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摘 要:本文针对学生在数控车床操作实习过程中所出现的实际问题,系统地对数控车床的对刀方法进行剖析,以使学生在操作过程中目的更加明确,操作更加熟练,从而提高学生的实际操作水平,以培养高素质的数控技术人才。
关键词:数控车床 对刀方法 实践能力
随着数控技术的发展,数控机床的应用也得到了普及,对数控机床操作工的技术要求也越来越高。在操作过程中,对刀是最基础,也是最重要的部分。对刀的精度,将直接影响零件的加工精度。在对刀的过程中操作不当时,甚至会出现撞刀等严重事故。所以,老师要系统地学习数控车床的对刀方法。本文介绍了几种简单、方便、实用的对刀方法。
一、试切法对刀
对刀前,先将机床返回参考点并将工件装夹在三爪卡盘上,主轴正转,以手轮方式进行对刀,下面以90?偏刀为例。
1.Z向
转动手轮使刀具慢慢靠近工件,将车刀刀尖与工件的端面轻轻接触,然后Z向不动,X向平端面后退刀,在控制面板上按下“OFFSET SETTING”刀补设置键,并将光标移动到相应的刀具补偿号上(注意:为了方便记忆和编程,通常将T代码指令中的刀具编号与刀具补偿号相同,如T0101、T0202、T0303等)。输入Z0,这时在CRT屏幕下方显示有“测量”字体,按下其所对应的按键,偏置值输入完毕,Z方向对刀完成。
2.X向
转动手轮使刀具沿X向慢慢靠近工件,将车刀刀尖与工件的任一外圆轻轻接触,然后X向不动,Z向缓慢切入工件大约5~10mm,依然保持X向不动,再让刀具沿Z向退出。此时CRT画面仍在刀具偏置上,用千分尺或者游标卡尺测量出被切削部分的直径,假设为φa。移动光标使补偿号与刀具号相一致,再输入X+测量出的工件外圆值,也就是Xa(例如X30.0、X35.25等),这时在CRT屏幕下方显示有“测量”字体,按下其所对应的按键,偏置值输入完毕,X向对刀完成。
二、试切法对刀的改进
试切法对刀存在以下几个问题:试切法对刀后工件端面的表面质量比较差,大部分工件端面对刀后都不再编程加工,导致工件端面的表面粗糙度值偏高;试切法对刀的精度不高,主要是机床的误差在对刀过程中无法进行补偿。所以笔者针对这些问题,提出了试切法对刀的改进方法。
1.Z向
转动手轮使刀具慢慢靠近工件,将车刀刀尖与工件的端面轻轻接触,然后Z向不动,X向直接退刀,在控制面板上按下[OFFSET SETTING]刀补设置键,并将光标移动到相应的刀具补偿号上,输入Z1.0,这时在CRT屏幕下方显示有“测量”字体,按下其所对应的按键,偏置值输入完毕,Z方向对刀完成。在程序中加入一个平端面的程序,如表1(毛坯为45#钢,φ50X100)。
表1
O0001 程序名
M03 S1500 T0101 主轴正转,换1号刀
G00 X52. Z2. M08; 快速定位,开启冷却液
G94 X0. Z0. F0.05; 循环指令精加工端面
G00 X100. Z100. M09; 退刀
M30;
这样一来,工件端面经过精加工过后,表面粗糙度较好。
2.X向
与试切法对刀的方法一样,完成X向对刀。为了提高加工的精度,X向对刀完成后,按一下在CRT屏幕下方显示的“磨耗”按钮,在相对应的磨耗里输入所要加入的磨耗,假设想让工件在第一次精加工后直径方向留1mm的余量,那么就输入U1.0。这样一来,就可以为第二次精加工留下余量。当机床通过对刀完成第一次精加工后,测量工件,这时候工件会因为对刀完成时所留的余量而存在余量。再将工件存在的余量在磨耗里去除,进行第二次精加工,就能很好地控制零件的加工精度了。
具体操作如下(毛坯为45#钢,φ50X80,FANUC机床编):
(1)将工件装夹后,采用试切法对刀的改进方法对刀,X向对刀时,在磨耗里输入U1.0,为第一次精加工后直径方向留1mm的余量,也就是说,这里留的1mm余量是第二次精加工的余量。
(2)先运行平端面程序O0001,完成工件端面的车削。
(3)采用两次精加工的方法来将工件车削成型。如表2。
表2
O0002
M03 S600 T0101 主轴正转,换1号刀
G00 X52. Z2. M08; 快速定位,开启冷却液
G71 U1 R1; 采用G71循环指令加工零件
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 ; 主轴停转
M00 ; 程序暂停,用千分尺测量工件。理论上讲,工件会因为对刀时在磨耗里留的1mm余量而在直径方向大1mm。但是实际操作过程中,会因机床的误差或刀具的误差而产生偏差,假设千分尺测量出的值来只大了0.95mm,那么就在磨耗里输入U-0.95。
M03 S600 T0101 按启动按钮,继续运行程序
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 ; 程序结束
三、总结
实践过程中,零件的结构具有多样性,但是对刀的操作大同小异,教师应该先掌握试切法对刀,然后根据实际情况,灵活应用试切法对刀的改进方法。学生实习过程中,采用两次精加工控制精度的方法,有利于学生在加工过程中准确控制零件的加工精度。要实现准确对刀并保证零件的加工精度,就必须反复训练,从实践中不断总结经验,发现问题并解决问题,从而提高自己的实践动手能力。总之,数控加工过程中,对刀的准确性和加工精度的准确性直接影响产品的质量,它对整个生产过程有着极其重要的意义。
参考文献:
[1]沈建峰,虞俊.数控车工(高级)[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2]成大先.机械设计手册[M].北京:化工工业出版社,1997.
(作者单位:杭州市轻工技工学校)
关键词:数控车床 对刀方法 实践能力
随着数控技术的发展,数控机床的应用也得到了普及,对数控机床操作工的技术要求也越来越高。在操作过程中,对刀是最基础,也是最重要的部分。对刀的精度,将直接影响零件的加工精度。在对刀的过程中操作不当时,甚至会出现撞刀等严重事故。所以,老师要系统地学习数控车床的对刀方法。本文介绍了几种简单、方便、实用的对刀方法。
一、试切法对刀
对刀前,先将机床返回参考点并将工件装夹在三爪卡盘上,主轴正转,以手轮方式进行对刀,下面以90?偏刀为例。
1.Z向
转动手轮使刀具慢慢靠近工件,将车刀刀尖与工件的端面轻轻接触,然后Z向不动,X向平端面后退刀,在控制面板上按下“OFFSET SETTING”刀补设置键,并将光标移动到相应的刀具补偿号上(注意:为了方便记忆和编程,通常将T代码指令中的刀具编号与刀具补偿号相同,如T0101、T0202、T0303等)。输入Z0,这时在CRT屏幕下方显示有“测量”字体,按下其所对应的按键,偏置值输入完毕,Z方向对刀完成。
2.X向
转动手轮使刀具沿X向慢慢靠近工件,将车刀刀尖与工件的任一外圆轻轻接触,然后X向不动,Z向缓慢切入工件大约5~10mm,依然保持X向不动,再让刀具沿Z向退出。此时CRT画面仍在刀具偏置上,用千分尺或者游标卡尺测量出被切削部分的直径,假设为φa。移动光标使补偿号与刀具号相一致,再输入X+测量出的工件外圆值,也就是Xa(例如X30.0、X35.25等),这时在CRT屏幕下方显示有“测量”字体,按下其所对应的按键,偏置值输入完毕,X向对刀完成。
二、试切法对刀的改进
试切法对刀存在以下几个问题:试切法对刀后工件端面的表面质量比较差,大部分工件端面对刀后都不再编程加工,导致工件端面的表面粗糙度值偏高;试切法对刀的精度不高,主要是机床的误差在对刀过程中无法进行补偿。所以笔者针对这些问题,提出了试切法对刀的改进方法。
1.Z向
转动手轮使刀具慢慢靠近工件,将车刀刀尖与工件的端面轻轻接触,然后Z向不动,X向直接退刀,在控制面板上按下[OFFSET SETTING]刀补设置键,并将光标移动到相应的刀具补偿号上,输入Z1.0,这时在CRT屏幕下方显示有“测量”字体,按下其所对应的按键,偏置值输入完毕,Z方向对刀完成。在程序中加入一个平端面的程序,如表1(毛坯为45#钢,φ50X100)。
表1
O0001 程序名
M03 S1500 T0101 主轴正转,换1号刀
G00 X52. Z2. M08; 快速定位,开启冷却液
G94 X0. Z0. F0.05; 循环指令精加工端面
G00 X100. Z100. M09; 退刀
M30;
这样一来,工件端面经过精加工过后,表面粗糙度较好。
2.X向
与试切法对刀的方法一样,完成X向对刀。为了提高加工的精度,X向对刀完成后,按一下在CRT屏幕下方显示的“磨耗”按钮,在相对应的磨耗里输入所要加入的磨耗,假设想让工件在第一次精加工后直径方向留1mm的余量,那么就输入U1.0。这样一来,就可以为第二次精加工留下余量。当机床通过对刀完成第一次精加工后,测量工件,这时候工件会因为对刀完成时所留的余量而存在余量。再将工件存在的余量在磨耗里去除,进行第二次精加工,就能很好地控制零件的加工精度了。
具体操作如下(毛坯为45#钢,φ50X80,FANUC机床编):
(1)将工件装夹后,采用试切法对刀的改进方法对刀,X向对刀时,在磨耗里输入U1.0,为第一次精加工后直径方向留1mm的余量,也就是说,这里留的1mm余量是第二次精加工的余量。
(2)先运行平端面程序O0001,完成工件端面的车削。
(3)采用两次精加工的方法来将工件车削成型。如表2。
表2
O0002
M03 S600 T0101 主轴正转,换1号刀
G00 X52. Z2. M08; 快速定位,开启冷却液
G71 U1 R1; 采用G71循环指令加工零件
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 ; 主轴停转
M00 ; 程序暂停,用千分尺测量工件。理论上讲,工件会因为对刀时在磨耗里留的1mm余量而在直径方向大1mm。但是实际操作过程中,会因机床的误差或刀具的误差而产生偏差,假设千分尺测量出的值来只大了0.95mm,那么就在磨耗里输入U-0.95。
M03 S600 T0101 按启动按钮,继续运行程序
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 ; 程序结束
三、总结
实践过程中,零件的结构具有多样性,但是对刀的操作大同小异,教师应该先掌握试切法对刀,然后根据实际情况,灵活应用试切法对刀的改进方法。学生实习过程中,采用两次精加工控制精度的方法,有利于学生在加工过程中准确控制零件的加工精度。要实现准确对刀并保证零件的加工精度,就必须反复训练,从实践中不断总结经验,发现问题并解决问题,从而提高自己的实践动手能力。总之,数控加工过程中,对刀的准确性和加工精度的准确性直接影响产品的质量,它对整个生产过程有着极其重要的意义。
参考文献:
[1]沈建峰,虞俊.数控车工(高级)[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2]成大先.机械设计手册[M].北京:化工工业出版社,1997.
(作者单位:杭州市轻工技工学校)