數控車床G50坐標偏移應用技巧

陳國奇 劉一波

摘要：為提高零件車削加工效率，提出一種利用數控車床G50坐標偏移加工方法。以快速密封接頭零件加工為例，解決了一次裝夾，多件加工的問題，有效地縮短了加工時間，大幅度提高加工效率，降低了加工成本。

關鍵詞：數控車削;G50坐標偏移;加工效率

0? 引言

生產一種液壓系統專用密封快速接頭，零件圖如圖1所示，首批訂單為2000件，由數控車床進行車削加工。其工藝方法為：1次裝夾加工1件零件，用手搖尾座人工鉆孔，經過一段時間的生產，產量非常低，生產操作人員的體力消耗比較大，針對以上問題提出可以嘗試用新的加工方法，即利用數控車床G50坐標偏移法一次裝夾，伸出足夠的長度加工2件，利用數控車床的功能進行自動定位、自動鉆孔，完成對該批零件的加工工藝方法進行優化。

1? 工藝優化

1.1 外圓部分加工方法

利用端面車刀進行零件伸出長度自動定位，即每次工件所需伸出的長度由端面車刀自動返回工件編程原點控制，一次裝夾伸出85mm加工2件零件;加工R2圓弧，錐度，直徑15.6mm的外圓利用一條G71循環指令一次加工出來;鉆直徑6.8mm，深5mm的孔，由于是利用數控車床刀架自動鉆中心孔和鉆孔，制作了二個夾具，用一根80mm長外圓比刀架的槽大一點的棒料然后銑平兩個面，剛好放得進刀架槽里，再在棒料的外側面鉆孔攻上M8的螺紋，螺孔的中心線要跟車床的中心高一致，然后把夾具裝在刀架上，把直徑Φ6.8mm的鉆頭夾在數控車床的卡盤上校正夾緊，然后正轉卡盤利用數控車床的手動功能進行移動刀架自動定位鉆裝夾在刀架上夾具上的直徑6.8mm的孔，深度必須超過夾具側面的螺孔，否則夾不到位，取出直徑6.8mm鉆頭裝在夾具上鉆好的孔里，擰緊側面的螺絲，有部分數控車床的功能還可以順便對刀;車槽車45°兩側的角度;切斷控制總長;調用子程序利用G50坐標偏移自動加工第二個零件。

1.2 內螺紋部分加工方法

用另外一臺數控車床調頭夾住零件的外六角部分，伸出3mm;倒1×45°的角同時控制總長;用同樣的辦法自動鉆中心孔定位;鉆直徑9.5mm，深34mm的孔;車NPT1/4螺孔，直徑10mm內孔和60度內圓錐;車NPT1/4螺紋。

2? 車削難點及注意事項

2.1 外圓車削部分

該零件為不銹鋼材質，一次裝夾加工2件，伸出的長度較長，因此轉速不宜太高，選擇400r/min至560r/min，進給量選擇0.12mm/r，該零件內孔較小，采取先鉆中心孔定位，保證內孔的精度，鉆中心孔的時候避免中心鉆折斷，主軸轉速要適當提高，選擇600r/min至800r/min，由于中心鉆是裝夾在夾具上由數控車床刀架自動進給，因此進給量要選擇較慢，0.03mm/r為宜。中心鉆的規格最好選用大一點，選A型D為4mm，在鉆Φ6.8端面中心孔的時候，算好要鉆深度以達到去毛刺的效果，鉆孔的時候，由于孔較小，材質為不銹鋼，因此鉆頭伸出長度要適中，最好不要超過工件總長太多。

2.2 調頭加工內孔、內螺紋

加工內孔內螺紋的時候，由于同樣遇到鉆孔鉆中心孔問題，切削用量一定要選擇好，轉速選擇560r/min左右，進給量選擇0.03mm/r，由于所使用的數控車床刀架為旋轉式，正常情況下只能裝四把車刀，為了車端面最好用外圓左偏刀車端面，這樣跟鉆中心孔同一方向進行，中心鉆與夾具必須裝在端面刀具的后面，同一刀架號上，這樣就出現了一個刀號兩個刀具補償量，所以必須搞清楚中心鉆的刀具補償量，放在那里，按一般四工位刀架數控車床來分析它的，刀補功能都設置8組刀具補嘗量，為了容易區分，要把中心鉆的X和Z方向的刀具補嘗量設置在第五組刀補里，在編程的時候格式設置為T0105，這樣就實現了一個刀號2組補償量，同一方向執行兩把刀具的功能，有效地減少了換刀時間，增加刀架的功能，端面車刀使用外圓左偏刀，橫著裝在刀架上，中心鉆與夾具豎裝在刀架上，兩者距離不能離太遠，以免中拖板碰到限位開關，造成超程報警。由于內孔頂部還有一個小內圓錐面，內孔車刀伸出長度不能太長，45mm左右，精車時進給量要選擇慢一點0.08mm/r，這樣可以增加刀桿的強度，減少刀桿的振動，避免讓刀。

3? 優化車削加工效果

通過對車削工藝的優化，與之前使用1次裝夾加工1件，人工手搖尾座鉆孔相比，節約了可觀的運行成本，并對以后加工類似較短零件提供了寶貴的經驗，下面是1次裝夾加工1件零件與利用G50坐標偏移1次裝夾加工2件零件的比較：

通過數控車床顯示加工時間可以計算出利用1次裝夾加工1件零件和手搖尾座鉆孔加工整個零件需要23分鐘。利用G50坐標偏移改進工藝后整個零件加工時間需要18分鐘。

兩者之間一對比，采用G50坐標偏移改進工藝后的加工方法明顯減少了5分鐘，按該批零件一共加工2000件，2000×5=10000分鐘，10000÷60≈167小時，按每臺數控車床的總功率為5kW計算，1千瓦時=1度電，用電1元/度，167×5=835元，該批零件一共節約電費835元，還不算節省的人力、物力、時間，節約了成本開支，取得了可觀的經濟效益。

通過對該方法不斷總結，舉一反三，只要改變調用子程序的次數和坐標偏移量，它每一次裝夾加工的數量也隨之改變，（每加工一個零件的總長+較小車端面的距離+切斷刀的刀寬距離）×調用子程序的次數=坐標設置返回偏移量，即G50指令中的W的數值。

4? 結束語

通過對這一批快速密封接頭車削加工方案的優化，使整批零件的加工時間大大縮短，同時也顯現出利用G50坐標偏移加工零件與用其它方法加工零件的優越性、可靠性，它的加工程序較短，不容易出錯，是用其它方法無法相比的，通過增加夾具自動鉆孔可以有效地減輕操作者的勞動強度，大幅度提高了生產效率。

參考文獻：

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