数控车削刀具刀尖高对零件加工精度的影响与对策.pdf

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1、2013年5月机床与液压Mav2013第4l卷第l0期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．41No．10DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．10．059数控车削刀具刀尖高对零件加工精度的影响与对策高晓东(江苏联合职业技术学院盐城机电分院，江苏盐城224005)摘要：随着企业对零件加工精度的要求越来越高，在数控车削加工中，因刀具刀尖与零件旋转中心不等高是造成产品不合格的重要原因之一。对此问题产生的原因进行了研究，并提出合理的解决方案。关键词：数控车床；刀具刀尖高度；零件加工精度；影响与

2、对策中图分类号：TG659文献标识码：B文章编号：1001—3881(2013)10—177—2在数控车削加工中，车削刀具刀尖高与被加工零就接触不到工件表面，使得无法切削，如果继续切件的回转轴线不等高时，不仅使车刀的工作前角、后削，不是挤断工件，就是车刀刀刃崩裂，从而影响到角的大小发生变化，而且会使加工零件产生径向尺寸零件的加工精度。误差和形状误差。1车刀刀尖与零件回转中心不等高对刀具工作角度和加工的影响在一般情况下，车刀都磨有前角和后角，当车刀刀尖与零件回转中心等高时，(a)车刀工作角度的变化(b)刀尖无法切削到工件表面这时车刀

3、的工作角度图2车刀刀尖高于零件回转中心等于车刀刃磨角度，如图1所示，工作前图1车刀刀尖与零件1．2车刀刀尖低于零件回转中心角和刃磨前角均为。，回转中心等高如图3(a)所示，工作角度相对于刃磨角度发生工作后角和刃磨后角了变化。由图3(a)可知：为0[。si去1．1车刀刀尖高于零件回转中心如图2(a)所示，工作角度相对于刃磨角度发生可得：0=arcs(蚩)了变化。由图2(a)可知：式中：为车刀刀尖到零件回转中心的距离；．sin0—R—R为工件半径。可得：0=aresin(蚩)那么，车刀的工作前角为。一=y。一aresin(蚩)，式中：

4、￡为车刀刀尖到零件回转中心的距离；车刀的工作后角为。+=。+arcsin(蚩)。由此可R为工件半径。知，前角变小，后角变大。由上式可以看出，角度那么，车刀的工作前角为y。+=+arcsin(去)，的变化也与车刀刀尖到零件回转中心的距离和工件半径有关，如图3(b)所示，在车端面时，当车刀车刀的工作后角为％一0=。一arcsin(去)。由此可刀尖移动到工件中心时，发现工件有一小段外圆无知，前角变大，后角变小，车刀后刀面与工件的摩擦法被车掉，这段外圆的半径就等于车刀刀尖到零件增大。由上式可以看出，角度的变化与车刀刀尖到零回转中心的距离，

5、由于这段外圆对刀尖有一个作件回转中心的距离和工件半径有关，如图2(b)所示，用力，故也容易使车刀刀刃崩裂，从而影响到零件在车端面时，当工件直径小到一定程度的时候，刀尖的加工精度。收稿日期：2012—04—27作者简介：高晓东，男，学士，副教授，主要从事数控技术的研究。E—mail：gxd197@yahoo．eom．Cn。·178·机床与液压第41卷当值不变时，工件直径D越大，所产生的尺寸误差△越小，反之，所产生的尺寸误差△越大，而且，同一直径的圆柱所产生的尺寸误差相等，所以单纯靠增加径向进给量来补偿直径误差，不能同时保证台阶轴各段

6、的精度要求。当工件直径D不变时，，J值越大，所产生的尺寸误差△越大，反之，所产生的尺寸误差△越小。(a)车刀工作角度的变化(b)刀尖无法切削到工件凹转中心3车刀刀尖与零件回转中心不等高对形状精度的图3车刀刀尖低于零件回转中心影响2车刀刀尖与零件回转中心不等高对尺寸精度的3．1加工圆柱表面影响加工圆柱表面时，由于圆柱表面的各个横截面的2．1对刀误差直径尺寸相等，误差也相等，所以当车刀刀尖与零件数控车床对刀时，要把刀偏值输入到数控系统回转中心不等高时，对圆柱表面的形状并没有影响。中，刀偏值就是工件的直径，而且对刀直径和工件直3．2加工

7、圆锥表面径相等。但当车刀刀尖与零件回转中心不等高时，如加工圆锥表面时，若车刀刀尖与零件回转中心不图4所示，OC为工件半径，OB为对刀半径，显然对等高时，如图4所示，设OB=R，则圆锥表面的各刀直径和工件直径不相等。由图4可知，OC=OA=个横截面的方程为：R=R+。式中为定值，尺，D=R一，故对刀误差为R一R一，J。。为变量。由方程可知加工圆锥表面时，实际车削出的’。工件母线是双曲线，如图6所示。所以，加工同一锥C．厂度的内外圆锥面配合时，着色检验内外锥面接触比0／例，通常出现两端接触的现象，这是由车刀刀尖与零一J‘件回转中心不等

8、高引起的。3．3加工圆弧表面加工圆弧表面时，若车刀刀尖与零件回转中心不x等高时，相差的距离，则圆弧表面的母线方程为：(a)轴的对刀(b)孔的对刀R=(Rsin0)十h，工件母线为一个类椭园，如图7图4对刀误差和加工误差所示。2．2加工误差实际加工轮