數(shù)控車刀尖高度對(duì)階梯軸加工精度的影響.pdf

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1、·機(jī)械制造與研究·張謙·數(shù)控車刀尖高度對(duì)階梯軸加工精度的影響數(shù)控車刀尖高度對(duì)階梯軸加工精度的影響張謙(湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，湖南株洲412003)摘要：刀具安裝偏高可以改善加工切削性能，同時(shí)也產(chǎn)生加工誤差。通過分析誤差產(chǎn)生的規(guī)律，提出了保證加工品質(zhì)的措施。關(guān)鍵詞：數(shù)控車；刀具；刀具安裝高度中圖分類號(hào)：TG659；TH16文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1671—5276(2010)05-0037-02InfluenceofNCLatheTool’SSettingHeightonProcessAccuracyofMulti-d

2、iameterShaft’SCuttingZHANGQian(MechanicalandElectronicEngineeringDepartment，HunanRailwayCollegeofScience&Technology，Zhuzhou412003，China)Abstract：Atumingtoolinstalledonhigherpositioncanimproveitsmachineabilities．Thisarticleanalysesthemachiningerrorthatismadebythetoolwh

3、ichisinstaledonhigherposition，andputsforwardsomemeasurestosolvetheseproblems．Keywords：NClathe；turningtool；heightoflathetool0引言在數(shù)控車床上加工軸類零件外輪廓時(shí)，操作者將車刀安裝略高于工件軸線，能因此獲得較高的加工效率和較好的切削性能，但精加工后測(cè)量各個(gè)外圓大小，出現(xiàn)了誤差大小不一的情況，車刀刀尖高度則是主要的影響因素。當(dāng)待加工零件精度要求較高時(shí)，車刀刀尖高度會(huì)嚴(yán)重影響工件的品質(zhì)。(a)對(duì)刀基準(zhǔn)圓大于待加工外

4、圓尺寸1誤差分析事實(shí)上操作者編制加工程序時(shí)，都是假設(shè)車刀刀尖與工件軸線等高的。當(dāng)不滿足這一條件時(shí)，就會(huì)造成加工誤差(不考慮機(jī)床其他系統(tǒng)性加工誤差影響)。數(shù)控車床通常采用試切對(duì)刀法，試切后測(cè)量出對(duì)刀基準(zhǔn)圓直徑輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)確定出工件坐標(biāo)系軸原點(diǎn)的位置。寸假設(shè)零件加工時(shí)，對(duì)刀基準(zhǔn)圓尺寸為，零件外圓理想尺寸為R，刀尖偏離工件中心高度為h，如圖l所示。如果刀尖與工件中心等高，工件中心線上點(diǎn)0即為工件坐(b)對(duì)刀基準(zhǔn)圓小于待加工外圓尺寸標(biāo)系原點(diǎn)。當(dāng)?shù)都馄x中心位于B點(diǎn)時(shí)，建立的工件坐圖1刀尖高度對(duì)尺寸誤差的影響標(biāo)系原點(diǎn)在0點(diǎn)，0B=R

5、o，0D=R，OD=R。為分析方便，假定以半徑方式編程，0D即為加工程序中的坐標(biāo)R=、=、縉==的值，OD則為零件實(shí)際加工出的外圓半徑。從圖1可以看出，安裝高度一定，對(duì)刀基準(zhǔn)圓大于待加工外圓時(shí)，造成~／+(R一+、)零件欠切；相反則形成過切。當(dāng)對(duì)刀基準(zhǔn)圓尺寸大于外圓理想尺寸R時(shí)刀尖安裝偏高所造成的加工誤差公式推導(dǎo)如下：AR■一Rj：O'A==OF_、=；0D=R作者簡介：張謙(1973一)，男，湖南株洲人，湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系講師，學(xué)士，主要從事數(shù)控技術(shù)方面的教學(xué)和研究。MachineBuilding日Automat

6、ion，Oct2010，39(5)：37～38·37··機(jī)械制造與研究·張謙·數(shù)控車刀尖高度對(duì)階梯軸加工精度的影響(~／一h+R—Ro)(R0一~／R—h“2實(shí)例分析,／h+(一Ro+~／瑤一h)、／／瑤一h當(dāng)對(duì)刀基準(zhǔn)圓尺寸小于外圓理想尺寸時(shí)：以加工階梯軸(圖2)為例，表I中分別以零件小端廠_=—————————————====；_AR=R一√h+(尺一風(fēng)+~／一h)△R=d20和大端0作為對(duì)刀基準(zhǔn)尺寸，列出尺寸誤差和對(duì)刀(~／一h+R—Ro)(R0一~／一h“基準(zhǔn)圓尺寸、安裝高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。^／／^+(—Ro+~／瑤一h)~／瑤

7、一h從上述表達(dá)式來看，零件外圓理想尺寸是已知的，加工誤差A(yù)R與對(duì)刀基準(zhǔn)圓尺寸和安裝高度h兩個(gè)變量(塞l零f有關(guān)。假設(shè)刀尖安裝高度不變，以為變量對(duì)函數(shù)AR求導(dǎo)：>R時(shí)，函數(shù)單調(diào)遞增，對(duì)刀基準(zhǔn)圓尺寸越小加工誤差越??；

8、誤差值，它與安裝高差要求較高的外圓尺寸作為對(duì)刀尺寸；當(dāng)多個(gè)外圓都有較度和對(duì)刀基準(zhǔn)圓尺寸都有關(guān)系。當(dāng)選擇d40作為對(duì)刀尺高要求的話，可以選擇軸的大端尺寸做對(duì)刀基準(zhǔn)尺寸，這寸，安裝高度超過0．5mm時(shí)，0外圓加工不合格；選擇樣大端直徑合適的情況下小端直