數(shù)控車床使用G00指令及控制尺寸精度的技巧
數(shù)控車削加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，如何高效、合理俯萌、按質(zhì)按量完成工件的加工，每個(gè)從事該行業(yè)的工程技術(shù)人員或多或少都有自己的經(jīng)驗(yàn)羹授。筆者從事數(shù)控教學(xué)轩苔、培訓(xùn)及加工工作多年，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)與技巧擎势，現(xiàn)以廣州數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的GSK980T系列機(jī)床為例旅榨，介紹幾例數(shù)控車削加工技巧。
一楚携、程序首句妙用G00的技巧
目前我們所接觸到的教科書及數(shù)控車削方面的技術(shù)書籍秃值，程序首句均為建立工件坐標(biāo)系，即以G50 Xα Zβ作為程序首句茅囱。根據(jù)該指令哑逾，可設(shè)定一個(gè)坐標(biāo)系，使刀具的某一點(diǎn)在此坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(Xα Zβ)(本文工件坐標(biāo)系原點(diǎn)均設(shè)定在工件右端面)浆英。采用這種方法編寫程序吹复，對(duì)刀后，必須將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的既定位置方能進(jìn)行加工批型，找準(zhǔn)該位置的過程如下轧愧。
1）對(duì)刀后，裝夾好工件毛坯鬼雀；
2）主軸正轉(zhuǎn)顷窒，手輪基準(zhǔn)刀平工件右端面A；
3）Z軸不動(dòng)源哩，沿X軸釋放刀具至C點(diǎn)鞋吉，輸入G50 Z0，電腦記憶該點(diǎn)励烦；
4）程序錄入方式谓着，輸入G01W-8F50，將工件車削出一臺(tái)階坛掠；
5）X軸不動(dòng)赊锚，沿Z軸釋放刀具至C點(diǎn)，停車測(cè)量車削出的工件臺(tái)階直徑γ屉栓，輸入G50 Xγ舷蒲，電腦記憶該點(diǎn)；
6）程序錄入方式下，輸入G00 Xα Zβ牲平，刀具運(yùn)行至編程指定的程序原點(diǎn)妨宪，再輸入G50 Xα Zβ，電腦記憶該程序原點(diǎn)帖奠。
上述步驟中之灼，步驟6即刀具定位在XαZβ處至關(guān)重要，否則创邦，工件坐標(biāo)系就會(huì)被修改比紫，無(wú)法正常加工工件。有過加工經(jīng)驗(yàn)的人都知道丝您，上述將刀具定位到XαZβ處的過程繁瑣蕾捣，一旦出現(xiàn)意外，X或Z軸無(wú)伺服蝗淡，跟蹤出錯(cuò)易震，斷電等情況發(fā)生，系統(tǒng)只能重啟避顶，重啟后系統(tǒng)失去對(duì)G50設(shè)定的工件坐標(biāo)值的記憶烈瑰，“復(fù)位、回零運(yùn)行”不再起作用蟋软，需重新將刀具運(yùn)行至XαZβ位置并重設(shè)G50镶摘。如果是批量生產(chǎn)，加工完一件后岳守，回G50起點(diǎn)繼續(xù)加工下一件凄敢，在操作過程中稍有失誤，就可能修改工件坐標(biāo)系湿痢。鑒于上述程序首句使用G50建立工件坐標(biāo)系的種種弊端涝缝，筆者想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上，將程序首句G50 XαZβ改為G00 Xα Zβ后譬重，問題迎刃而解拒逮。其操作過程只需采用上述找G50過程的前五步，即完成步驟1臀规、2滩援、3、4塔嬉、5后玩徊，將刀具運(yùn)行至安全位置，調(diào)出程序谨究，按自動(dòng)運(yùn)行即可写寄。即使發(fā)生斷電等意外情況诲操，重啟系統(tǒng)后，在編輯方式下將光標(biāo)移至能安全加工又不影響工件加工進(jìn)程的程序段耀到，按自動(dòng)運(yùn)行方式繼續(xù)加工即可锨堵。上述程序首句用G00代替G50的實(shí)質(zhì)是將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上，不再囿于G50 Xα Zβ程序原點(diǎn)的限制莲吐，不改變工件坐標(biāo)系，操作簡(jiǎn)單伊哮，可靠性強(qiáng)稠眠，收到了意想不到的效果。
二问嬉、控制尺寸精度的技巧
1）修改刀補(bǔ)值保證尺寸精度
由于第一次對(duì)刀誤差或者其他原因造成工件誤差超出工件公差碱暗，不能滿足加工要求時(shí)，可通過修改刀補(bǔ)使工件達(dá)到要求尺寸炮姑，保證徑向尺寸方法如下：
a. 絕對(duì)坐標(biāo)輸入法
根據(jù)“大減小杖户，小加大”的原則，在刀補(bǔ)001～004處修改检痰。如用2號(hào)切斷刀切槽時(shí)工件尺寸大了0.1mm包归，而002處刀補(bǔ)顯示是X3.8，則可輸入X3.7铅歼，減少2號(hào)刀補(bǔ)公壤。
b. 相對(duì)坐標(biāo)法
如上例，002刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)-0.1椎椰，亦可收到同樣的效果厦幅。
同理，對(duì)于軸向尺寸的控制亦如此類推慨飘。如用1號(hào)外圓刀加工某處軸段确憨，尺寸長(zhǎng)了0.1mm，可在001刀補(bǔ)處輸入W0.1瓤的。
2）半精加工消除絲桿間隙影響保證尺寸精度
對(duì)于大部分?jǐn)?shù)控車床來(lái)說(shuō)休弃，使用較長(zhǎng)時(shí)間后，由于絲桿間隙的影響堤瘤，加工出的工件尺寸經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象玫芦。這時(shí)，我們可在粗加工之后本辐，進(jìn)行一次半精加工消除絲桿間隙的影響守涤。如用1號(hào)刀G71粗加工外圓之后，可在001刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)0.3懂崭，調(diào)用G70精車一次溃艺，停車測(cè)量后区戚，再在001刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)-0.3，再次調(diào)用G70精車一次睡硫。經(jīng)過此番半精車挣堪，消除了絲桿間隙的影響，保證了尺寸精度的穩(wěn)定趣闹。
3）程序編制保證尺寸精度
a. 絕對(duì)編程保證尺寸精度
編程有絕對(duì)編程和相對(duì)編程豁惨。相對(duì)編程是指在加工輪廓曲線上，各線段的終點(diǎn)位置以該線段起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)而確定的坐標(biāo)系箍负。也就是說(shuō)烂辟，相對(duì)編程的坐標(biāo)原點(diǎn)經(jīng)常在變換，連續(xù)位移時(shí)必然產(chǎn)生累積誤差麦回，絕對(duì)編程是在加工的全過程中哨叙，均有相對(duì)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)，即坐標(biāo)原點(diǎn)缤谎，故累積誤差較相對(duì)編程小抒倚。數(shù)控車削工件時(shí)，工件徑向尺寸的精度一般比軸向尺寸精度高坷澡，故在編寫程序時(shí)托呕，徑向尺寸最好采用絕對(duì)編程，考慮到加工及編寫程序的方便洋访，軸向尺寸常采用相對(duì)編程镣陕，但對(duì)于重要的軸向尺寸，最好采用絕對(duì)編程姻政。
b. 數(shù)值換算保證尺寸精度
很多情況下呆抑，圖樣上的尺寸基準(zhǔn)與編程所需的尺寸基準(zhǔn)不一致，故應(yīng)先將圖樣上的基準(zhǔn)尺寸換算為編程坐標(biāo)系中的尺寸汁展。如圖2b中鹊碍，除尺寸13.06mm外，其余均屬直接按圖2a標(biāo)注尺寸經(jīng)換算后而得到的編程尺寸食绿。其中侈咕，φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三個(gè)尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后得到的編程尺寸屏酌。
4）修改程序和刀補(bǔ)控制尺寸
數(shù)控加工中庇讥，我們經(jīng)常碰到這樣一種現(xiàn)象：程序自動(dòng)運(yùn)行后，停車測(cè)量予问，發(fā)現(xiàn)工件尺寸達(dá)不到要求润沸，尺寸變化無(wú)規(guī)律。如用1號(hào)外圓刀加工圖3所示工件涕笛，經(jīng)粗加工和半精加工后停車測(cè)量燥箍，各軸段徑向尺寸如下：φ30.06mm都宅、φ23.03mm及φ16.02mm。對(duì)此朦晋，筆者采用修改程序和刀補(bǔ)的方法進(jìn)行補(bǔ)救愧橄，方法如下：
a. 修改程序
原程序中的X30不變，X23改為X23.03周狱，X16改為X16.04瘪期，這樣一來(lái)，各軸段均有超出名義尺寸的統(tǒng)一公差0.06mm扰藕；
b. 改刀補(bǔ)
在1號(hào)刀刀補(bǔ)001處輸入U(xiǎn)-0.06缓苛。
經(jīng)過上述程序和刀補(bǔ)雙管齊下的修改后，再調(diào)用精車程序邓深，工件尺寸一般都能得到有效的保證。
數(shù)控車削加工是基于數(shù)控程序的自動(dòng)化加工方式笔刹，實(shí)際加工中芥备，操作者只有具備較強(qiáng)的程序指令運(yùn)用能力和豐富的實(shí)踐技能，方能編制出高質(zhì)量的加工程序舌菜，加工出高質(zhì)量的工件萌壳。
一楚携、程序首句妙用G00的技巧
目前我們所接觸到的教科書及數(shù)控車削方面的技術(shù)書籍秃值，程序首句均為建立工件坐標(biāo)系，即以G50 Xα Zβ作為程序首句茅囱。根據(jù)該指令哑逾，可設(shè)定一個(gè)坐標(biāo)系，使刀具的某一點(diǎn)在此坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(Xα Zβ)(本文工件坐標(biāo)系原點(diǎn)均設(shè)定在工件右端面)浆英。采用這種方法編寫程序吹复，對(duì)刀后，必須將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的既定位置方能進(jìn)行加工批型，找準(zhǔn)該位置的過程如下轧愧。
1）對(duì)刀后，裝夾好工件毛坯鬼雀；
2）主軸正轉(zhuǎn)顷窒，手輪基準(zhǔn)刀平工件右端面A；
3）Z軸不動(dòng)源哩，沿X軸釋放刀具至C點(diǎn)鞋吉，輸入G50 Z0，電腦記憶該點(diǎn)励烦；
4）程序錄入方式谓着，輸入G01W-8F50，將工件車削出一臺(tái)階坛掠；
5）X軸不動(dòng)赊锚，沿Z軸釋放刀具至C點(diǎn)，停車測(cè)量車削出的工件臺(tái)階直徑γ屉栓，輸入G50 Xγ舷蒲，電腦記憶該點(diǎn)；
6）程序錄入方式下，輸入G00 Xα Zβ牲平，刀具運(yùn)行至編程指定的程序原點(diǎn)妨宪，再輸入G50 Xα Zβ，電腦記憶該程序原點(diǎn)帖奠。
上述步驟中之灼，步驟6即刀具定位在XαZβ處至關(guān)重要，否則创邦，工件坐標(biāo)系就會(huì)被修改比紫，無(wú)法正常加工工件。有過加工經(jīng)驗(yàn)的人都知道丝您，上述將刀具定位到XαZβ處的過程繁瑣蕾捣，一旦出現(xiàn)意外，X或Z軸無(wú)伺服蝗淡，跟蹤出錯(cuò)易震，斷電等情況發(fā)生，系統(tǒng)只能重啟避顶，重啟后系統(tǒng)失去對(duì)G50設(shè)定的工件坐標(biāo)值的記憶烈瑰，“復(fù)位、回零運(yùn)行”不再起作用蟋软，需重新將刀具運(yùn)行至XαZβ位置并重設(shè)G50镶摘。如果是批量生產(chǎn)，加工完一件后岳守，回G50起點(diǎn)繼續(xù)加工下一件凄敢，在操作過程中稍有失誤，就可能修改工件坐標(biāo)系湿痢。鑒于上述程序首句使用G50建立工件坐標(biāo)系的種種弊端涝缝，筆者想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上，將程序首句G50 XαZβ改為G00 Xα Zβ后譬重，問題迎刃而解拒逮。其操作過程只需采用上述找G50過程的前五步，即完成步驟1臀规、2滩援、3、4塔嬉、5后玩徊，將刀具運(yùn)行至安全位置，調(diào)出程序谨究，按自動(dòng)運(yùn)行即可写寄。即使發(fā)生斷電等意外情況诲操，重啟系統(tǒng)后，在編輯方式下將光標(biāo)移至能安全加工又不影響工件加工進(jìn)程的程序段耀到，按自動(dòng)運(yùn)行方式繼續(xù)加工即可锨堵。上述程序首句用G00代替G50的實(shí)質(zhì)是將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上，不再囿于G50 Xα Zβ程序原點(diǎn)的限制莲吐，不改變工件坐標(biāo)系，操作簡(jiǎn)單伊哮，可靠性強(qiáng)稠眠，收到了意想不到的效果。
二问嬉、控制尺寸精度的技巧
1）修改刀補(bǔ)值保證尺寸精度
由于第一次對(duì)刀誤差或者其他原因造成工件誤差超出工件公差碱暗，不能滿足加工要求時(shí)，可通過修改刀補(bǔ)使工件達(dá)到要求尺寸炮姑，保證徑向尺寸方法如下：
a. 絕對(duì)坐標(biāo)輸入法
根據(jù)“大減小杖户，小加大”的原則，在刀補(bǔ)001～004處修改检痰。如用2號(hào)切斷刀切槽時(shí)工件尺寸大了0.1mm包归，而002處刀補(bǔ)顯示是X3.8，則可輸入X3.7铅歼，減少2號(hào)刀補(bǔ)公壤。
b. 相對(duì)坐標(biāo)法
如上例，002刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)-0.1椎椰，亦可收到同樣的效果厦幅。
同理，對(duì)于軸向尺寸的控制亦如此類推慨飘。如用1號(hào)外圓刀加工某處軸段确憨，尺寸長(zhǎng)了0.1mm，可在001刀補(bǔ)處輸入W0.1瓤的。
2）半精加工消除絲桿間隙影響保證尺寸精度
對(duì)于大部分?jǐn)?shù)控車床來(lái)說(shuō)休弃，使用較長(zhǎng)時(shí)間后，由于絲桿間隙的影響堤瘤，加工出的工件尺寸經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象玫芦。這時(shí)，我們可在粗加工之后本辐，進(jìn)行一次半精加工消除絲桿間隙的影響守涤。如用1號(hào)刀G71粗加工外圓之后，可在001刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)0.3懂崭，調(diào)用G70精車一次溃艺，停車測(cè)量后区戚，再在001刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)-0.3，再次調(diào)用G70精車一次睡硫。經(jīng)過此番半精車挣堪，消除了絲桿間隙的影響，保證了尺寸精度的穩(wěn)定趣闹。
3）程序編制保證尺寸精度
a. 絕對(duì)編程保證尺寸精度
編程有絕對(duì)編程和相對(duì)編程豁惨。相對(duì)編程是指在加工輪廓曲線上，各線段的終點(diǎn)位置以該線段起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)而確定的坐標(biāo)系箍负。也就是說(shuō)烂辟，相對(duì)編程的坐標(biāo)原點(diǎn)經(jīng)常在變換，連續(xù)位移時(shí)必然產(chǎn)生累積誤差麦回，絕對(duì)編程是在加工的全過程中哨叙，均有相對(duì)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)，即坐標(biāo)原點(diǎn)缤谎，故累積誤差較相對(duì)編程小抒倚。數(shù)控車削工件時(shí)，工件徑向尺寸的精度一般比軸向尺寸精度高坷澡，故在編寫程序時(shí)托呕，徑向尺寸最好采用絕對(duì)編程，考慮到加工及編寫程序的方便洋访，軸向尺寸常采用相對(duì)編程镣陕，但對(duì)于重要的軸向尺寸，最好采用絕對(duì)編程姻政。
b. 數(shù)值換算保證尺寸精度
很多情況下呆抑，圖樣上的尺寸基準(zhǔn)與編程所需的尺寸基準(zhǔn)不一致，故應(yīng)先將圖樣上的基準(zhǔn)尺寸換算為編程坐標(biāo)系中的尺寸汁展。如圖2b中鹊碍，除尺寸13.06mm外，其余均屬直接按圖2a標(biāo)注尺寸經(jīng)換算后而得到的編程尺寸食绿。其中侈咕，φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三個(gè)尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后得到的編程尺寸屏酌。
4）修改程序和刀補(bǔ)控制尺寸
數(shù)控加工中庇讥，我們經(jīng)常碰到這樣一種現(xiàn)象：程序自動(dòng)運(yùn)行后，停車測(cè)量予问，發(fā)現(xiàn)工件尺寸達(dá)不到要求润沸，尺寸變化無(wú)規(guī)律。如用1號(hào)外圓刀加工圖3所示工件涕笛，經(jīng)粗加工和半精加工后停車測(cè)量燥箍，各軸段徑向尺寸如下：φ30.06mm都宅、φ23.03mm及φ16.02mm。對(duì)此朦晋，筆者采用修改程序和刀補(bǔ)的方法進(jìn)行補(bǔ)救愧橄，方法如下：
a. 修改程序
原程序中的X30不變，X23改為X23.03周狱，X16改為X16.04瘪期，這樣一來(lái)，各軸段均有超出名義尺寸的統(tǒng)一公差0.06mm扰藕；
b. 改刀補(bǔ)
在1號(hào)刀刀補(bǔ)001處輸入U(xiǎn)-0.06缓苛。
經(jīng)過上述程序和刀補(bǔ)雙管齊下的修改后，再調(diào)用精車程序邓深，工件尺寸一般都能得到有效的保證。
數(shù)控車削加工是基于數(shù)控程序的自動(dòng)化加工方式笔刹，實(shí)際加工中芥备，操作者只有具備較強(qiáng)的程序指令運(yùn)用能力和豐富的實(shí)踐技能，方能編制出高質(zhì)量的加工程序舌菜，加工出高質(zhì)量的工件萌壳。
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