徑不合格，那么就繼續(xù)將磨耗輸入進去，至合格為止。

在螺紋加工時，在螺紋進給量方面，需要保留余量，一般情況下，余量采用△d進行表示，在打開刀具磨耗補償界后，一一輸入△d1、△d2、△d3……等（它們是逐漸降低的關系），至合格為止。

2.2 數(shù)車螺紋加工過程中實際應用刀具磨耗補償?shù)姆治?/p>

在實際應用刀具磨耗補償這一方法進行數(shù)車螺紋加工時，第一步就是要對G代碼編程進行一定的調整。一般要在螺紋的直徑方向留出一定的余量。待螺紋加工完成后，需要對其進行進一步檢測，此時所利用的是螺紋通止環(huán)規(guī)，若是不合格，需要再一次地返回加工。在重新編程后開展磨耗補償加工，首先，要在面板上按下“OFFSET”功能鍵或者選擇“磨耗”軟鍵，之后打開刀具補償界面，點擊“磨耗”，并在G01處輸入相應的數(shù)值，然后再按下“磨耗”軟鍵，之后返刀具磨耗補償至程序中的第一行，并使用功能鍵“跳步”，此時，就要在當前的程序下，把循環(huán)啟動按鈕開啟，這樣做之后就能夠使其自動地進行加工處理。執(zhí)行完N40條，N80條就可直接操作，至重新回到換刀點，點擊暫停，之后需要對其進行進一步檢測，此時所利用的是螺紋通止環(huán)規(guī)，檢測不合格就要繼續(xù)運行，至合格為止。

2.3 應用效果

數(shù)車螺紋加工過程中，利用FANUC-0i數(shù)控系統(tǒng)，且應用刀具磨耗補償方法，可以使操作更加簡單方便，還可以確保將螺紋中徑控制在公差尺寸規(guī)定的范圍內，從而在很大程度上提高了螺紋加工合格率。在熟練掌握刀具磨耗補償方法之后，就可以將其靈活應用于別的工件上，像端面的加工、外圓的加工、槽的加工等等。在實際應用過程中，如果在精車后出現(xiàn)超過標準范圍的問題，就可以利用刀具磨耗補償，對其進行進一步的修復，最終使所需要加工的零件達到設計的標準要求。任何事物都有兩面性，刀具磨耗補償不僅有優(yōu)點，也有不足之處，主要體現(xiàn)在：首先，對加工尺寸比較小的項目來說，其起不到修復效果；其次，刀具磨耗補償方法并不是適用所有刀路的，往往只能在利用等高方式、加工2D與3D形狀的刀路中能夠起到修復作用。

3 結語

綜上所述，數(shù)車螺紋加工過程中刀具磨耗補償?shù)撵`活與有效應用，有利于提高螺紋中徑合格率，保證加工螺紋中徑尺寸可以滿足相關標準的要求，但仍有一定的缺點，相信隨著科學技術的不斷進步，刀具磨耗補償方法能夠得到進一步改進，為提升螺紋加工生產效率、生產質量提供更大的幫助。

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作者簡介：

施孝紅（1974-），男，漢族，浙江寧波人，本科，工程師，研究方向：機械加工。