零件尺寸控制方法

解 晖，何晓伟

(陕西省理工学校，陕西 西安710048)

1 保证精度的原则

数控加工要求工序尽可能集中，常常粗、精加工在一次装夹下完成，为了减少热变形和切削力引起的变形对工件的形状精度、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进行。

对既有内表面(内型、腔)，又有外表面需加工的零件，安排加工工序时，应先进行内外表面的粗加工，后进行内外表面的精加工，以保证工件的表面质量要求。同时，对一些箱体零件，为保证孔的加工精度，应先加工表面而后加工孔。

遵循保证精度的原则，以零件的精度为依据来划分数控加工的工序。

2 数控加工误差的组成

数控加工误差是由编程误差、机床误差、定位误差、对刀误差等误差综合形成。这里主要探讨的是对刀误差的解决方法。

3 常用的尺寸控制方法

3.1 修改刀补保证尺寸精度

由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差，不能满足加工要求时，可通过修改刀补使工件达到要求尺寸，保证径向尺寸方法如下。

1)绝对坐标输入法。根据“大减小，小加大”的原则，在刀补001～004 处修改。如用2 号切断刀切槽时，工件尺寸大了0.1 mm，而002 处刀补显示是X3.8，则可输入X3.7，减少2 号刀补。

2)相对坐标法。如上例，002 刀补处输入U -0.1，亦可收到同样的效果。同理，对于轴向尺寸的控制亦如此类推。如用1 号外圆刀加工某处轴段，尺寸长了0.1 mm，可在001 刀补处输入W0.1。

3.2 半精加工消除丝杆间隙影响，保证尺寸精度

对于大部分数控车床来说，使用较长时间后，由于丝杆间隙的影响，加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。这时，可在粗加工之后，进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用1 号刀G71 粗加工外圆之后，可在001 刀补处输入U0.3，调用G70 精车一次，停车测量后，再在001 刀补处输入U -0.3，再次调用G70 精车一次。经过此番半精车，消除了丝杆间隙的影响，保证了尺寸精度的稳定。

3.3 程序编制保证尺寸精度

1)绝对编程保证尺寸精度。编程有绝对编程和相对编程。相对编程是指在加工轮廓曲线上，各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。也就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，连续位移时必然产生累积误差;绝对编程是在加工的全过程中，均有相对统一的基准点，即坐标原点，故累积误差较相对编程小。数控车削工件时，工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高，故在编写程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工及编写程序的方便，轴向尺寸常采用相对编程。但对于重要的轴向尺寸，最好采用绝对编程。

2)数值换算保证尺寸精度。很多情况下，图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致，故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。除尺寸13.06 mm 外，其余均属直接按图标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。其中，Φ29.95 mm、Φ16 mm 及60.07 mm 三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。

3.4 修改程序和刀补控制尺寸

数控加工中，经常碰到这样一种现象:程序自动运行后，停车测量，发现工件尺寸达不到要求，尺寸变化无规律。如用1号外圆刀加工工件，经粗加工和半精加工后停车测量，各轴段径向尺寸如下:Φ30.06 mm、Φ23.03 mm 及Φ16.02 mm。对此，笔者采用修改程序和刀补的方法进行补救。

1)修改程序。原程序中的X30 不变，X23 改为X23.03，X16 改为X16.04。这样一来，各轴段均有超出名义尺寸的统一公差0.06 mm。

2)改刀补。在1 号刀刀补001 处输入U -0.06。经过上述程序和刀补双管齐下的修改后，再调用精车程序，工件尺寸一般都能得到有效的保证。

数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式。实际加工中，操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能，方能编制出高质量的加工程序，加工出高质量的零件。

车削加工实例:二次精车控制尺寸。一次精车结束后，如果工件仍达不到规定的精度要求，那就需要使用二次精车。方法如下:一次精车结束—测量工件的实际尺寸—大的话就在刀补中设置，如下:用图形尺寸-实际测量尺寸=刀补值。

如:30 -31.1 = -1.1(车外圆时，一般为负值)

30 -28.1 =1.9(车内孔时，一般为正值)

图1 零件加工图

按U-1.1 或U1.9—按输入(把值输入到刀具磨损补偿中)

然后在编辑状态下，把光标移到精车的前面，再执行一次精车。

完成如图1 所示零件的加工。毛坯尺寸ф 45 ×60。

［1］ 任同.数控加工工艺学［M］. 西安:西安电子科技大学出版社，2012.

［2］ 胡翔云，程洪涛. 数控加工实训指导书［M］. 武汉:武汉大学出版社，2013.