数控车床刀具对刀原理及其误差研究.pdf

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1、拦旦主．持i蕉垩害n数控车床刀具对刀原理及其误差研究中国人民解放军驻3655厂(遵义563003)白红英贵州航天乌江机电设备有限责任公司(遵义563003)张玉峰在数控车削中，当工件夹紧后，需要找正工件艺基准上。要确定对刀点在工件坐标系中的起始位被加工面与刀具之间的相对位置关系，即找正工件置，则需要首先确定刀位点。刀具刀位点是指刀具与刀尖之间的相对位置关系。在数控车床编程中，在机床上的位置。对于不同的刀具，刀位点选择是刀尖的位置在假象位于刀架的中心点上，因而存在不同的。对立铣刀和端面铣刀而言，刀位点为其底尺

2、寸偏差，且实际上各种刀具在形状、尺寸和使用面中心；对于球头铣刀，则为球头的球心；对于车情况也存在较大的差异，车床自身的机械制造精度刀、镗刀和钻头等刀具来说，则为其刀尖或钻尖。和系统控制精度也存在一定的偏差，所以，必须对对刀时应使对刀点和刀位点重合。这种差异和偏差进行适当补偿，才能加工出正确2．从空间几何关系上理解数控车床的“对的零件形状。在数控车床编程中将这种补偿统称为刀”原理刀具补偿，简称刀补。刀补可分为刀具位置尺寸补对刀的目的是建立编程原点与机械原点之间的偿、刀具刀尖半径补偿和刀具移动间隙补偿。相对位置

3、关系，从而使工件上的编程原点作为运行1．数控机床对刀的基本原理程序时加工工件时的一个基准点，所以对刀操作时数控加工的NC程序是在工件坐标系中编写只要找出两原点之间的空间几何尺寸即可。但不同的，编程人员以工件坐标系为基准编写，而刀具加的机床情况有不同，现分析如下：工工件是在数控机床上进行的，如何确定工件坐标(1)机械原点设置在刀架远离卡盘的最大位系与机床坐标系之间的位置关系，需要通过对刀来置点。一般是经济型数控，四方刀架居多。这种机完成，具体就是确定刀具的刀位点在工件坐标系中床的特点是当“回零”操作后显示屏上

4、机械坐标的起始位置，通常把这个位置称为对刀点。对刀点轴和z轴皆显示为零，如图1所示，此时说明刀架到是刀具相对于工件运动的起点。对刀点的选择原则达了机床原点。下面以轴对刀为例说明其原理．是：当T1号刀试切外圆后，假如此时显示轴坐标为(1)便于数学处理和简化程序编制。一90。测得外圆直径为50ram。则可以想象出只要(2)在机床上容易找正，在加工中便于检移动刀具使坐标变为一90—50=一140时，刀尖查。正好到达工件中心(既方向的编程原点)，也可(3)引起的加工误差要小。根据前两条，对以理解为对于于相对(增量)

5、坐标系统的数控机床，对刀点选择T1号刀来讲，在零件的中心孔或两垂直平面的交线上；对于绝编程原点离机对坐标系统的数控机床，对刀点可选择在机床坐标械原点的距离系的原点上，或距机床坐标系原点为某一确定的点为一140ram。上。然后可以通X(4)对刀点应尽量选在零件的设计基准或工过设置使Tl图1轴、z轴皆为零参磊r棚工49号刀的轴位置补偿值为一140(注意数值一·定为尖车削轨迹不为同一尖点，若此时不采取半径补偿“一”)，而z轴对刀只要试切断面一刀，直接发或是半径补偿错误都会造成过切或是欠切现象。置刀补即可，比较容易

6、理解，在此不作分析了。如图5所示，、B两点分别为实际刀尖左端面(2)机械原点设置在卡盘定位基准面中心端点和下端面端点，而P点才为其假想刀尖尖点，上，一般是全功能数控机床较多。这一类机床的在车削端面或圆柱面时，切削面由、B两点的轨区别是当“回零”操作后，显示屏上机械坐标轴迹控制，而A、B两点轨和z轴皆显示正方向行程的最大值，如图2N示，迹与假想刀尖P点轨迹均说明刀架正方向到达了极限点上(离机械原点最远与工件轮廓线重合。所以处)。仍以对于圆柱类零件表面的加工，由于车刀刀尖圆弧半B径与车刀主偏角的存在，图5刀尖轨

7、迹分析使得被加工零件的轴向尺寸发生变化，且轴向尺寸的变化量随刀尖圆弧半径的增大而增大；随车刀主偏角的增大而减小。所以，在编制加工程序时，应相应改变其轴向位移长2瓣自、Z牟自皆为行程最大值度。刀具几何参数对此类零件的径向尺寸无影响。而当锥面或圆弧及非圆曲线时，假想刀尖P点为50ram。则可以想象出只要移动刀具使坐标变的加工轨迹则与工件轮廓线不重合，与切削面AB为：120—50：70时，刀尖正好到达工件中心(指所产生实际轮廓也不相同，其间会有一定误差，方向的编程原点)，也可以理解为对于T1号刀来其误差大小视刀尖

8、圆弧大小而定。如图6N示，由讲，编程原点离机械原点距离为70mm，然后可以刀尖圆弧半径所造成工件虚线部分即为欠切残留通过设置使Tl号刀的轴位置补偿值为70(注意数余量。对于单段外锥体零件的加工，由于车刀刀值一定为“+”)。尖圆弧半径的存在，锥体的3．刀尖的概念轴向尺寸、径向尺寸均发生在数控车切削加工中刀尖分为实际刀尖和假想变化，且轴向尺寸的变化量刀尖，其区别如下：随刀尖圆弧半径的增大而增(1)刀尖半径即是车刀刀尖