1、引言
tai=2,' .l| [e 在
數(shù)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(shù)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(shù)控車床,加工中就會受到刀尖圓弧的影響,嚴(yán)重時,會造成工件超差報廢,F(xiàn)就圖1所示工件中SR10-0.04球面的加工來討論這個問題。
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yFk 2、加工誤差分析
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*} i`m&X6)\j 在經(jīng)濟型數(shù)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。ù颂幍都鈭A弧半徑為0.4 mm)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(nèi)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,最大誤差約為0.17mm,如果這個誤差在
公差范圍內(nèi),我們可以忽略它,否則我們就要采取措施去消除它。
1ZL91'U @%(Vi!Cv"R S}O>@% 3、誤差的消除方法
/6=IL V`c"q.8 方法1:改變編程尺寸
J`E,Xw>2 p?uk|C2 編程時,調(diào)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。以SR10-0.04球面加工為例,編程時我們只需將精車程序段做如下改動即可:
}V:B,: N\,[(LbA& 改變前: 改變后:
8#m,TOp v qt#JdPp9 N100 G00 X0 Z50 N100 G00 X0 Z50
CIxa" MW 9HsiAi* N105 G03 X10 Z42 R10 FO.1 N105 G03 X10 Z42 R10.4 FO.1
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f F@]9oF 方法2:以刀尖圓弧中心為刀位點編程
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_ WE{fu{x 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(jù)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,如果使用
CAD軟件中等距線的繪制功能和點的坐標(biāo)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(yīng)該輸入的刀補值為x-2r 和y-r。
wtl3Ex,DO ?*zDsQ 4、結(jié)語
NmuzAZr 3s]aXz: 本文主要是以外緣凸弧的加工為例進行討論的,其它類型的弧面、錐面也存在類似的問題,本文不再贅述。