数控车工巧用刀偏进行切槽加工.pdf

设备管理与维修2023 翼8（下）0引言数控车工涉及数控车床操作、数控工艺、数控编程，是借助数控车床完成制造加工工作的统称。在实际生产制造期间，技术人员应根据机械制造加工方案梳理现有资源，调整数控程序，更改数控编程，以此确保数控车床能够按照既定方案完成机械制造加工方案。在数控车工加工制造期间，可巧用刀偏，使零部件加工制造过程更为灵活，继而充分满足不同零部件生产要求。1数控车工巧用刀偏切槽加工要点1.1对刀方式数控车工运用刀偏切槽加工时，普遍借助左刀尖完成对刀，以此保障切槽位置精度。数控车工对刀期间，为实现对切槽刀宽度参数的控制，可于加工前期设置车槽宽度范围。例如：若需将车槽宽度控制在 5 mm 以下，数控车工技术人员可使用槽宽低于 5 mm 的切槽刀，并沿水平方向进刀，后取出槽车即可，若存在槽刀刀宽与槽车不相匹配的情况，技术人员可采用刀刃打磨的方式调整刀宽参数，以此确保槽刀刀宽可满足零部件加工制造标准，并通过严格控制槽刀宽度提升刀头尺寸精度，为零部件高精度刀偏切槽加工的实现奠定基础1。数控车工刀偏切槽加工过程中，切削刀可能发生磨损，若切削刀磨损程度超出允许范围，则会大幅降低车槽精度，并增加刃磨难度，继而产生不必要的时间成本，因此，在具体加工制造过程中，技术人员应根据具体对刀形式及切削刀状态灵活调整数控车工流程。1.2槽刀模式数控车工进行刀偏切槽加工时，通常采用槽宽一致或低于槽宽的槽刀进行加工，若槽刀槽宽略小，技术人员结合槽宽实际要求进行扩槽，若槽刀槽宽与要求一致，则水平进刀并取出车槽即可。无论采用何种槽刀模式，均是以保障加工精度为目标，但在实际加工中，为防止原料浪费现象的发生，技术人员多运用槽宽略小的槽刀进行刀偏切槽加工，且该槽刀模式普遍应用于槽宽超过 5 mm 的零部件制造加工工序中，采用借刀操作、操作接刀、反复车削的形式使槽宽逐渐符合标准。以某零部件加工制造作业为例，其数控车工刀偏切刀加工借助 HNC 数控系统完成，其以#0002 刀进行刀偏车削，快速行进至待削槽零部件外直径 30 mm径向部位时停顿 2 s，随后径向退刀并朝右偏移约 0.5 mm，完成上述操作后重新移动至径向直径部位，于 30 mm径向位置停顿 2 s，并退刀至换刀区域，即刻终止主轴运动，停止切槽加工流程2。不同型号规格数控系统的刀偏切槽流程存在差异，这就要求技术人员凭借作业经验及加工条件科学设计加工程序，以此方可合理选择槽刀模式，并保障切槽加工精度。1.3运用切槽刀加工编程技术人员运用数控车工刀偏进行切槽加工时，需采用编程方式控制切槽刀刀尖点，借助该方式确保刀尖磨损、程序更换不会降低加工精度，使槽宽尺寸仍能够满足零部件高精度加工标准。在切槽刀编程过程中，需确保槽刀左刀尖坐标与槽左侧底部坐标保持一致，以此即可保障加工精度，槽刀左刀尖完成切槽切削作业后，进一步借助槽刀右刀尖完成后续的切槽工作，而在槽刀右刀尖加工期间，需将槽右侧底部坐标作为最终切削坐标3。该切槽刀切削程序编写设置方式不受工件加工尺寸影响，且无需考虑车刀拆卸、刀尖磨损等因素，能够最大限度确保切削精度。通过上述槽刀模式分析可知，刀偏切槽加工时普遍应用槽宽较小的槽刀，并通过扩槽方式使槽刀宽度符合精度要求，且以HNC数控系统为例进行实例分析，在切槽刀编程研究期间，进一步基于该案例进行切槽刀编程讨论，其切槽刀程序编制情况如下：M03 S600 T0202主轴以 600 r/min 的速度正转，选用 2 号刀#0002 刀偏G00 X55 Z30快速径向移动至X55，Z30（沟槽外圆）的位置G01 X30 F50沿 X 轴径向移动 30 mm，速度为 50 mm/minG04 P2暂停 2 sG01 X55沿 X 轴径向退刀G00 W0.5切槽刀刀尖快速向右移动 0.05 mmG01 X30 F50沿 X 轴径向移动 30 mm，速度为 50 mm/minG04 P2暂停 2 sG01 X55沿 X 轴径向退刀G00 X100 Z100切削刀快速退刀至换刀点安全位置M05主轴停止M30程序停止摘要：数控车床作为现代高精度机械设备，其已在生产加工制造中得到规模化运用，在实际制造加工期间，可灵活运用刀偏，在保证零部件加工质量的同时提升加工制造效率。基于此，首先阐述数控车工巧用刀偏的切槽加工要点，分析数控车工巧用刀偏切槽加工中的刀尖车削程序，进一步以轴类零件为例分析数控车零件加工工艺与编程，从不同角度探讨数控车床的刀偏切槽加工方法。关键词：数控车工；切槽加工；刀偏中图分类号：TG51文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.08D.65数控车工巧用刀偏进行切槽加工马春阳（南阳技师学院，河南南阳473000）骳髈髝设备管理与维修2023 翼8（下）1.4试切法试切法是数控车工刀偏切槽加工对刀期间最为常用的方法，是切槽加工重要流程步骤。以 HNC 数控系统为例展开讨论，完成工件、刀具装夹操作后主轴开始正转，按照 2 号刀补标准控制对刀左刀，而右刀尖则为 8 号刀补等非常用标准。切槽刀左刀尖为对刀操作首选，将刀架停至试刀位置，使待切零部件结构可留下一道亮线，而切削刀则位于工件外直径 50 mm 处，此时应X 轴坐标保持不变而移动 Z轴，通过该方式测量外圆直径，将测量所得刀具参数录入数控系统内，以此保证试切直径精度4。此外，在数控系统自动化运行下能够自动确定刀具，此时根据工件外直 Z 轴坐标的数据差值则可确定 X 轴偏差及工件坐标远点位置。2刀尖车削程序2.1刀偏方式数控车工运用刀偏完成切槽加工过程中，应选用适宜刀偏方式完善刀尖车削程序，受到数控车工性能、零部件加工要求的影响，不同工序环境下的刀偏方式存在一定差异。结合 HNC 数控系统案例，其左刀尖车削运用 T0202 刀偏方式，而进行右刀尖车削加工作业时，应适当转变刀偏方式，运用 T0209 代替T0202，同时结合右刀尖车削实际情况构建工件坐标系，并编写右刀尖车削程序，具体如下：G00 X55 Z30快速径向移动至 X55，Z30（沟槽外圆）位置G01 X30 F50沿 X 轴移动 30 mm，速度为 50 mm/min，径向退刀G01 X55直线插补，径向进给G04 P2暂停 2 sT0209选用 2 号刀#0009 刀偏G00 Z25切槽刀快速移动至 Z25 位置G01 X30 F50沿X 轴径向移动30 mm，速度为 50 mm/min，径向进给G04 P2暂停 2 sG01 X55直线插补，径向退刀G00 X100 Z100切削刀快速退刀至换刀点安全位置M05主轴停止M30程序停止2.2槽刀磨损数控车工刀片切槽加工期间，切槽刀可能出现磨损，为避免切槽刀磨损而影响零部件加工制造精度，技术人员需刃磨车刀，解决切槽刀磨损问题后将其重新安装并继续执行对刀操作。按照“先左后右”的顺序完成左右刀尖的对刀操作。假设切槽刀经刃磨后刀宽由 4.5 mm 缩减至 4.4 mm，运用数控系统对刀时仅需在原有对刀数据基础输入新的刀宽数据，即 4.4 mm，此时更新刀宽数据即可，其余技术操作无需调整。2.3车削模式若在数控车工刀偏切槽车削加工期间出现车刀磨损问题，此时为确保车削模式能够切实满足零部件加工要求，仅需基于实际情况调整磨损量。例如：借助数控车工测量工件台阶长度时，若测量数据显示台阶为 29.90 mm，此时则证明受到磨损影响切槽刀少切约 0.1 mm，进一步对磨损值进行确定，发现磨损出现在切槽刀左刀尖部位，且磨损值是 0.1 mm。为应对该现象，应转变车削模式，需对 2 号刀#0002 切槽刀左刀尖磨损量数据进行调整。若经测量发现切槽刀槽位准确，但槽宽存有不足，假设原槽宽为 5.00 mm，当前槽宽数据仅为 4.90 mm，受到磨损影响而槽宽减少 0.1 mm，此时可进一步得出结论，出现磨损的位置在于切槽刀右刀尖，而磨损量正是槽宽减少量，即 0.1 mm，在此情况下，可将刀偏磨损值直接记为-0.10 mm。2.4信息模型数控车工的智能化、自动化程度较高，在进行刀偏切槽加工期间，应尽可能发挥出数控车工的自动化优势，借助其技术功能提高切槽加工数量。在具体加工过程中，技术人员应总结切槽加工经验，借助数控系统构建信息模型，模型以零部件信息为基本框架，逐渐输入刀偏切槽加工方案、其他相关零部件处理经验方案等，以此完善数控信息模型，同时对信息数据进行归纳，并在信息模型内构建多个模块，如工艺分析模块、数控代码模拟模块、信息传输模块、数控代码生成模块、文件信息模块等，以信息模型为指导提高刀偏切槽加工的智能化水平，并借助数控信息模型进一步保障加工质量。3数控车工零件加工工艺与编程3.1工艺性分析以某轴类零件为实例进行数控车工刀偏切槽加工分析。轴类零件加工形面较多，包括倒角、外螺纹、外槽、圆弧、圆柱等，加工期间应注意工艺变形及找正问题，此时则可巧用刀偏进行加工。工件左侧具有螺纹、外槽结构，导致加工期间左侧受力大于右侧，且左侧部位存在尺寸较长的外圆结构，可将其视为右侧夹位，因此，在轴类零件刀偏切槽加工时，优先加工左侧，后夹住左侧长尺寸外圆，在此基础上加工右侧结构。3.2数值处理在加工之前，需计算得出工件圆锥小端直径，公式如下：D-dL=C（1）式中，C 为锥度比，数值为 0.2；L 为圆锥长度，25 mm；D 为圆锥大端直径，30 mm。经计算得出，工件圆锥小端直径 d为 25 mm。按照该数值规格，加工材料选择为 椎55 m伊120 mm的 45#圆钢。3.3零件装夹方案为保证零部件加工精度，需做好零部件定位，在轴类零部件加工时，选用三爪自定心卡盘作为装夹夹具，以此完成装夹作业，且该装夹既可实现自动定心又可完成同步运动，无需找正。此外，调头装夹期间，可运用磁性表座完成工件找正工作，同时为避免夹伤还可加垫铜皮，最大限度保障零部件加工质量。3.4确定加工方案高精度零部件在加工过程中，通常需经过粗加工、半精加工、精加工 3 道工序完成零部件加工制造。在轴类零部件中，为保障加工精度，将加工方案定为：数控车左侧 35 mm 处夹住毛坯材料，校正零部件圆锥面、圆弧及外轮廓。数控车中外轮廓长度为 52 mm，经过一系列切槽操作后完成零部件各结构（如螺纹、外槽结构等）的加工。3.5刀具车削用量（1）选用数控刀具。刀具选用结果及车削用量的确定直接影骳髉髒设备管理与维修2023 翼8（下）响数控车工操作结构，在选择数控刀具时，要求刀具能够实现便捷安装与调整，可自动换刀与核实定位精度，且刀具需具备较高可靠性、耐用度及刚性。在满足加工要求基础上，应尽可能避免运用垫刀片，以此保障加工效果。（2）选用车削用量。淤吃刀量。粗切削加工应注意把控生产效率，吃刀量可选用较大规格，而半精切削加工及精切削加工过程中，需根据粗切削加工后的余量参数确定最终吃刀量，实际加工参数应依据切削用量手册、数控机床说明书、加工经验进行确定；于吃刀深度。在符合数控加工要求前提下，吃刀深度可与加工余量保持一致，采用该方式提高加工效率；盂进给速度。通常情况下，粗车、精车的进给速度分别处于 0.20.5 mm/r、0.050.1 mm/r 范围内；榆主轴转速。粗车、精车的主轴转速适用范围分别为 6001000 r/min、120015 000 r/min。3.6工艺文件为确保零部件数控加工精度与效率，在明确加工方案及加工参数基础上，可编制并填写工艺文件，工艺文件主要为加工刀具记录表与加工工艺卡，其中为更好地指导加工过程，加工刀具记录表应详细记录粗车、精车左侧及右侧的刀具信息。4结束语技术人员采用数控车床刀偏方式进行切槽加工时，应基于零部件加工要求确定对刀方式、车削模式，并完成切槽刀编程，应用试切法保障加工精度。采用数控机床刀偏进行刀尖车削切槽加工时，应合理确定刀偏方式与车削模式，对槽刀磨损进行控制，并搭建信息模型。此外，将数控车工刀偏槽刀加工应用到轴类零件中时，应做好工艺性分析及数据处理，确定零件装夹方案、加工方案、刀具车削用量及工艺文件，以保证最终加工精度。参考文献1林新，韦德周.数控车床加工精度的工艺处理及优化 J.内燃机与配件，2022（6）：72-74.2余正存.探析切槽刀在数控车削中的应用 J.甘肃科技纵横，2019，48（12）：23-24，90.3刘志勇，刘可可.UG 数控车综合编程 J.内燃机与配件，2019（16）：98-100.4陈晶晶.浅谈 CAXA 数控车编程技巧 J.考试周刊，2019（36）：9.5崔毅，李可欣.数控车床试切对刀法的分析与应用 J.科技风，2019（1）：137.编辑毕来金0引言氢燃料电池汽车是氢能产业的重要应用领域，相比于燃油汽车，它具有无污染的优势，这决定了氢燃料电池汽车可成为能源交通领域的发展趋势。加氢站作为推进氢燃料电池汽车产业发展不可或缺的基础设施1，在氢能产业发展的过程中扮演着重要角色。为了更快地促进加氢站的建设，地方政府从补贴和政策方面都加大了支持力度，通过鼓励加氢站关键设备、核心部件及技术国产化研发，进一步降低加氢站建设成本，可以预见在未来几年加氢站建设将会进入强势爆发期。1我国加氢站建设情况加氢站是氢能供应的渠道，也是燃料电池汽车的动力补给点。合理布局加氢站点，有利于扩大燃料电池汽车的运行范围，也能促进氢能产业的快速发展。截至 2021 年 6 月底，国内累计建成 165 座加氢站，上半年建成 27 座，其中 116 座建成的加氢站已投入运营，待运营 49 座，投用比例超过 70%。从时间维度来看，不考虑已经拆除的 3 座加氢站。从图 1 可以看出，2016 年至2019 年，国内建成加氢站数量翻倍增长，2020 年在国家“以奖代补”政策出台较晚的情况下，仍然建成 51 座加氢站，较 2019 年增加 10 座，2021 年半年建成 27 座，超额完成 中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（2016）和 节能与新能源汽车技术路线图2.0 中的“到 2020 年，加氢站数量达到 100 座”的目标2。从省市分布看，广东建成的加氢站数量最多，累计达到 35 座，山东以15 座排在第二位，江苏 13 座、位居第三。值得一提的是，贵州、海南实现零的突破，均建成了 1 座站。至此，全国共有 22 个省市布局加氢基础设施。另外，国家能源集团、国电投、中石化等企业在氢能产业及加氢站建设方面也积极布局。中石化已经建设运营佛山樟坑、西上海、安智、嘉善善通、柳州博园、大连盛港等十余座油氢合建摘要：作为推进氢燃料电池汽车产业发展不可或缺的基础设施，在氢能产业发展过程中加氢站的建设扮演着重要角色。介绍我国加氢站的建设情况，探讨成本构成、技术发展现状及未来趋势，并给出发展建议。关键词：加氢站；技术；成本；发展趋势中图分类号：TK91文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.08D.66浅谈我国加氢站的发展现状李子松1，张宏伟2，张颖1，杨轶普1，赵汉良3，姚湘琳1，赵忠建1（1.中国石油渤海装备辽河钻采装备公司，辽宁盘锦124010；2.辽河石油勘探局有限公司石油化工分公司，辽宁盘锦124010；3.华锦集团辽河富腾热电有限公司，辽宁盘锦124010）骳髉體