数控车削加工尺寸精度的控制方法

安徽省桐城望溪职校 唐功才

随着装备制造技术的发展，用于车削加工的普通车床作为最原始、最常用的金属加工设备，发展到现在的数控车削、车铣复合、柔性制造，加工技术和质量得到了很大发展。但受机床本身硬件和操作者技能素质等影响，工件的加工质量还很难达到应有的水平。提高工件的加工质量，又能提高经济效益，操作者必须具备相关的知识、技能和操作技巧。

经济型数控车床因其生产效率高，实用性强，价格适宜而在机械行业和职业教育的实习实训教学中普遍使用。但其加工精度要求较高的工件时，受到各种因素的影响，保证加工精度有一定的困难。如何避免不利因素的影响，提高加工质量？下面以FANUC系统为例，从两个方面谈一谈。

一、尽可能减小机床本身对零件尺寸精度影响的方法

机床作为加工设备，其本身的一些硬件是影响机床加工质量的客观因素之一。如：机床本身的制造、安装精度，定位误差，重复误差，传动系统的误差和机床磨损等。为了减小这些因素对加工零件尺寸精度的影响，进行合理的，必要的操作是行之有效的方法。

第一，合理进行机床回零操作。

由于经济型数控车床一般都采用开环伺服系统，机床无位置检测及反馈装置，加工零件之前对机床进行回零操作可以消除机床传动系统的误差和积累误差。

第二，测量或计算出机床滚珠丝杆副的反向间隙，并进行处理。

采用试切法，测量并计算出机床间隙。如果刀具的加工轨迹是直线，且移动方向单一时，采取程序补偿比较方便；如果加工刀具的轨迹是非直线，只能设置间隙补偿值进行自动补偿。

二、采用合理的加工工艺和加工程序提高零件加工尺寸精度的方法

第一，对刀精度直接影响加工零件的尺寸精度

对刀是数控车削加工前必须要进行的操作。不同的对刀方法和操作技巧与水平的高低，以及机床本身精度都影响对刀的准确程度。因此，对刀影响零件的加工尺寸精度。在加工过程中，一般采用刀补的方法保证加工尺寸精度。

第二，采用合理的加工工艺、加工方法提零件尺寸精度的方法。

加工时，加工工艺不合理，切削力过大，机床、刀具、工件强度不足，可能出现刀具、机床丝杠副、刀架、加工零件本身的弹性变形，使刀具相对工件出现后退；加工零件尺寸变大，阻力减小时，形变恢复又出现过切，影响零件加工尺寸精度和几何精度。

为了提高工件的尺寸精度，往往把精加工、半精加工和粗加工工序分开进行。

第三，通过修改刀补，程序数值和二次精加工提高加工尺寸精度。

数控车削加工对刀后，在粗、精车加工之前，调出刀偏表，在粗、精加工刀具相应的X值或Z值处加大一个精加工余量，启动机床，在自动方式下，运行粗、精加工程序，测量各部分的尺寸，减去精加工余量后所得尺寸和零件图纸中尺寸比较，如果变大或变小相同时，可以直接修改刀补解决，如果大小变化不同时，可以先修改加工程序中该部分的尺寸数字，使变化相同，再把刀补统一按照“大减小，小加大”一个变化值，利用机床跳步功能，自动方式下运行程序进行二次精加工。下面通过一个实例进行说明：

车削下图所示工件左端外形（毛坏：直径φ78、 长度50）。

上例中，进行粗、精加工之后进行尺寸测量，各个尺寸符合图纸尺寸要求时，在刀补表中相应X或Z向值减去一个精加工余量，在程序中粗加工程序段前有加“/”，在自动方式下，选择跳步功能，运行程序进行二次精加工。比如上例中加工图中左端外形基本尺寸为φ48、φ65、φ75的轴时，粗、精加工后测得尺寸为φ48.4875、φ65.485、φ75.485时，将刀补值减去一个精加工余量0.5，进行二次精加就可能得到符合图纸要求的尺寸。如果第二次精加工之前所加工的尺寸可能不止一个，并且这些尺寸与图纸尺寸要求的偏差不一致时，那么在调整相应X或Z向刀补值时应该保证大多数尺寸在图纸要求的公差范围之内，个别尺寸还不符合要求时，可以在程序中通过修改程序中相应数值的方法进行调整。比如上例中加工左端外形基本尺寸为φ48、φ65、φ75的轴时，粗、精加工后测得尺寸为φ48.5875、φ65.485、φ75.485时，先将程序中N2程序段中X值修改为：47.8875，再将刀补值X向减小一个精加工余量0.5，选用跳步功能，进行二次精加工即可得到图纸要求的尺寸。

零件尺寸精度是保证零件质量的一个重要因素，如何保证和提高尺寸精度，方法很多，因人因条件有所不同。本人只是结合自己工作的条件和在教学中总结的经验，粗浅地谈谈经济型数控车床加工尺寸精度的控制，不足和不妥之处，望同行的各位专家指正，以便提高。