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刀尖圓弧對數控車床加工中的影響
點擊次數:2917 發布時間:2013-09-12
  在數控車床使用過程中,為了降低被加工工件表面的粗糙度,減緩刀具磨損,提高刀具壽命,通常將車刀刀尖刃磨成圓弧形,圓弧半徑一般在0.4~1.6mm之間。使用有刀尖半徑補償功能(G41、G42)的數控車床,只要在加工程序中直接按工件尺寸編程,就不會因為刀尖圓弧引起加工誤差;而無此功能的數控車床,加工中就會受到刀尖圓弧的影響,嚴重時,會造成工件超差報廢。現就圖1所示工件中SR10-0.04球面的加工來討論這個問題。
  
  加工誤差分析
  
  4在經濟型數控車床的使用中,我們通常采用試切法對刀,這樣,加工程序所描述的刀位點是P點(圖2),而實際參加切削的是刀尖圓弧(此處刀尖圓弧半徑為0.4mm)而并非P點,因為這個P點實際不存在。所以,加工程序所描述的P點的軌跡與實際加工輪廓之間存在不同程度的誤差。但在車削外圓、內孔及端面時,這個誤差為零。而在加工弧面和錐面時,這個誤差就很明顯。SR10-0.04球面的加工誤差分析見圖2。圖中,M線為加工程序所描述的P點的軌跡,即工件的理想尺寸,而實際加工后的輪廓是N線,陰影就是少切削的實體部分,即加工誤差。我們利用CAXA電子圖版中的“元素屬性查詢”功能,查得N線是一段半徑為9.6mm的圓弧,zui大誤差約為0.17mm,如果這個誤差在公差范圍內,我們可以忽略它,否則我們就要采取措施去消除它。
  
  誤差的消除方法-
  
  方法1:改變編程尺寸
  
  編程時,調整刀尖的軌跡,使得圓弧形刀尖實際加工輪廓與理想輪廓相符。方法2:以刀尖圓弧中心為刀位點編程步驟如下:繪制工件草圖→以刀尖圓弧半徑r和工件尺寸為依據繪制刀尖圓弧運動軌跡→計算圓弧中心軌跡特征點→編程。在這個過程中刀尖圓弧中心軌跡的繪制及其特征點計算略顯麻煩,切割機如果使用CAD軟件中等距線的繪制功能和點的坐標查詢功能來完成此項工作,則顯得十分方便。另外,采用這種方法加工時,操作者要注意以下兩點:1)檢查所使用刀具的刀尖圓弧半徑的r值是否與程序中的r值相符;2)對刀時,要把r值考慮進去,即:如果對刀得到的刀補值為x(X軸)和y(Z軸),則實際應該輸入的刀補值為x-2r和y-r。
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