数控车床加工零件有效控制尺寸的方法

数控车床加工零件有效控制尺寸的方法

曾祥玉

曾祥玉贵州省遵义市职业技术学校563000

摘要：数控加工由于具有高精度、高效率、高难度的特点，在现代制造业发达的今天，被广泛推广和使用。数控车床是数控加工机器中最具代表性的加工设备，目前已被普遍使用。然而，在数控车床上加工零件，尺寸精度要求是比较高的，一般公差范围就在0.02mm以内，稍有不慎就会使工件报废。因此，如何有效地保证被加工零件的尺寸精度就显得尤为重要。下面我将在加工过程中遇到的难题和解决难题的有效方法和大家进行探讨，希望对同行有所帮助。

关键词：零件加工尺寸精度保证方法

我们在数控车床上加工回转类零件往往会出现各种各样的问题，特别是保证零件尺寸精度方面的问题尤为突出，因为它往往不随操作人员的意愿而改变，常常是与我们反其道而行之。那么，我们在加工中如何找到造成零件尺寸精度超差的原因以及采取行之有效的应对措施，成为当前迫在眉睫的重要使命。

下面我将从机床设备、操作者人为因素等方面进行剖析，望各位同仁指正。

一、造成零件尺寸精度超差的原因

1.由于数控加工大多是高速旋转加工，刀具切削速度比较大，特别是在加工螺纹时，螺纹刀到达终点时需立刻停止并反向快速移动回到螺纹加工起点，这些情况都会使车床产生不同程度的抖动，长时间下去就会使车床的切削精度受到影响，特别是车床主轴旋转轴线与机床溜板箱沿车床导轨移动的平行度产生超差，从而使被加工的圆柱面出现正锥或倒锥（直线度超差），造成工件不合格。

2.绝大多数操作者都会在刀具安装完毕、程序编辑完检查无误后就开始对刀，对完刀，刀尖圆弧半径补偿设置完以后就开始加工。然而，这样很容易使被加工出来的工件测量尺寸要么大、要么小或者工件的同一个外圆尺寸（特别是长度较长的外圆）一端大、一端小；或者不同外圆直径的有的尺寸对，有的尺寸已超差，使零件不合格。

二、解决零件尺寸精度超差的有效方法

1.对影响工件尺寸较大的车床主轴旋转轴线与机床溜板箱沿车床导轨移动的平行度问题可用以下方法进行调正：

在三爪卡盘上装夹一颗φ50的45#钢棒料，伸出长度155mm左右，用80°外圆刀在平完端面去除毛坯氧化层(长度150mm)的基础上，直径方向进刀0.5mm,加工外圆至长度150mm，将百分表表座吸在刀架上，百分表针尖与已加工外圆表面水平接触，在手动方式下由左向右沿Z方向移动，看百分表数值变化，然后打开机床主轴箱的防护罩，用扳手轻轻松动位于主轴箱四个角与机床导轨的连接螺钉，然后用木头轻轻敲击主轴箱的箱头或箱尾（正锥敲箱头即敲三爪卡盘这一端，倒锥敲箱尾），并观察百分表的数值变化情况。此时百分表读数应为：未敲击主轴箱的箱尾时百分表数值c+（被加工外圆左端的数值a-被加工外圆右端数值b所得值的一半），即敲击主轴箱的箱尾后百分表读数=c+（a-b）。以此方法反复校正，直至达到机床所要求的精度（左端与右端的正锥差值＜0.01mm）时，锁紧主轴箱与机床导轨的连接螺钉即可。

2.在刀具安装完毕，程序编辑完检查无误后，进行刀尖圆弧半径补偿设置，然后开始对刀。对完刀后，将刀具偏置补偿值（俗称刀补）X方向提（内孔为减小、外圆为加大）一个精车余量值（一般为0.5mm）,其目的是形成二次精车，保证尺寸精度。

以外圆为例：当我们用G71循环指令完成粗精车后，可用千分尺分别测量各外圆不同直径的大小，看各外圆的余量是否相同。如果所测余量都相同（如φ50.51、φ35.51、φ28.51），这时我们可以缩小刀补值（-0.52，缩小刀补值为-0.52而不是-0.51，因为我们的公差范围是0～-0.02mm，我们在加工控制尺寸时最好取公差范围的中间值），选择精加工轨迹再加工一遍即可；如果各外圆不同直径的余量都不同（如φ50.51、φ35.49、φ28.53），此时可修改程序（在改程序时最好也取公差范围的中间值,公差范围是0～-0.02mm），如把编程时的X50改为X49.98、X35改为X34.99、X28改为X27.96。几个外径的小数位不相等，选择其中小数位最小的来补刀补，如φ35.49，要把它加工到是最大与最小的中间值，只能把它加工到φ34.99，刀补就要补－0.5毫米进去。但对于φ50.51来说，刀补补了－0.5毫米以后，尺寸就变成了φ0，为了让尺寸达到公差中间值，所以只能修改程序，选择精加工轨迹再加工一遍即可；如果一个较长的外圆出现锥度，我们也可以采用修改程序的方式解决，让刀具从外圆起点到终点走一条斜线即可解决问题。

如：一长度为50mm的φ50的外圆，我们在用G71执行完粗精车后，测量外圆一端为φ50.51，另一端为φ50.54，那么我们可将原程序(N50G01X50F0.2;N60Z-50)修改为：N50G01X49.48;N60X49.45Z-50（在改程序时最好也取公差范围的中间值,公差范围是0～-0.02mm）。

总之，我们从事加工行业的同行们都会遇到各种“疑难杂症”，特别是处在维修部门从事各种复杂的零部件加工或从事模具加工方面的人来说。但是，如果我们善于思考，善于总结经验，那么再难的问题我们都会迎刃而解的。以上是我的切身体会，希望大家遇到此类问题时予以采纳。