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不让拐角处出毛刺的数控车削方法

2018-05-10 00:001000


图1 刀尖放大图


图2 先车外径后车端面


图3 先车端面后车内径


图4 端面、外径顺着车


图5 挤出毛刺位置


图6 拐角无毛刺的车削

有些钢质工件要求拐角为直角，且不能有毛刺，采用数控车床加工，就能做到这点。
车刀刀尖放大看多呈圆弧型，见图1。K是假想刀尖点，E、F分别是刃口圆弧与水平线和垂直线的切点。如按图2和图3安排切削路线，会分别在外径和端面拐角处出毛刺。如按图4安排，车完后工件上的毛刺与图3基本一样。可见，以上三种常规的车削方法均出毛刺。
这三种车削的共同特点：切削刃有段时间离开工件轮廓线，这就给出毛刺提供了机会。按图4车削此部分的程序为
N4 G01 X100 F0.3;
N5 Z-50;
光看程序，似乎刀尖一直在工件轮廓线上，但程序中指令的是假想刀尖的位置。从图4可以看到，在实际切削中，刀刃上的F点在工件上A到B点、E点在工件上C到A点间移动时，切削刃就离开了工件轮廓线。
以先车端面后车外径为例，看出毛刺的过程。图5所示是刀尖向左切削，其上的E点接近A点时的状况。这时A点上侧的金属受到刃口向下的挤压，部分被挤到已车过的端面外侧，而成为毛刺。毛刺的大小和刃口锋利的程度有关。为了不让工件出毛刺，就采用了如图6所示的切削路线，其程序相应改变为
N4 G01 X96.8 F0.3;
N44 G03 X100 Z-1.6 K-1.6;
N5 Z-50;
这样，切削完后角部两侧就不会有毛刺。程序虽比图4多了一段，但刀尖移动总距离反而短，即切削时间比图4少。这当中，为保证工件拐角处车削无毛刺的效果好，车削前应选精密级的刀片。
若用自动编程机编程，即使规定了端面处向上、外径处向左的连续切削，它也只编(输)出图4路线的程序。要想不让出毛刺，只有对输出的程序作人为的修改：将N4段中的X指令值改为96.8，并加入N44段。
要作图6的无毛刺切削，严格地说，在此处就不能使用刀尖R补偿机能，即不能用G42指令，可用如下编程：
N3 G42 X45 Z0;
N4 G01 X100 F0.5;
N5 Z-50;
则执行时仍按图4走而不会按图6走。如这一程序段前后的程序都使用了G42，而编程员又不想在此处去掉G42，重算其它许多处的指令值，可编如下程序：
N3 G42 X45 Z0;
N4 G01 X99.998 F0.3;
N44 G03 X100 Z-0.001 K-0.001;
N5 Z-50;
别看只加入了半径为1µm这个微小的值、对车出轮廓没有影响的圆弧，执行时就会按图6的路线走，就车削出拐角处无毛刺的工件。
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