前言

數(shù)控車床加工零件是按照編制的程序指令控制刀具運(yùn)動來完成的，而編制加工程序一般是以刀具的刀尖作為編程點(diǎn)，但是實際刀具的刀尖呈圓形，這就導(dǎo)致刀具的行走軌跡發(fā)生轉(zhuǎn)變時，對加工精度影響更突出，特別是在沒有刀尖圓弧補(bǔ)償?shù)目刂葡到y(tǒng)中。因此，在編程時必須根據(jù)具體情況考慮這個因素。下面介紹幾種工件當(dāng)形狀發(fā)生變化時，刀尖圓弧半徑對加工精度的影響以及采取相應(yīng)的措施。

圖1

圖2

圖3

1工件加工表面由外圓柱面向圓錐面過渡

圖1所示為刀具與被加工零件的位置關(guān)系。當(dāng)?shù)毒呒庸ね陥A柱體向錐體轉(zhuǎn)換時，編程控制的刀具理論上應(yīng)處于O₁的位置上，但由于刀尖圓弧r的影響，實際上切削錐體的點(diǎn)由原來的E點(diǎn)轉(zhuǎn)換為A點(diǎn)。可以看出按此加工的錐體與設(shè)計圖紙的錐體不相符，比設(shè)計的錐體尺寸略大一些，也就是在軸向和徑向產(chǎn)生了誤差，即A點(diǎn)與C點(diǎn)的坐標(biāo)差值。由圖1可得:

軸向誤差 ∆X=r-rcosa

徑向誤差 ∆Z=r-rsina
其中：r——刀尖圓弧半徑

a——加工錐體母線與零件回轉(zhuǎn)中心的夾角

要想加工出與設(shè)計圖紙相符合的錐體，由圖1可知，刀具必須處在O₂點(diǎn)的位置，相當(dāng)于刀尖沿Z軸方向，向前移動Z_∆值，因此由圖1可得:

根據(jù)幾何關(guān)系：∠BO₂D=a      ∠CO₂D=a/2

因此CD=rtana/2      Z_∆=r-rtana/2

在編程時，往往忽略了這個誤差，若考慮了這個誤差，就能保證錐體的加工精度。

根據(jù)以上計算，同理，當(dāng)圓柱體與錐體如圖2所示形式聯(lián)接時，刀具應(yīng)由編程點(diǎn)O₁向下移動到O₂位置，移動值x_∆為:

=r-rtan(90-a)/2

綜上分析，當(dāng)加工表面由圓柱體向錐體轉(zhuǎn)變時或錐體向錐體轉(zhuǎn)變時必須考慮這些誤差。不然加工時因軸向和徑向誤差而使聯(lián)接處產(chǎn)生一小平臺，嚴(yán)重時造成零件加工精度超差。

2 工件加工表面由外圓柱面向球體面過渡

圖3所示為刀具與加工零件之間的位置關(guān)系。當(dāng)?shù)毒唛_始切削球體時，刀具處于O₁點(diǎn)位置，切削點(diǎn)將是B點(diǎn)。由圖看出，加工出的球體與設(shè)計圖紙的球體在半徑上有一差值A(chǔ)B。

由圖3可知，當(dāng)?shù)都獍霃皆黾訒r，AB值增加；反之，AB值減小。當(dāng)加工球體半徑增大時，AB值減小。

在加工中要消除這個誤差，就要改變刀具的切削點(diǎn)，即將O₁點(diǎn)位置移動到O₂點(diǎn)位置，即向左移動一Z_∆值。

根據(jù)幾何關(guān)系得:

OE=(R+r)cosa

為刀尖圓弧半徑

a為加工零件中心與刀尖中心連線與Z軸坐標(biāo)的夾角