经济型数控车床在型线加工中的测量和修正

1、经济型数控车床在型线加工中的测量和修正一27捏鳜经济型数控车床在型线加工中型口量四德阳东方汽轮机厂船机分厂(618201)鹿靖宇随着时同的推移.各大中小型企业的设备都将进入老化期.设备改造技术将或为有效的利用旧设备的方法之一.我分厂为满足零件中有关型线的加工,对原有的C620卧式车床进行了改造.即购得一套数控系统,利用现有的机械系统改造而成所谓的经济型数控车床经济型数控车床为两轴联动,开环控制.利用步进电动机每接收一十进给脉冲指夸时,步进电动机的转子就相对旋转一十固定角度的原理进行工作的.步进电动机再经过减速齿轮带动丝杠旋转,经过丝杠,螺母的相对转动,最后形成机床工作台的运动.两轴的位置控树精

2、度为0.Olrnm.其控树系统的示意图如图1所示.电机图1影响经济型数控车床加工精度的主要是车床本身的精度以及传递过程的精度.在传递精度及机床车身的精度均达到要求的情况下,在加工型线过程中.仍然经常遇到型线变异和尺寸不对等情况,那么如何对其进行修正呢?下面就对具体问题进行分析和讨论.1.型线加工过程中的测量在经济型数控车床进行型线(如:球面,抛物面等)加工时,车床的两轴(轴,轴)是同步工作的,反映到刀体上是一个点的运动轨迹这点是很重要的.如我分厂曾加工过一球形零件,球体直径为134ram.其宽为88ram,觋只需要在经济型数控车床上完成型线的加工.其程序轨迹如图2所示.轨迹是准确的.但是,在实

3、际加工中我们发现.在未加工到S134±0.02ram时.测量其球体直径尺寸总是有一定差异.那么是什么原因产生出这样的效果呢?图3是加工的零件示意图.圈2此零件的两端及888.1ornm尺寸均为上道工序加工好,此工序只是完成S134±O'.02w,m尺寸加工.-20?现首先确定测量点分别是aa,酗及比并定好曲(z):(z):15ram.又由图2中程序所完成的弧段(也即图3中的AB段)得出及甜在向的距离,如下z向囝3;一(了134)15.-1l70f】7mf)一I丁/一一.一一当加工此型线时,用千分尺测蛐的距离为=136ram时.bb及cc分别为z×按以上计算

4、列表如下(以此零件为例)135.9499ram135.79l3mm(ram)所测量值帖"一曲137l36.9255130.68910.07450.31091361359499135.79130.05010.2o9O135134.974913489500025101蛞013413413400133133.啦56133.1067一O0256一O.1057132132.0515132.2148005150.21481311310778131.32450.07780.3245(*号为要求加工尺寸)由此可见,当在垂直于z向测量(即na)且未到程序所定的型线尺寸时.越向两边其尺寸差异越大.而且,

5、当大于所需型线尺寸时.其边沿上的尺寸比中间小.而当小于所定型线尺寸时,其边柑上的尺寸比中间大.这点在加工内球套时可得到证实且需注意.从,.,k计算的结果上可以看出,只有在口:134mm时,才有中间与边沿上的差值为零,而且是唯一的与程序中所走的型线相对应的就以上所述加工球面零件时.必须时耕对垂直于轴的最大尺寸进行喱f量,并且迁要以此尺寸决定进刀量的大小.因此在球面型线加工中,只有测量垂直于轴的最大尺寸才是唯一正确测量球体的方法.但是,若要完成零件型线的加工,必须有另外一十前提条件.就是程序所定的刀具轨迹是所需求的型线.如图3中.AB孤必须是134mm的轨迹而此轨迹是否是我们所要求的型线呢,这是我

6、们下面所要讨论的问题.2.型线的偏差爰修正在实际加工中,我们发现在车床机械部分及运动传递过程都正常的条件下,用标准型线样板检查所加工的型线依然有不符合的现象.而且,每换一次刀,型线都有所变化.很显然这与刀具有关.前面已述,经济型数控是开环控制且轨迹是点的运动轨迹.在理想状况下,刀具的头部应是一个尖点,但这是不可能的.为了礴足加工型线的需要,通常要求刀具的尖端(提供数控系统的厂家均要求使用尖刀)小于0.5ram.也即<0.5ram.如果月<05ram时,是否真的能保证要求的型线呢?从圈4刀具的情况可看出型线的差异.田4在实际的工作中人为的磨制不能保证abc孤段的弧度,

7、每一把刀的R值的大小不能保证一样.这样就会导致换刀后型线的不统一.另外就是在对刀时不能保证(如图刀具放大)点为起刀点.就以图4而言.当对刀时是以n点为起始点.那么当加工走刀后甩样板检查就会发现DCK弧段满光.当对刀是以c点为起始点,那么加工走刀后用样板检查就会发现KBA弧段漏光.总之,只有对刀点与程序所定的起刀点重台才有可能加工出完好的型线.型线的不准确程度我们现场用标准样板检查所看到的共有四种情况(前提是车刀刀尖R<0.5mm,且弧线为平滑.但不能保证准确),图4中的标准样检测为例,第一为ASK段漏光.第二为KCD段漏光.第三为BKC段漏光,第四为AB段及CD段的镉光.就这四种

8、情况的修正讨论如下:以图4为倒其圆弧的加工程序为堡:!=塑圆弧代码向最大运动量向运动量:墅坚圆弧起点圆弧起点速度(向坐标值)(向坐标值)当为第一种情况时,ABK漏光经观察或测量(塞尺)最大处,如为y值,其修改为程序中的K44段应改为K44+y.当为第二种情况时,KCD漏光经观察或测量最大处.如为y值,应改为K44一Y.当为第三种情况时,凡c8漏光经观察或测量最大处,如为y值,其修改程序中的150.53值应改为15o.532×Y.第四种为AB及DC的漏光,可通过观察和测量得到最大处的值,如其值为y,修改程序为r50.53+2xY.以上四种修正时,其刀具保持原有状态.对刀距离也不变.在实

9、际加工中,通常作两次左右的程序修改就可以达到型线修正的目的综上所述.经济型数控车床在型线加工中需遵守下方法进行工作.在到达所要加工尺寸前11.5mm.使用刀具为最终使用刀具,此时开始修正(利用标准拌板检查)型线.当型线修正后.用垂直于z轴的最大尺寸为进刀决定尺寸.其尺寸到位也即整个零件的型线尺寸到位.(收稿日期:19970308)新书邮购六项互换性标准是产品标准和采用国际先进标准的基础.通过技术翻图反映在图样和技术文件中,是国家规定的强制性标准.(六项互换性标准及技术制图标准实麓问题解答)一书已由机械工业出版社出版.本书由机械部标准化所制定有关国家标准的人员编写,解答标准实施中的生产实际问题.邮购办法:邮局汇款(每车40元已含邮费)至北京百