浅谈在数控车床上如何控制零件总长

浅谈在数控车床上如何控制零件总长

曾祥玉

曾祥玉贵州省遵义市职业技术学校563000

摘要：应用数控车床加工盘类、轴类零件可大大提高劳动生产率、稳定加工质量、缩短加工周期、增加生产柔性，实现对各种复杂精密件的自动化加工。然而，我们在实际生产加工过程中会遇到尺寸难以控制的情况，特别是在控制零件总长的时候尤为突出。下面，我将从夹具和设备的灵活运用两方面进行分析，希望对大家有所帮助。

关键词：零件总长控制方法

随着科学技术的飞速发展，社会对产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快，多品种、中小批量生产的比重明显增加。因此，以微电子技术和计算机技术为基础的数控技术，有效解决复杂、精密、小批量多变化零件的加工问题。数控技术是机械加工现代化的重要基础与关键技术，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性的特点，是当代机械制造业的主流装备。数控车床是数控设备中具有代表性的设备之一，在机械加工行业被广泛使用。我们在数控车床上加工的零件，往往都需要调头装夹加工来控制零件的总长，这恰恰是一个难题。下面谈一谈我从事数控加工多年来控制零件总长的经验。

在数控车床上不能有效控制总长的原因分析。

一、夹具因素

1.我们平时所用的三爪卡盘因卡爪长期与工件接触摩擦，造成了三爪的圆弧曲面从出厂时的光滑曲面变成凹凸不平的曲面。有时，在加工过程中由于切削力过大、切削深度过大、装夹不牢靠、加工螺纹时扎刀等原因，都会造成工件松动，进而使工件与卡爪产生较大摩擦力，使卡爪曲面严重受损，而且三个卡爪曲面磨损也不均匀。这样，在下一次装夹工件的时候，就会造成三爪卡盘的旋转中心线与车床主轴的旋转中心线不重合，从而影响工件第一端与工件第二端的同轴度，使加工零件无法达到图纸的精度要求。

2.由于我们加工的零件一般相对较短，在装夹时没有超过三爪的长度（45～50mm），长期装夹接触部分为三爪以外（靠近刀架）部分。这样，就使三爪曲面由原来的圆柱曲面变成了圆锥曲面，使三爪在装夹工件的时候由原来的面接触变为线接触，使工件旋转中心线与卡盘旋转中心线不重合（相交）。这样，我们在加工完零件第一端，然后调头装夹时，就会出现工件第二端的端面与第一端面不平行，从而使总长尺寸难以保证，达不到图纸要求（因为数控加工为高精度加工，长度公差一般为0.05mm范围）。

3.在调头装夹零件控制总长时，往往会出现难以保证总长的情况。因为第一端的已加工端面有时在主轴套筒里，游标卡尺根本无法测量。即使已加工圆柱台阶端面在我们游标卡尺可测范围内，我们在控制Z向刀具移动时，由于刀具相对车床参考点的坐标值往往数据比较大，而且精确到0.01mm（如-458.18），那么我们在此基础上加减刀具移动的数值计算起来就比较麻烦，很容易出错。

二、解决措施

1.针对卡爪被磨损，使工件调头后同轴度达不到要求时，我们可以做一副软爪（即找一副废的三爪在每个爪上焊接一铜块或铁块，然后在卡爪最里面部分夹一小段与被装夹工件直径相接近的圆棒，用内孔车刀将铜块或铁块加工出一个与被装夹工件直径相同的孔，再松开卡盘）。这样在装夹调头加工的工件时，就能较好地保证零件的同轴度，进而保证两端面的平行度。

2.针对卡爪装夹零件时成线接触，导致零件两端不平行状况，最有效的方法是做止口爪。即在爪上车一个台阶来夹工件，工件原来车好的端面贴止口的底部。这样，车出的每个工件的长度都不会有太大的误差。如果不想破坏三爪，可以割一件圆饼，开三个槽（三个槽是避开三爪的），圆饼放到夹饼的端面，加工工件时原来车好的端面贴圆饼（圆饼最好磨平两面）。主轴有通孔的车床还可以做一个定位螺杆，从主轴的后面锁紧。还有的车床配有主轴定位锥，直接从卡盘方向放入即可起到定位的作用。

3.以华中数控车床为例：工件调头后，在控制总长时，可以先把端面加工一刀，然后选择刀具偏置F4→刀偏表→Z置零，这时的刀具相对车床参考点的数值就变成“0”。此时，用工件总长减去第一头的端面至靠近毛坯的端面的Z方向的长度值，得出的结果就是工件调头后要加工出的长度值（记作A）。在此基础上，用卡尺测量出第一头的靠近毛坯的端面到所平端面的所得的长度值（记作B），用B-A所得的数值就是Z轴在“0”的基础上要移动的距离，方向为负。用此种方法控制总长是比较精确的。

总之，我们在零件加工过程中会遇到各种各样的情况，我们要善于总结经验，善于动脑，善于动手，相信我们一定会加工出符合要求的零件。