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刀尖圆弧半径对数控车削加工精度影响的分析及误差补偿方法的研究摘要: 详细地分析了敏控车削加工中, 在车削内外圆柱面、台肩面、端面、内外圆锥面以及车削不同象限凹凸圆弧面时, 刀尖圆弧半径的大小对加工精度的影响。导出了不同加工情况中误差大小的计算方法和误差方向的确定方法。论述了在各种不同加工情况下,误差的人工补偿和机床补偿方法。关键词:饭想刀尖点;刀尖圆弧中心;刀心轨迹;编程轨迹中图分类号: TG501 文献标识码: A 文章编号: 1006 — 0316(2008)05 — 0054 — 06 在数控车削加工中, 零件的加工精度, 在很大度上受到刀尖圆弧半径大小的影响。刀尖圆弧半不等, 引起的加工误差大小也不等。而当刀尖圆半径一定时, 在不同的加工位置, 引起的误差大也不等。如何确定加工误差的大小,如何进行误的补偿,成为困扰数控车削编程、加工人员的一技术难题。经过数年的研究分析, 我们探索出了些, 确定加工误差大小以及进行误差补偿的方法。 1 误差分析在数控机床上加工零件时,数控系统控制***的刀位点沿着数控加工程序中规定的轨迹移动。对于车刀而言, 由于刀尖处通常有一段圆弧过渡刃( 如图 1 所示)。在数控车削编程和加工中, 有时以刀尖圆弧中心点 D2 为刀位点, 有时以刀尖点 A 为刀位点。在车刀上刀尖点 A 实际上是不存在的, 它是为了便于编程和对刀, 而设定的假想刀尖点。因此, 车刀有两个刀位点,即假想刀尖点和刀尖圆弧中心点。 以假想刀尖点为刀位点如果以假想刀尖点为刀位点进行对刀和编程, 在零件加工过程中, 数控系统将控制假想刀尖点A 沿着程序中规定的轨迹移动。随着加工表面的不同,***实际作用点的位置也不同, 因此加工误差的大小也不等。 车削圆柱面、端面、台肩面当车削零件上的圆柱面时, 加工后零件实际直径取决于***的实际作用点 B( 见图 2)o 由图 2 看出,口点的作用效果与假想刀尖点 A 的作用效果是一致的。当车削零件上的端面或台肩面时, 加工后零件的实际长度尺寸工取决于***的实际作用点 c。由图 2 看出,C 点的作用效果与假想刀尖点 A 的作用效果也是一致的。因此,以假想刀尖点为刀位点进行对刀和编程,刀尖圆弧半径的大小对圆柱面、端面、台肩面的加工尺寸没有影响。 车削圆锥面当车削零件上的圆锥面时,假想刀尖点 A 沿着工件的编程轮廓移动( 见图 3)o 此时,***的实际作用点为 D。D 点的作用效果与假想刀尖点 A 的作用效果不一致,产生了欠切现象。加工后零件的实际轮廓与编程轮廓不重合。在对应截面上的实际直径,将比编程直径增大或减小—个么以么 d 的大小与刀尖圆弧半径的大小以及被加工零件锥度的大小有关。』d 与图中 AE :/ 1d=-2AE 。由图 3 可知: HK+KD . 。/ IF 4上2 丽两 2—丽菇一..。 HK=AKsin 矽=( 彳尸一尺 P)sin0 =,. (1一 tgO)sin0 KI声-02K 一 02D 呷( 南一 1) .·. Ad=2 × 南【(1一 tgO =2r(tgO 一南+1) ***的实际作用点 D 相对于假想刀尖点彳的位移为 AD 。其在 x 方向和 z 方向投影的大小分别为: AX=a : MD=-_+_IfDCOS0= 士,. (I— COS0) AZ=A