二、正确安装刀具,有效减小安装误差对尺寸精度的影响
装刀与对刀是数控机床加工中及其重要的一项基本工作。装刀与对刀的好与差,将直接影响到加工程序的编制及零件的尺寸精度。只有掌握好装刀与对刀技术才能保证加工质量。
1.刀具的装夹
(1)车刀刀尖与工件轴心线等高。数控车刀刀尖与车削回转中心不等高时,加工后形成的工件表面直径会产生加工误差。通过理论分析,可以得出刀尖高度误差越大,加工直径与对刀直径相差越大,加工尺寸误差将越大的结论,因而车刀刀尖应该尽量与工件轴心线等高,以减小因刀尖高度误差对加工后形成的表面误差(尺寸、形状和表面粗糙度误差)的影响。
(2)车刀伸出部分不宜过长,伸出量一般为刀杆高度的1~1.5倍。伸出过长会使刀杆刚度变差,切削时易产生振动,影响工件的加工精度。
(3)严格保证刀杆中心线与工件轴线垂直,否则主偏角和副偏角的数值会发生改变。比如螺纹刀装夹时,应用螺纹样板进行对中装夹,以防止螺纹牙型半角产生误差等。
2.对刀要准确
对刀是加工前关键的一步。如果对刀的误差大,在加工过程中使用补偿时会很麻烦。目前,常用的是手工试切对刀法,正确、细致的操作可以得到较准确和可靠的结果。
(1)掌握正确测量技术。一定要掌握正确的量具操作技术,并熟练应用。测量工件外圆直径,一般使用千分尺测量。在测量前需要校验“0”位,并予以校正。具体来说,不能因为量具本身的误差,影响读数的准确性;工件应准确地放置在千分尺砧座和量杆之间,保证千分尺和工件垂直,不偏斜;可测量多个点用来相互印证读数的准确性。测量孔时,一定要很细心,稍微地失误都会导致尺寸偏差加大。
(2)多刀位车刀对刀技巧。在经济型数控车床上加工形状复杂的零件时,其四工位转位刀架最多可以同时夹持四把车刀,每把刀都需要对刀。当加工较多数量的工件时,每把刀会出现不同程度的磨损,就需调整每把刀的刀补,同时还要注意避免一把刀具的刀补对其他刀具产生影响。若操作方法不当,不但费时费力,而且达不到理想的加工精度。
一般来说,以加工外圆尺寸精度要求高的刀具为1号刀,即外圆精车刀,采用试切法(通过车端面、车外圆)进行对刀,并把操作得到的数据输入T01号刀具补偿中;其他外圆粗车刀、切断刀、螺纹刀等尺寸精度要求低的刀具为2号、3号、4号刀;外圆粗车刀、切断刀、螺纹刀等对刀时,分别将刀位点移至工件右端面和外圆处进行对刀操作,并把操作得到的数据输入T02、T03号等刀具补偿中。
在加工过程中,如果外圆精车刀有磨损,通过测量工件直径发现直径变大,可以修调T01号刀具补偿X向的磨损值,从而满足直径加工精度。其他刀具虽有磨损,但只要尺寸不超差,就不需再对刀调刀补;加工尺寸超差时,可根据超差值,修改相应刀具的刀补,这样调刀补能避免对其他刀具产生影响。
需要注意的是,外圆粗车刀及切断刀对刀时不能再采用切端面对刀,只能将刀位点移近至工件右端面进行对刀,否则会使轴向尺寸产生误差。