數(shù)控車床刀具安裝高度對零件內(nèi)孔加工誤差的影響

1、1數(shù)控車床刀具安裝高度對零件內(nèi)孔加工誤數(shù)控車床刀具安裝高度對零件內(nèi)孔加工誤差的影響差的影響龍雄輝（廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州510430）摘要摘要:車削外圓時，可以通過車端面到中心來校驗刀具安裝高度。內(nèi)孔車刀調(diào)整則比較困難，有時加工的孔較小，為避免刀桿與工件孔相碰，往往會把刀具裝高一些。在這種情況下，如果加工臺階孔則會產(chǎn)生加工尺寸誤差。車削內(nèi)孔時，由于數(shù)控車刀刀尖與車削回轉(zhuǎn)中心不等高時，加工后形成的表面直徑會產(chǎn)生加工誤差。通過理論分

2、析和驗證，得出刀尖高度誤差越大，加工直徑與對刀直徑相差越大，加工誤差將越大的結(jié)論，并提出具體判斷方法和解決措施，以減小因刀尖高度誤差對零件內(nèi)孔尺寸誤差的影響。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：刀具安裝加工誤差刀尖高度數(shù)控車削中圖分類號：中圖分類號：TH161文獻(xiàn)標(biāo)識碼：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：文章編號：1數(shù)控車床用同一把車刀加工直徑相差較大的兩個內(nèi)孔時，經(jīng)常出現(xiàn)一個孔的加工尺寸很準(zhǔn)，與編程數(shù)值一致，但是另一個孔的加工尺寸比編程尺寸大。經(jīng)過初步檢查，沒有發(fā)

3、現(xiàn)機(jī)床在控制系統(tǒng)和機(jī)械方面有任何的故障，零件加工工藝也沒有問題。為了進(jìn)一步證實問題的原因不是出在機(jī)床本身，又用外圓車刀加工兩級臺階軸，加工結(jié)果是兩級軸的加工直徑與編程尺寸一致。這就基本說明內(nèi)孔加工誤差原因不在機(jī)床，應(yīng)該在其他方面查找原因。1內(nèi)孔加工誤差原因內(nèi)孔加工誤差原因在車床上加工內(nèi)孔與加工外圓相比，影響的因素較多。比如刀桿長度較長，直徑較小，剛性差，冷卻和排屑困難，刀尖與機(jī)床軸線安裝等高不好控制等等。同時，孔的加工精度要求較高。車削

4、前，安裝車刀一般都要把刀尖與機(jī)床主軸軸線調(diào)至等高[1]。對于斜床身數(shù)控車床，其刀塔與機(jī)床主軸軸線安裝的相對高度在制造時有嚴(yán)格要求，只要用標(biāo)準(zhǔn)刀具就不必調(diào)整刀尖高度。平床身數(shù)控車床大部分機(jī)床生產(chǎn)廠家對刀架與主軸軸線的相對高度無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，每臺的高度不一樣，即使用標(biāo)準(zhǔn)刀具也要用墊片調(diào)整刀尖的高度。實際加工過程中，加工階梯軸外表面很少出現(xiàn)加工誤差，主要是操作者可以通過試切收稿日期收稿日期：2013420基金項目：基金項目：廣州市教育科學(xué)規(guī)劃青年

5、專項課題《校企“雙主體”構(gòu)建數(shù)控技術(shù)專業(yè)項目課程體系的研究與實踐(11B099)》和廣東省教育科研“十一五”規(guī)劃2011年研究項目“廣東省職業(yè)教育數(shù)控技能競賽信息化平臺建設(shè)的研究與實踐”（2011TJK252）作者簡介：作者簡介：龍雄輝（1974），男，湖南益陽人，機(jī)電一體化碩士，研究方向為機(jī)械制造自動化、計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用。3）=2（），將上圖中各變量代入，可得：OBOA??22ΔhOBABOB)(Δh22??K=2()公式（1）2222

6、ΔX)ΔhR1(ΔhR1ΔX???通過公式（1）可以看出，由于刀尖與工件軸線不等高，導(dǎo)致的加工誤差與工件試切半徑R1、刀尖高出工件軸線的高度Δh及進(jìn)給深度ΔX有關(guān)。將公式（1）進(jìn)行推導(dǎo)換算，可得：K=2()公式（2）2222ΔhR12ΔΔXR1R1ΔX???由公式（2）分析可知，當(dāng)加工吃刀量ΔX不變，即實際車削直徑固定時，隨著車刀安裝高度誤差的增大，加工誤差K也隨之增大。Δh當(dāng)車刀安裝高度誤差固定時，將公式（2）進(jìn)行求導(dǎo)，可得：ΔhXd

7、dKΔ=公式（3）XddKΔ2222222222ΔX)ΔhR1(ΔhΔX)ΔhR1(ΔX)ΔhR1(Δh??????由公式（3）易知，始終大于0。由此可知當(dāng)車刀安裝高度誤差固定時，隨XddKΔΔh著吃刀量ΔX的增大，加工誤差K也隨之增大。將公式（1）進(jìn)行推導(dǎo)換算，可得：刀尖高度誤差＝（）2公式（4）2Δh2R1XK2ΔR1)ΔX2(ΔXR1222???如果難以測定刀尖中心高誤差，可用公式（4）式算出應(yīng)降低刀尖的高度。同理，Δh如果安裝時

8、刀尖低于機(jī)床主軸軸線，也可以按照公式（4）算出應(yīng)提高刀尖的高度。3內(nèi)孔加工誤差的判斷內(nèi)孔加工誤差的判斷刀尖與機(jī)床主軸軸線不等高造成的內(nèi)孔加工誤差主要有以下3個明顯的特點(diǎn)：3.1總有一臺階直徑尺寸是準(zhǔn)確的，而且這一臺階一定是對刀的那段。其實這一段也同樣存在誤差，但由于是對刀段，有誤差總是認(rèn)為是對刀不準(zhǔn)，用修改刀補(bǔ)來修正，所以這一段的尺寸是準(zhǔn)確的。3.2加工多件零件，各相同尺寸臺階的直徑誤差基本穩(wěn)定。3.3除對刀段加工直徑尺寸與編程尺寸一致

9、外，其余臺階的尺寸總是比編程尺寸大。通過觀察加工中有無以上特點(diǎn)，就可以迅速判斷是否刀尖安裝的原因造成加工尺寸誤差，通過重裝刀具就可以解決上述加工誤差。4刀尖安裝等高誤差對加工的其他影響刀尖安裝等高誤差對加工的其他影響除影響加工臺階軸(孔)的直徑尺寸外，刀尖安裝高度誤差對加工還有其它多個方面的影響：4.1改變了刀具實際切削角度。車外圓時刀具裝高時，刀具工作前角增大，工作后角減少[3]；裝低時，刀具工作前角減少，工作后角增大。改變了刀具切削