数控车刀尖高度对阶梯轴加工精度的影响.pdf

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1、·机械制造与研究·张谦·数控车刀尖高度对阶梯轴加工精度的影响数控车刀尖高度对阶梯轴加工精度的影响张谦(湖南铁路科技职业技术学院机电工程系，湖南株洲412003)摘要：刀具安装偏高可以改善加工切削性能，同时也产生加工误差。通过分析误差产生的规律，提出了保证加工品质的措施。关键词：数控车；刀具；刀具安装高度中图分类号：TG659；TH16文献标志码：B文章编号：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引言在数控车床上加工轴类零件外轮廓时，操作者将车刀安装略高于工件轴线，能因此获得较高的加工效率和较好的切削性能，但精加工后测量各个外圆大小，出现了误差大小不一的情况，车刀刀尖高度则是主要的影响因素。当待加工零件精度要求较高时，车刀刀尖高度会严重影响工件的品质。(a)对刀基准圆大于待加工外

4、圆尺寸1误差分析事实上操作者编制加工程序时，都是假设车刀刀尖与工件轴线等高的。当不满足这一条件时，就会造成加工误差(不考虑机床其他系统性加工误差影响)。数控车床通常采用试切对刀法，试切后测量出对刀基准圆直径输入系统，系统会自动确定出工件坐标系轴原点的位置。寸假设零件加工时，对刀基准圆尺寸为，零件外圆理想尺寸为R，刀尖偏离工件中心高度为h，如图l所示。如果刀尖与工件中心等高，工件中心线上点0即为工件坐(b)对刀基准圆小于待加工外圆尺寸标系原点。当刀尖偏离中心位于B点时，建立的工件坐图1刀尖高度对尺寸误差的影响标系原点在0点，0B=R

5、o，0D=R，OD=R。为分析方便，假定以半径方式编程，0D即为加工程序中的坐标R=、=、缙==的值，OD则为零件实际加工出的外圆半径。从图1可以看出，安装高度一定，对刀基准圆大于待加工外圆时，造成~／+(R一+、)零件欠切；相反则形成过切。当对刀基准圆尺寸大于外圆理想尺寸R时刀尖安装偏高所造成的加工误差公式推导如下：AR■一Rj：O'A==OF_、=；0D=R作者简介：张谦(1973一)，男，湖南株洲人，湖南铁路科技职业技术学院机电工程系讲师，学士，主要从事数控技术方面的教学和研究。MachineBuilding日Automat

6、ion，Oct2010，39(5)：37～38·37··机械制造与研究·张谦·数控车刀尖高度对阶梯轴加工精度的影响(~／一h+R—Ro)(R0一~／R—h“2实例分析,／h+(一Ro+~／瑶一h)、／／瑶一h当对刀基准圆尺寸小于外圆理想尺寸时：以加工阶梯轴(图2)为例，表I中分别以零件小端厂_=—————————————====；_AR=R一√h+(尺一风+~／一h)△R=d20和大端0作为对刀基准尺寸，列出尺寸误差和对刀(~／一h+R—Ro)(R0一~／一h“基准圆尺寸、安装高度的对应关系。^／／^+(—Ro+~／瑶一h)~／瑶

7、一h从上述表达式来看，零件外圆理想尺寸是已知的，加工误差AR与对刀基准圆尺寸和安装高度h两个变量(塞l零f有关。假设刀尖安装高度不变，以为变量对函数AR求导：>R时，函数单调递增，对刀基准圆尺寸越小加工误差越小；

8、误差值，它与安装高差要求较高的外圆尺寸作为对刀尺寸；当多个外圆都有较度和对刀基准圆尺寸都有关系。当选择d40作为对刀尺高要求的话，可以选择轴的大端尺寸做对刀基准尺寸，这寸，安装高度超过0．5mm时，0外圆加工不合格；选择样大端直径合适的情况下小端直