数控车加工尺寸的控制技巧
摘要：机械加工的最终目的是保证尺寸精度与表面粗糙度，在现代制造业发达的今天，数控车削加工技术已广泛应用于机械制造行业，数控车床上加工零件的尺寸精度要求是比较高的，，如何利用数控车床高效、合理、按质按量完成工件的加工就显得尤为重要。
关键词：加工尺寸；尺寸中值；刀具磨损偏置；控制技巧
一、引言
数控加工刀具运动的轨迹是由程序控制的，如果编制程序时合理选择切削用量，那么表面粗糙度基本上是可以达到要求的，但由于刀具磨损、对刀误差等因素会造成加工尺寸的误差，所以要想达到图纸上的尺寸精度要求，首先要仔细看图纸并能编制正确的程序，其次要找到图纸中的关键尺寸及其公差，制定尺寸控制的方法。
二、加工尺寸的控制技巧
1.编制程序保证尺寸精度
1）运用绝对坐标编程保证尺寸精度
编程有绝对坐标编程和增量坐标编程。增量坐标是指起始位置到目标点的移动增量，也就是说，增量坐标编程的坐标原点经常在变换，连续位移时必然产生累积误差，而绝对坐标编程在加工的全过程中，只有一个坐标原点，所以累积误差没有增量坐标编程大。数控车削工件时，工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高，所以在编写程序时，径向尺寸最好采用绝对坐标编程，有时考虑到加工及编写程序的方便，轴向尺寸常采用增量坐标编程，但对于重要的轴向尺寸，最好采用绝对坐标编程。
2）取极限尺寸的平均值作为编程尺寸
为偏于控制零件轮廓尺寸的精度要求，编程时常取极限尺寸的平均值（尺寸中值）作为编程尺寸。
如图1为加工件示意图，其加工工艺为：车左端面、粗车左轮廓、精车做轮廓、掉头、车右端面、粗车右轮廓、精车右轮廓、车退刀、车螺纹。车左端时，工件坐标系取在左端面，加工余量为2mm，拟采用粗、精车，应用复合固定循环指令G71、G70指令编程。图中直径尺寸有公差要求，且公差不等，为此在编写程序时将其换算为公差带对称分布的尺寸。
参考加工程序如下：
O0001;
T0101;
M3 S600;
G00 X47 Z5 ;
G71 U2 R1;
G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F0.25;
N10 G01 X20.974 Z0 F0.1;
X24.974 Z-2;
Z-15;
X26.981;
G03 X34.981 Z-19 R4;
G01 Z-35;
X39.969;
X41.969 Z-36;
Z-48;
N20 X47;
G00 X100 Z50 M5 ;
N30 M0;
T0202;
M3 S800;
G00 X47 Z5;
G70 P10 Q20;
G00 X100 Z50 M5;
M30;
2．选择公差最小的尺寸作为监控尺寸，加工时通过调整磨损偏置控制该尺寸。
FANUC系统中刀具指令为T后跟四位数字组成，前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号，同一个刀具号可以调用不同的刀具补偿号，这就为刀具指令控制尺寸提供了更多的选择。FANUC系统将刀具偏置分为两部分，一是刀具外形偏置，二是磨损偏置，使用刀具磨损偏置可以微调刀具位置从而达到控制加工尺寸的目的。
图1左侧，公差最小的尺寸是￠35 0 -0.039（￠34.981+ -0.02），可以以此作为监控尺寸，若该尺寸合格，其余尺寸公差更大的尺寸自然合格。
当程序运行到N20程序段时，停车测量精加工余量。根据精加工余量设置精加工刀具（T02号）磨损量，避免因对刀不精确而使精加工余量不足而出现缺陷。然后运行精加工程序，程序运行到N30时，停车测量；根据测量结果，修调精加工车刀磨损值，再次运行精加工程序，直至达到尺寸要求为止。
图1左侧程序可以将T02号刀具X磨损量设为0.3mm，Z磨损量设为0.2mm。精加工程序运行后，测得￠35 0 -0.039mm外圆实际尺寸为￠35.2mm，比平均尺寸大0.221mm，单边大0.111mm, 根据“大减小，小加大”的原则，则把X方向磨损量修改为0.3-0.111=0.189mm。修改刀具磨损量后，重新运行精加工程序，直至达到尺寸要求。
长度尺寸在停车测量时可以通过修改Z方向的磨损量来控制尺寸。
数控车床上首件加工均采用试切和试测方法保证尺寸精度，首件加工尺寸调好后，将程序中M0M5指令删除即可进行成批零件的生产，加工中不要再测量和控制尺寸，直至刀具磨损为止。
三、结束语
数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式，实际加工中，操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能，方能编制出高质量的加工程序，加工出高质量的工件。
