刀具半徑補償功能在密封圈膠模型腔加工中的應用＊

楊 豐，張龍飛，田 德，雷立勇

（1.長沙航空職業技術學院，湖南 長沙 410124；2.石家莊海山實業發展總公司，河北 石家莊 050000）

刀具半徑補償功能在密封圈膠模型腔加工中的應用＊

楊 豐1，張龍飛2，田 德2，雷立勇2

（1.長沙航空職業技術學院，湖南 長沙 410124；2.石家莊海山實業發展總公司，河北 石家莊 050000）

以45°分型的“O”形密封圈膠模型腔的加工為研究對象，對刀具半徑補償的建立與取消、數控加工程序的編制、數控加工的加工操作等進行了深入探討，解決了“O”形密封圈膠模型腔的數控加工問題。

膠模型腔；數控加工；刀具半徑補償；密封件

“O”形密封圈結構簡單，密封性能可靠，是液壓與氣壓傳動系統中使用最廣泛的一種密封件。一般采用45°陰陽模進行壓制（如圖1所示），而陰陽模內外錐面上的型腔是加工的難點。

圖1 45°陰陽模

1 刀具半徑補償指令

1.1 建立刀具半徑補償指令格式

指令格式：

上述格式中，G17～G19為坐標平面選擇指令，G41為左刀補，G42為右刀補，Χ和Z為建立刀具半徑補償時目標點坐標。

1.2 取消刀具半徑補償指令格式

指令格式：

上述格式中，G40為取消刀具半徑補償指令。

2 數控加工程序

陽模如圖2所示，陽模錐面上的型腔的工件材料為T8鋼，刀具為“R”車刀，如圖3所示。為實現數控加工程序的通用性，本文使用FANUC系統宏指令來編寫型腔加工程序。

圖2 陽模

圖3 R車刀

2.1 定義變量

各變量含義如圖4所示。

圖4 各變量定義

2.2 確定走刀路線

走刀路線如圖5所示。

2.3 編寫加工程序

2.3.1 主程序

O1………………………………………………（程序號）

T0101

M03 S500

#1=53.27………………………………………..…（中徑）

#2=2.995……………..………………………（型腔半徑）

#3=2.75………………………………………（刀具半徑）

#5=0.3.………………………………………（背吃刀量）

#6=FIΧ[#2/#5]………………………………（車削次數）

#4=#5*#6…………………………………（圖6中的L1）

G28 U0

G40 G00 Z20.

G00 Χ[#1+2*ROUND[#4*SIN[45]]]...（Χ向進刀到點C）

G01 Z[[#4-#3]*SIN[45]]F2……........（Z向進刀到點C）

M98 P2 L[#6].……………………………（調用子程序）

G00 Χ[#1+2*ROUND[#4*SIN[45]]]Z[[#4-#3]*SIN[45]]…………………………………………………（退刀到點C）

G00 Z100

M30

2.3.2 子程序

O2…….…………………………………………（程序號）

S180……..……………………………………（主軸轉速）

G01 U-[2*ROUND[#5*SIN[45]]]W-[#5*SIN[45]]F0.1………………………………………………………（進刀到點1）

G42 G01 U-[2*ROUND[#2*SIN[45]]]W[#2*SIN[45]]F0.08（進刀到點2，建立刀具半徑補償）

G02 U[4*ROUND[#2*SIN[45]]]W-[2*ROUND[#2*SIN[45]]]I[#2*SIN[45]] K-[#2*SIN[45]]F0.06………………………………………………………………（進刀到點3）

G40 G01 U-[2*ROUND[#2*SIN[45]]]W[#2*SIN[45]]F2（退刀到點1，取消刀具半徑補償）

M99

3 數控加工操作

3.1 工件坐標系設置及對刀

3.1.1 建立工件坐標系

工件坐標系的零點為圖6中的O點，Z0設在刀具與工件錐面相切時的刀具中心。

3.1.2 對刀

將刀位點設置在刀具圓弧中心，X軸對刀時應輸入尺寸d2（d2=d1+2×r，r為刀具半徑），如圖7所示。Z軸對刀步驟如圖8所示。MDI方式下，X向將刀具走到Xa（Xa=膠膜中徑+2×r刀×0.707）；手輪方式下，Z向將刀具走到與工件錐面相切，此時，輸入Z0，按“測量”鍵即可。

圖5 走刀路線

圖6 工件坐標系

圖7 X軸對刀

圖8 Z軸對刀

3.2 余量控制

如型腔表面質量要求較高，可安排粗車、精車。精車時，將子程序的調用次數改為1次即可，精車余量通過修改刀具半徑補償值來設定。粗車時，刀具半徑補償的輸入值=刀具半徑+精加工余量；精車時，精車余量通過改變刀具半徑補償值來實現。

4 結束語

本文闡述了利用刀具半徑功能來實現45°分型的“O”形密封圈膠模型腔的加工。從示例中可以看出，只要根據加工對象給出的參數，就可以通過調用子程序實現對不同型腔的加工，并通過改變刀具半徑補償值實現對型腔的粗、精加工。

［1］馮志剛.數控宏程序編程方法、技巧與實例［M］.北京：機械工業出版社，2007.

［2］孫德茂.數控機床車削加工直接編程技術［M］.北京：機械工業出版社，2000.

TG519.1

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.21.151

2095－6835（2017）21－0151－02

湖南省高等學校科學研究項目“難加工材料數控車削加工刀具磨損及補償研究”（編號：14C0010）

楊豐（1973—），副教授，研究方向為數控加工。

〔編輯：張思楠〕