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數控車床加工零件尺寸誤差原（yuán）因及調（diào）整辦法

2020-12-4 來源：江蘇省東海中等專業學校作者：倪磊

摘要：數控車床是機（jī）械加（jiā）工中常用設備，其加工出的（de）產品尺寸準（zhǔn）確性如何（hé）進行保證？尺寸誤差產生後如何進行調整？本文指出了使用刀具長度補償（cháng）和程序補償兩種方法（fǎ）調整尺寸，並強調了操作人員素養的重要性。

關鍵詞：數控車床；加（jiā）工零件（jiàn）；尺寸精度；調整辦法

在現代化製（zhì）造業（yè）中（zhōng）數控機床占據著重要地位，它的先進程度及加工的（de）產品尺寸精度直接決定著機械設備的使用性能，擁有高（gāo）性能機械設備的製（zhì）造業，可以大幅度提升國家總體經濟實力。數控車床是（shì）支撐起（qǐ）現代（dài）化製造業支撐柱中的一根，它擔負著大量設備零件的加工製造，零件（jiàn）尺寸精度的控（kòng）製是我（wǒ）們技術人員要著重掌握的。我們從零件產生加工誤差的原因進行分析，研究（jiū）如何解決並避免再次（cì）發生。數控車床主要加（jiā）工回轉類零件，大部分零件主要構成要（yào）素有孔、外圓、槽、螺紋。下麵我將從數控車床加工（gōng）原理、數控（kòng）車床加工誤差產（chǎn）生原因、誤差調（diào）整（zhěng）辦法這三個方麵進行研究。

1. 數控車床加工原理

數控車床（chuáng）是利用 CNC 裝置控（kòng）製刀架（jià）的移動和主軸旋轉將工件加工出來。在數控（kòng）車床加工零件前，工藝人員需要分（fèn）析圖紙編製加工工（gōng）藝及程序，調試人員將程（chéng）序輸入到數控車床控（kòng）製係統中，經（jīng）過操作人員調試，將工件加（jiā）工出來。零件加工過程中，主軸帶動工（gōng）件旋轉，伺服係統在數控裝置發出的指令控製下帶動刀具加工（gōng）工件，操作人員進行零件尺寸檢測（cè）並（bìng）利用補償功能修正尺寸。

2. 零件加工產（chǎn）生誤差的原因

數控機床在加工零件時，零件尺寸精度會受到機床剛性、工件變形、刀具磨損等因素的影響，在加工過程（chéng）中我們要分析原因並予以解決。

2.1 加工刀具磨損影響加（jiā）工精度

數控車床在加工零件時，刀具會有磨損過程。在加工外圓時，刀具磨損後外圓尺寸會增（zēng）大，進而造成尺寸超（chāo）差（chà）。在加工內孔過程中，刀具（jù）磨損後內孔尺寸會變（biàn）小，造成尺寸超差（chà）。在加工螺紋類零件時，螺紋刀（dāo）磨損後，造成內外螺紋超差，環規和塞規檢測（cè）不合格。

2.2 機床剛性及刀具剛性不足造成尺寸超差

在（zài）加工工件過程中（zhōng），因加工量過大，機床剛性不足造成振動，零（líng）件表麵質量超差（chà）。刀具在過量切（qiē）削（xuē）過（guò）程中，會加快磨損，造成工件表麵質量超差，甚至造成刀具斷掉。

2.3 冷卻液（yè）供應不足造成（chéng）尺（chǐ）寸出現誤差

在金（jīn）屬加工過程中，由（yóu）於（yú）切（qiē）削速度快，會產生（shēng）大量的熱量。在切削過程中，如果（guǒ）冷卻不夠及時，會有大量鐵削產生，纏（chán）繞（rào）工件並損（sǔn）毀刀（dāo）具，造成尺寸最終（zhōng）超差。

2.4 技術人員操作失誤造成尺寸超差

企（qǐ）業技術人員在刀具和工（gōng）件安（ān）裝完畢後，輸入（rù）程序並進（jìn）行調試（shì），在調試過程（chéng）中需要進行對刀和尺寸測量，在設置刀具長（zhǎng）度補償時，因操作失誤會造成加工出來的零件精度超（chāo）差。在進（jìn）行切削零件測量時（shí），由於尺寸測量不夠規範，測量出來（lái）的尺（chǐ）寸偏大或（huò）者偏小，最（zuì）終造（zào）成尺寸（cùn）超差。

3. 數控車（chē）床加工零件尺寸超差解決（jué）辦法

數控車床加工過程中，因為（wéi）以上問題造（zào）成尺寸超差後，我們要及時進行調試和更換刀具減少損失。

在正常加工過（guò）程中，發現加工出（chū）來的零件尺寸超差，我們要進行（háng）分析，如（rú）果發現刀（dāo）具良好，我們要根據測量（liàng）結果進行尺寸調整，比（bǐ）如在使用外圓車刀加工零件時，外圓尺寸超差，很多操作人員是測量最（zuì）終尺寸後就直接（jiē）通過刀具補償進行尺寸修改，往往這樣修改後尺寸穩定性不好，最終原因是粗加工餘量過大導致。在實際加（jiā）工過程，比如切削直徑 60 mm 的 45# 鋼外圓，一般設定公（gōng）差為 –0.02～0，這就要求我們進行粗加工和精加工，粗加工後零件外圓尺寸應該在 50.5–50.3 之間，我們在（zài）零件（jiàn）加工過程中往往忽略測量粗加（jiā）工後的餘量，如果在精（jīng）加工刀（dāo）具和切削參數不變的情況下進行切削，會導致尺寸偏大。在粗加工（gōng）後測量結果為 50.6 mm，我們需要通（tōng）過 offset 界麵（miàn）進（jìn）行刀具補（bǔ）償設置，最終輸入值（zhí）需要進行計算，需要在 X 軸參數（shù）設置中輸入 –0.1 mm 才（cái）能（néng）達到要求，但（dàn）是我們一般會將尺（chǐ）寸調試至小於最大（dà）尺寸。尺寸調試至 50.45 mm 為最佳尺寸值（zhí）。

粗加（jiā）工後（hòu）的尺寸合格後，我們需要進行精加工尺（chǐ）寸調試，60 mm 外圓尺寸按照 –0.02 ～ 0 公差值進行調試，最佳尺寸為59.99 mm，如果我（wǒ）們測量出的尺寸為 60.02 mm，我們需要計（jì）算

出 60.02 mm 與 59.99 mm 差值，並在精車刀具 X 軸方向中進行補償 –0.03 mm，再次進行測量，尺寸合（hé）格，就可以拆卸零件並繼續加工，在進行刀具補償設置時，我們一定要明確，數控（kòng）車床是按照直（zhí）徑進行參數設置。

在（zài）測量外圓時，如果尺寸外圓麵長度過長（zhǎng），我們（men）需要進行分段測量，發現外圓有錐度後，需要通過程序進行調試。例如：同一外圓麵 80 mm 長度方向直徑方向錐度為 0.04 mm，為正錐（zhuī）時調整程序為 G01X–0.04Z–80.F0.1，為倒錐時調整程序為G01X0.04Z–80.F0.1。操（cāo）作人員在首件試切加工時一定要（yào）將尺寸檢測準確，防止成批量報廢的情況發生。加工過程中，現場操作人

員要按時觀察切削液（yè）的液麵位置（zhì），當液位過少時，我們要及時添加切削液，防止纏削發生。

操作人員（yuán）在做到常（cháng）規檢查和（hé）正確判斷之後，按照以上（shàng）調試方法，能夠很好地控製數控車（chē）床加工（gōng）常見零件的尺寸。加工過程中，操作人員在自檢的同時（shí）也要按照規定進行送檢並做好記錄（lù），這樣對於零件（jiàn）檢測質量有了“雙保險”。數控車操作人員（yuán），作為高級技術工種，我們也要經常性進行經驗的總（zǒng）結和工藝的改進，這樣（yàng）才能更好地解決加工中產生的問題，讓零件尺（chǐ）寸更加精確，更加穩定。

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