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1、2013年7月機(jī)床與液壓Ju1．2013第41卷第14期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．41No．14DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．14．053數(shù)控車削刀具刀尖圓弧半徑對(duì)加工精度影響的分析與解決途徑高曉東(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鹽城機(jī)電分院，江蘇鹽城224005)摘要：分析了數(shù)控車削加工中，在加工圓錐面、圓弧面以及非圓曲線表面時(shí)，刀具的刀尖圓弧半徑的大小對(duì)零件加工精度的影響。對(duì)產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行研究，并論述了消除誤差的途徑。關(guān)鍵詞：數(shù)控車削刀具；刀尖圓弧半徑；加工精度中圖分類
2、號(hào)：TG659文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001—3881(2013)14—145—3數(shù)控車削刀具已經(jīng)普遍使用了可轉(zhuǎn)位機(jī)夾式刀圓柱面的徑向尺寸由刀尖圓弧上的點(diǎn)C所決定，片，刀片刀尖均有圓角，它可以提高刀頭的強(qiáng)度，提而軸向尺寸則由刀尖圓弧上的點(diǎn)B所決定，車刀刀高刀具的耐用度，降低加工零件的表面粗糙度，但由尖圓弧半徑的大小對(duì)圓柱形零件的加工尺寸沒有影于實(shí)際切削點(diǎn)與編程刀位點(diǎn)不能重合，從而出現(xiàn)了欠響。切和過切現(xiàn)象，產(chǎn)生加工誤差。由圖2可知，車刀刀尖圓弧半徑的大小對(duì)圓柱形1車刀的刀位點(diǎn)零件的形狀沒有大的影響，只有在軸肩D處多了一在數(shù)控車床上
3、加工零件時(shí)，車刀刀位點(diǎn)的移動(dòng)軌個(gè)圓弧倒角，半徑和車刀刀尖圓弧半徑r相等，由于跡決定著車削加工后零件的大小和形狀。刀位點(diǎn)是指刀尖圓弧半徑r較小，對(duì)沒有特殊要求的工件沒有影刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)，由于車刀刀尖一般都有刀尖圓響?；?，故車刀的刀位點(diǎn)為2．1．2加工圓錐面車刀刀尖點(diǎn)或刀尖圓弧如圖3所示，由于車刀刀尖點(diǎn)不是車刀的實(shí)際切中心點(diǎn)，如圖1所示，削點(diǎn)，真正起作用是刀尖圓弧上的點(diǎn)C，使得編程輪0為刀尖點(diǎn)，0為刀尖廓與實(shí)際加工輪廓不重合，從而產(chǎn)生了欠切現(xiàn)象。由圓弧中心點(diǎn)，從圖中可圖3可知，刀尖圓弧半徑的大小不會(huì)影響圓錐面的形以看出，在車刀上刀尖
4、狀，而圓錐的尺寸與刀尖圓弧半徑的大小有關(guān)，誤差點(diǎn)實(shí)際上在刀具上是不值的大小與圓錐面錐度和刀尖圓弧半徑r的大小有存在的，為了便于編程圖1車刀刀位點(diǎn)關(guān)。和對(duì)刀而設(shè)定的。2誤差分析2．1以刀尖點(diǎn)為刀位點(diǎn)2．1．1加工圓柱面以刀尖點(diǎn)為刀位點(diǎn)加工圓柱形零件時(shí)，如圖2所不。圖3加工圓錐面2．1．3加工圓弧面如圖4所示，車刀的實(shí)際切削點(diǎn)與刀尖點(diǎn)不重合，而且車刀的實(shí)際切削點(diǎn)隨著角的變化而變化，使得編程輪廓與實(shí)際加工輪廓不重合，從而產(chǎn)生了欠切現(xiàn)象。形狀誤差的大小與圓弧半徑和車刀刀尖圓弧半徑r的大小有關(guān)，當(dāng)和r的大小一定時(shí)，形狀誤差隨著角的變化而變化
5、，實(shí)際加工輪廓變?yōu)榉菆A圖2加工圓柱面曲線。收稿日期：2012—04-28作者簡(jiǎn)介：高曉東，男，副教授，主要從事數(shù)控技術(shù)的研究。E—mail：gxd197@yahoo．corn．en?！?46·機(jī)床與液壓第41卷得編程輪廓與實(shí)際加工輪廓不重合，從而產(chǎn)生了欠切現(xiàn)象。形狀誤差的大小與橢圓長(zhǎng)半軸、短半軸的長(zhǎng)度及車刀刀尖圓弧半徑r的大小有關(guān)，當(dāng)橢圓長(zhǎng)半軸、短半軸的長(zhǎng)度及車刀刀尖圓弧半徑r的大小一定時(shí)，形狀誤差隨著角的變化而變化，實(shí)際加工輪廓變?yōu)榱韴D4加工圓弧面一種非圓曲線。2．2以刀尖圓弧中心點(diǎn)為刀位點(diǎn)2．1．4加工非圓曲線表面如圖6所示，
6、以刀尖圓弧中心點(diǎn)作為刀位點(diǎn)進(jìn)行如圖5所示，以加工橢圓面為例，車編程和加工時(shí)，車刀的實(shí)際切削點(diǎn)與刀尖圓弧中心點(diǎn)不重合，不論加工什么工件表面，都將產(chǎn)生過切現(xiàn)刀的實(shí)際切削點(diǎn)與刀尖點(diǎn)不重合，而且車象，刀尖圓弧半徑的大小不會(huì)影響工件的形狀，但會(huì)刀的實(shí)際切削點(diǎn)隨著影響工件的尺寸，工件輪廓的法向誤差值是定值，為刀尖圓弧半徑的大小，與其他因素?zé)o關(guān)。角的變化而變化，使圖5加工橢圓面(a)加工圓柱面(b)加工圓錐面(c)加工9&面(d)加工橢圓面圖6以刀尖圓弧中心點(diǎn)為刀位點(diǎn)加工工件3解決途徑3．1手工補(bǔ)償通過以上分析，在數(shù)控車加工中，刀具刀尖圓弧(1
7、)對(duì)刀半徑確實(shí)對(duì)工件的尺寸精度和形狀精度產(chǎn)生影響。消在對(duì)刀時(shí)一定要使對(duì)刀點(diǎn)與車刀的刀位點(diǎn)重合，除誤差的途徑就是進(jìn)行誤差補(bǔ)償，由于一般刀具刀尖由于刀位點(diǎn)在刀具圓弧中心，不可能與工件接觸，故圓弧半徑尺寸較小，產(chǎn)生的誤差值更小，對(duì)一般精度在正常對(duì)刀后，進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出刀位點(diǎn)的位置，設(shè)的工件加工沒有影響，可以對(duì)刀具刀尖圓弧半徑忽略刀具圓弧半徑為r，那么=+r，z：z+r，然后再不計(jì)，能夠保證加工質(zhì)量。把計(jì)算后的數(shù)值輸入到數(shù)控車床的對(duì)刀參數(shù)中去。但對(duì)尺寸精度和形狀精度較高的工件，必須進(jìn)行(2)繪圖誤差補(bǔ)償。從以上分析可以看出，車刀以刀尖點(diǎn)為
8、刀從以上分析得知，工件輪廓與誤差補(bǔ)償后輪廓位點(diǎn)進(jìn)行加工工件時(shí)所產(chǎn)生的誤差與很多因素有關(guān)，(刀心軌跡)在法向上相差一個(gè)刀具半徑r，這就可計(jì)算比較繁瑣，從而使得誤差進(jìn)行補(bǔ)償變得較為復(fù)以通過手工或CAD軟件讓工件的輪廓線等距移動(dòng)一雜，故車刀以刀尖點(diǎn)為刀位
