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摘要:沟槽的加工是车床加工中一种常见的加工内容,是数控车工的一项基本功。车床上常见的槽是外沟槽、内沟槽和端面槽。沟槽的加工工艺特点是:切削力较大,易振动,出屑困难,槽的表面粗糙度达不到要求,沟槽的位置和槽宽的尺寸精度要求不易保证等。而数控车床进行切槽加工时,如果槽刀磨损进行刃磨或损坏进行车刀更换时,程序要相应地进行修改,操作麻烦,易出错。针对槽的加工特点,合理编制程序,可方便操作,更易保证槽的尺寸。
关键词:数控车工;用刀;切槽加工;分析
1导言
数控车工在车槽时,一般是利用切槽刀的左刀尖进行对刀,进而控制切槽的位置精度;而槽宽是根据切槽刀的宽度进行控制,如果槽宽小于5mm,可以用一把等于槽宽的切槽刀横向进刀,直接将槽车出。但是车刀的刃磨需要将槽刀主切削刃宽磨成相应槽宽的尺寸,使用时要严格控制切槽刀的刀头宽度尺寸,车刀刃磨精度高,刃磨困难,且槽刀在使用过程中主切削刃会存在磨损,在进行修磨时,主切削刃宽度减小,满足不了工件尺寸精度要求,需要重新修改程序,增大工作量。一般情况下,可以用等于槽宽的切槽刀一次车出或一把略小于槽宽的槽刀,二次或多次扩槽,直至达到沟槽的尺寸精度要求,实际加工中以后者的情况居多。当槽宽大于5mm时,需要多次车削,进行借刀、接刀操作,达到宽槽的尺寸要求。
2数控车床的车槽加工流程
2.1对刀方式
数控车工在弃糟时,一般是利用切槽刀的左刀尖进行对刀,进而控制切槽的位置精度;而槽宽是根据切槽刀的宽度进行控制,如果槽宽小于Smm,可以用一把等于槽宽的切槽刀横向进刀,直接将槽车取出。但是车刀的刃磨需要将槽刀主切削刃宽磨成相应槽宽的尺寸,侧月时要严格控制切槽刀的刀头宽度尺寸,车刀刃磨精度高,刃磨困难,且槽刀在使用过程中主切削刃会存在磨损,在进行修磨时,主切削刃宽度减小,满足不了工件尺寸精度要求,需要重新修改程序,增大工作量。
2.2槽刀模式
一般清况下,可以用等于槽宽的切槽刀一次车出或一把略小于槽宽的槽刀,二次或多次扩槽,直至达到沟槽的尺寸精度要求,实际加工中以后者的晴况居多。当槽宽大于5mm时,需要多次车削,进行借刀、接刀操作,达到宽槽的尺寸要求。
2.3切槽刀编程
技术人员需针对切槽刀2个刀尖点进行编程,对其进行控制,确保切槽刀程序更换或刀尖磨损均不会影响切槽加工精度,继而保障槽宽尺寸符合加工制造标准,在编设相关程序时,需槽左侧底部坐标与切槽刀左刀尖运行终点坐标一致,待左刀尖切削完毕后,剩下的切削工作由右刀尖完成,并以槽右侧底部坐标为其切削运行终点坐标,使用这种切削程序设计方式无需考虑所需切槽工件的加工尺寸,可保障切削精度,刀尖磨损、车刀拆卸均不在考量范围内,有效提高加工制造效率。
2.4试切法
在应用对刀过程中试切法较为常用,例如某工业企业在应用HNC数控系统时,将刀具、工件装夹完备后驱动主轴,以02刀补为标准在对刀时控制左刀尖,右刀尖则选择非常用刀补,如08刀补,率先应用左刀尖进行对刀,在原先试切处停置刀架,确保在结构外圆上切槽刀可以留下一条亮线,在原工件外圆直径50.00mm处为切槽刀切削刃的现有位置,在移动Z轴过程中保证X坐标不发生改变,将工件外圆直径测量出来,并将测量数据录入刀具参数中,确保试切直径精准无误,同时数控系统会自行选出刀具,X轴坐标减去外圆直径,则得出工件坐标原点,及其与X轴位置的偏差。
3数控车工巧用刀偏进行切槽加工的刀尖车削程序
3.1刀偏方式
基于数控车工能力,零部件加工标准存在差异性,为此刀偏方式的选择不尽相同,为使本次研究更富科学性,以某工业企业T0202刀偏方式为例,将其右刀尖车削程序调制T0208,得出并可建立工件坐标,在沟槽外圆处快速给给进刀偏,随后径向退刀并以30mm为标准在外圆直径处径向给进并暂停2s,以#0008刀偏为基准调整2号刀,朝Z--25位置右移切槽刀,以2s为间隙在工件外圆直径30mm处径向给进,随后径向退刀至换刀点,同时主轴暂停且程序停止。该程序不受切槽刀及其尺寸影响,并无需更改程序,可以有效削减辅助生产时间,使编程难度得以降低,达到提高数控车工生产制造效率的目的。如若出现刀具损坏、磨损现象,只需依据实际需求更换切槽刀即可,同时合理设计车刀对刀刀偏,针对刀具磨损问题及时修复Z磨损,亦无需更改程序,操作相对简便。
3.2槽刀磨损、车削方式
槽刀、车刀在刀偏切槽加工中具有积极作用,一旦二者发生磨损,将直接影响加工制造整体质量,为此技术人员可通过刃磨车刀解决切槽刀磨损问题,依据原有对刀操作使重新安装后的槽刀可以发挥效用,依次对左刀尖、右刀尖,若切槽刀刃磨后其宽度较少了0.1mm,则需在程序内输入现有刀款,其余操作不便。若在生产制造过程中车刀发生磨损,技术人员则需灵活修改磨损值,例如测量台阶29.90mm,假设槽宽为4.8mm,切削刀以0.1mm为标准少切,则说明左刀尖磨损量是0.1mm,技术人员通过调整该刀尖Z磨损值即可解决车刀磨损问题。当槽宽不够且槽位置正确时,技术人员可以判定右刀尖发生磨损,依据槽宽与槽位置可以得出右刀尖磨损量,同时调整刀偏#0008磨损值即可。
4数控车工巧用刀偏进行切槽加工的建议
围绕切槽刀刀尖编设数控车工流程,可以有效减少数控程序,避免在工件加工过程中频繁更换、修改数控程序,使工件生产制造更为简便,加工精度得以控制,槽的尺寸更符合标准,达到提高数控加工效率的目的。基于此,为充分发挥数控车工巧用刀偏进行切槽加工的优势,需技术人员做到以下几点:一是参数设定。在研究刀偏加工工艺时发现,槽刀、车刀磨损会在一定程度上影响槽的加工精度,需技术人员时刻关注二者磨损程度,通过调整数控系统参数,规避槽刀、车刀磨损对槽的加工精度的影响;二是建立信息模型。数控车工具有数字化、自动化生产加工特点,为充分发挥其自动加工优势,有效提高生产制造综合效率,技术人员需在总结以往生产加工经验基础上,建立数控车床信息模型,该模型基础为零件信息,纳入刀偏切槽加工设计方案,将与之相关的零件模型处理方案融入信息模型中,同时设计模拟数控代码模块、出生数控代码模块、工艺分析模块、管理文件信息模块、信息传输模块等,使刀偏切槽加工为联动体系,凸显其自动化、数字化特性,为保障数控车工综合质量夯实信息基石;三是提高技术人员核心素养。当前提高数控车工加工制造精度,已然成为工业企业立足市场经济竞争洪流的前提,为此技术人员需不断提高自身创新实践能力,在掌握刀偏切槽加工技术基础上,鼓励其推出新技术、新工艺、新编程,勇于尝试新型数控加工制造方法,同时工业企业需为技术人员营建创新实践的良好氛围,引导技术人员思考深入简化相关编程良策,继而深入挖掘数控车工无限潜力。
5结论
综上所述,数控车工作为有效提高工业企业零部件加工精度的重要手段,需技术人员立足零部件加工制造实况,合理创新发展相关加工工艺,发挥数控车工数字化、自动化优势,通过简化数控车工加工制造流程及数控程序,提高工业企业经济效益,提高数控车工可靠性、科学性、合理性,并为未来数控车工的发展提供经验,推动我国数控行业稳健发展。
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