1 數控車(chē)床外徑端面刀的快速高精度對刀法
傳統車(chē)床主要通過(guò)試切工件的方法對刀，即車(chē)削工件，精測車(chē)削處尺寸，計算實(shí)測值與目標值之差，按差值的大小和正負進(jìn)行進(jìn)刀或退刀。對于數控車(chē)床，除了少數配有對刀功能的之外，主要用對刀儀、對刀塊或試切工件對刀。用專(zhuān)用的對刀儀作機外對刀，雖然精度較高，但刀具必須連同刀夾一起對�？傻秺A一般較重，拆裝較為費勁。尤其在只更換刀片時(shí)，用此法比用試切對刀還要慢。用對刀塊對刀，由于多種誤差的影響，對刀精度不高。因此，目前大多數數控車(chē)床仍用試切工件對刀。步驟的前三步與車(chē)床傳統對刀相同，只是把搖手把看刻度進(jìn)退刀改為用按鈕輸入刀具補償值了。
試切工件對刀的優(yōu)點(diǎn)是費用低、精度高；缺點(diǎn)是費時(shí)間，而且有些刀具(如油溝槽刀)很難用此法對刀。因此在實(shí)踐中摸索出一種適用于外經(jīng)、端面刀或類(lèi)似油溝槽刀的快速、高精度對刀方法。這是一種不用試切的手動(dòng)對刀方法。此法可在不用對刀儀、對刀塊或對刀標準件的前提下，把試切對刀時(shí)間縮短60％。此法可保持試切對刀的優(yōu)點(diǎn)，克服試切對刀的缺點(diǎn)。
(1)原理�？ūP(pán)外徑可作為橫向(X向)對刀的現成基準，而定位塊外端面又是縱向(Z向)對刀的極好基準�？ūP(pán)外徑精測一次所得的尺寸是個(gè)不變值。程序的Z向原點(diǎn)又常常在定位塊外端面上，所以?xún)蓚�(gè)方向都免除了先試切、再精測量、后算出刀的補償值后再輸入的常規對刀手續。特別是縱向由于不受試切件測量誤差的影響，所以對刀精度比試切法對刀精度高；由于不受安裝精度的影響，其對刀精度比標準件對刀法高。
(2)方法。由于車(chē)床的數控裝置分兩大類(lèi)，所以方法要分兩種進(jìn)行分別敘述。
①對用位置檢測器的數控車(chē)床
橫向對刀步驟：a將相應補償號的X向補償值清零；b精測卡盤(pán)吊環(huán)孔附近的外徑尺寸，記下此D1，值(此步只要換卡盤(pán)時(shí)作一次，以后可直接用記下的 D1值)；c將卡盤(pán)用手轉到吊環(huán)孔對著(zhù)刀尖方向；左手將一條報紙放在刀尖與卡盤(pán)之間并不斷拉動(dòng)，右手用手動(dòng)操作先快后慢地將刀尖向卡盤(pán)外徑靠近，直到報紙拉不動(dòng)為止，設此時(shí)光屏上X向顯示值為D2；d如果隨后的加工吃刀量小，可不考慮讓刀量。將光屏顯示值減去卡盤(pán)直徑后再減去兩倍報紙厚度就是刀的補值。報紙的平均厚度為0.08mm，局部壓縮后為0.05mm.所以，X向刀補值=D2,一D1—0.1。將計算值輸入此刀相應補償號的X位置。如果以后的加工吃刀量大，應將上述值減去經(jīng)驗讓刀量再輸入。
縱向對刀步驟：a將相應補償號的Z向補償值清零；b將卡盤(pán)用手轉到定位塊對著(zhù)刀尖方向；c左手將一條報紙放在刀尖與定位塊端面之間，并不斷拉動(dòng)。右手用手動(dòng)操作先快后慢地將刀尖定位塊端面接近，直到報紙拉不動(dòng)為止，設此時(shí)光屏上Z向顯示值為Z1，則Z向刀補值=Z1-0.05。再將計算值輸入此刀相應補償號的Z位置即可。如果以后加工吃刀量大，應將上述值減去經(jīng)驗讓刀量后再輸入。
②對用相對位置檢測器的數控車(chē)床
橫向對刀步驟：a、b、c、d四步與上述用位置檢測器的數控車(chē)床相同；e“鎖緊”機械部分，用手動(dòng)操作將光屏的X顯示值搖到與 (D1+0.10)值相同；f解除上述“機械鎖緊”，用手動(dòng)操作，將刀架升到橫向起始位置；g將程序中G50程序段內的X值減去此時(shí)光屏顯示的X值，這就是刀具補償值，將它輸入此刀相應補償號的X位置即可。如果以后加工的吃刀量較大，應將上述值減去經(jīng)驗讓刀量后再輸入。
縱向對刀步驟：a、b、c三步與前述用位置檢測器的數控車(chē)床相同；d“鎖緊”機械部分，用手動(dòng)操作將光屏上的Z顯示值搖到+0.05；e解除上述“機械鎖緊”，用手動(dòng)操作將刀架升到縱向起始位置；f將程序中G50程序段內的z值減去此時(shí)光屏上顯示的Z值，就是刀具補償值，將它輸入此刀相應補償號的Z位置即可。如果以后加工的Z向吃刀量較大,應將上述值減去經(jīng)驗讓刀量再輸入。
(3)注意事項
①如果程序原點(diǎn)位于距定位塊端面Z處，那么前述的Z向刀補值應再加上Z值，兩種類(lèi)型都是如此。
②如刀尖因卡爪原因到不了定位塊端面，Z向可用卡盤(pán)端面對刀，這時(shí)刀補值要進(jìn)行一次換算。
2 用一把刀車(chē)削工件回轉中心兩邊的方法
圖8—1是一種遠程傳感器上用的法蘭簡(jiǎn)圖，要車(chē)削A、B、C、D、E五個(gè)面。除A面外，其它各面尺寸精度、位置精度和表面粗糙度的要求都比較高。毛坯是鍛件。為保證精度，分粗車(chē)、精車(chē)來(lái)完成。采用安裝55。等邊菱形刀片的外圓刀，按圖示的方向安裝在刀臺上。
車(chē)削方法：如按常規的方法，車(chē)A、B面用一把刀，車(chē)C、D、E面用另一把刀，這樣粗車(chē)和精車(chē)要用4把刀，而且用這種方法加工很難使B、E面之間的尺寸誤差不超過(guò)公差(0．02ram)范圍。采用一把刀車(chē)削工件回轉中心兩邊的方法，解決了上述問(wèn)題。此方法是粗車(chē)、精車(chē)分別用一把刀，兩把刀除刀尖圓弧不同外，其它都相同，連走刀路線(xiàn)都相同。下面只介紹精車(chē)刀的車(chē)削過(guò)程。
先讓刀尖快速到達m’點(diǎn)，讓工件正轉(M03)的同時(shí)，再使刀尖到達切削起始點(diǎn)m，依次切削C、D、E面，直到f點(diǎn)。接著(zhù)讓工件停轉(M05)，同時(shí)讓刀尖到達n’點(diǎn)，讓工件逆轉(M04．)的同時(shí)，讓刀尖到達另一側切削起始點(diǎn)n，依次切削B面和A面，直到刀尖到達g點(diǎn)。至此，切削已全部完成，退刀、停轉和結束程序。
采用此方法，已成功地加工了萬(wàn)余件，效果很好，可供車(chē)削類(lèi)似的工件參考。
3 不讓拐角處出毛刺的數控車(chē)削方法
有些鋼質(zhì)工件要求拐角為直角，且不能有毛刺，采用數控車(chē)床加工，就能做到這點(diǎn)。
車(chē)刀刀尖放大看多呈圓弧型，見(jiàn)圖8—2。K是假想刀尖點(diǎn)，E、F分別是刃口圓弧與水平線(xiàn)和垂直線(xiàn)的切點(diǎn)。如按圖8—3和圖8—4安排切削路線(xiàn)，會(huì )分別在外徑和端面拐角處出毛刺。如按圖8—5安排，車(chē)完后工件上的毛刺與圖8-4基本一樣�？梢�(jiàn)，以上三種常規的車(chē)削方法均出毛刺。
4 防止切削凹拐角處刀具負荷驟升的方法
如圖8-8所示工件的精車(chē)加工，圖中的虛線(xiàn)與實(shí)線(xiàn)分別為加工前、后的輪廓。是大批量加工，要求表面不能有接刀印痕。
選用安裝80°等邊菱形涂層刀片的端面外徑刀。如果在單刀臺數控車(chē)床上車(chē)削，若先車(chē)I部，在后接近C點(diǎn)時(shí)，會(huì )出現很寬的切屑，刀片左側刃負荷驟升，對刀具和機床都不利。若這一刀在將要接觸Ⅱ部時(shí)就結束，那么第2刀車(chē)Ⅱ部時(shí)就得這樣車(chē)：向下先切到C點(diǎn)，再向右至少走1.5mm才能退刀，這樣切削的負荷就不會(huì )驟升了，但在外徑上就出現一個(gè)接刀印痕，這不允許。改用先車(chē)Ⅱ部再車(chē)I部的情況也一樣�？梢圆捎肐、Ⅱ部來(lái)回多車(chē)幾次解決，但這樣切削效率就降低了許多，小批量加工還可以，大批量加工就不合適了。也可以用35°等邊菱形刀片的外徑刀來(lái)車(chē)削，使第一刀末尾的負荷不要增大太多，但35°菱形刀片的強度差，效果也不好。后采用雙刀臺數控車(chē)床上用下述辦法解決。用兩把相同的安裝80°等邊菱形涂層刀片的端面外徑刀，一把裝在上刀臺上，一把裝在下刀臺上。加工時(shí)，讓這兩把刀同時(shí)車(chē)削到C點(diǎn)，當然也同時(shí)退刀。通過(guò)分析可知，在兩把刀同時(shí)接近C點(diǎn)時(shí)，切削負荷不會(huì )有較大的增加，實(shí)際切削下來(lái)的切屑也沒(méi)有明顯變寬，反而切削到C點(diǎn)時(shí)的切屑越來(lái)越窄。
余下的問(wèn)題是如何讓上、下兩把刀同時(shí)切削到C點(diǎn)。一種方法是用快進(jìn)讓上、下刀分別到達E、D點(diǎn)，再用同步指令同時(shí)開(kāi)始工進(jìn)，上、下刀的每轉進(jìn)給量指令相同值。另一種方法是上刀先在F點(diǎn)等待，下刀從D點(diǎn)開(kāi)始向左切削，到切削到距C點(diǎn)32mm時(shí)，再用同步指令讓上刀開(kāi)始工進(jìn)。第三種方法是先讓上、下刀分別到達 F點(diǎn)、D點(diǎn)，再在上刀臺的程序中加一個(gè)暫停程序段(G04)，在這個(gè)暫停程序段和下刀臺程序的工進(jìn)程序段中，分別加進(jìn)相同的同步指令。如果暫停時(shí)間通過(guò)精確計算選得合適，上、下刀也會(huì )同時(shí)到達C點(diǎn)。不管用哪種方法，其效率和效果都是一樣的。不過(guò)，如果上、下刀切削要用不同的進(jìn)給量時(shí)，只能采用上述第三種方法。
不要擔心兩把刀同時(shí)切削到C點(diǎn)會(huì )撞在一起，事實(shí)上，上、下刀分別切削工件回轉中心的兩個(gè)不同的側面。
5 縮短批量工件車(chē)削工藝流程的方法
一種需要大批量車(chē)削的密封座，毛坯為鍛件，其車(chē)完后的剖面形狀如圖8-10內虛線(xiàn)所示。原來(lái)的工藝流程為3道粗車(chē)、1道半精車(chē)、2道精車(chē)、共6道工序。采用C7620液壓半自動(dòng)車(chē)床和C7220仿形車(chē)床，加工后外徑橢圓度有時(shí)達不到圖紙0.12mm的要求。
通過(guò)分析和反復試驗，縮短了工藝流程。只用3道工序就完成全部粗、精加工，其加工精度也達到了圖紙要求，而且只使用了一臺數控車(chē)床。
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