數(shù)控加工中刀尖圓弧半徑補償問題的對策

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1、數(shù)控加工中刀尖圓弧半徑補償問題的對策路橋職教中心舒志輝?摘要：車刀很多學校用的沒有刀具圓弧半徑補償功能刀尖半徑補償是數(shù)控加工中的常見問題，,但在實際教學中有很多錐度類和圓弧類零件,這樣就會對加工合格的零件有影響.本文就刀尖半徑的影響進行分析，根據(jù)我校的廣數(shù)980T數(shù)控車削系統(tǒng)進行刀尖半徑補償方法等進行介紹。關(guān)鍵詞：數(shù)控加工刀尖半徑補償編程1引言編制數(shù)控車床加工程序時，理論上是將車刀刀尖看成一個點，如圖1a所示的P點就是理論刀尖。但為了提高刀具的使用壽命和降低加工工件的表面粗糙度，通常將刀尖磨成半徑不大的圓

2、?。ㄒ话銏A弧半徑R是0.4—1.6之間），如圖1b所示X向和Z向的交點P稱為假想刀尖，該點是編程時確定加工軌跡的點，數(shù)控系統(tǒng)控制該點的運動軌跡。然而實際切削時起作用的切削刃是圓弧的切點A、B，它們是實際切削加工時形成工件表面的點。很顯然假想刀尖點P與實際切削點A、B是不同點，所以如果在數(shù)控加工或數(shù)控編程時不對刀尖圓角半徑進行補償，僅按照工件輪廓進行編制的程序來加工，勢必會產(chǎn)生加工誤差。??????????????????????????(a)????????????????(b)2加工誤差分析在經(jīng)濟型數(shù)控

3、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(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

4、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。圖1圖2?????????????????????????圖4圓頭車刀加工90°凸凹圓弧3用編程法代替刀尖圓弧半徑補償功能的技巧現(xiàn)有的某些經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)中并沒有刀尖圓弧半徑補償功能。這就給實際加工，特別是圓弧切削帶來一些困難。由于刀尖圓弧的存在，車削圓弧時若按質(zhì)點編程軌跡走刀時，實際加工出來的圓弧會與要求的圓弧產(chǎn)生一定的誤差。如圖4所示。

5、那么該如何消除刀尖圓弧半徑帶來的誤差呢？經(jīng)實踐，通過編程法來避免在車削圓弧時由于刀尖圓弧半徑產(chǎn)生的誤差，可以取得較好的效果。四、結(jié)束語以上通過車刀刀尖半徑對加工工件的影響的分析可知，要保證零件加工精度，在數(shù)控加工尤其精加工一定要進行車刀刀尖半徑補償。由于目前數(shù)控系統(tǒng)的功能參差不齊，針對不同類型數(shù)控系統(tǒng)，在實際應用中采取方法也不同，有些在編程時就要考慮半徑補償，有些可在機床中進行半徑補償。原程序軌跡按ABC編程，如圖5所示。?圖5?G03W-50R50F100；?如果按此程序加工，由于沒考慮刀尖半徑，實際加

6、工出來的圓弧肯定與要求的圓弧產(chǎn)生了一定的誤差，使圓弧軌跡產(chǎn)生一定的偏差。?現(xiàn)在我們按A′B′C′編程，r為刀尖圓弧半徑，先計算出A′點坐標。設R=50，r=0.8，L＝30，則h＝40sinα=h/R=0.8cosα=L/R=0.6h′=r·sinα=0.8*0.8=0.64L′=r·cosα=0.8*0.6=0.48A′(z)=L+L′=30+0.48=30.48A′(x)=2*(h+h′)=2*(40+0.64)=81.28那么A′～C′段刀具圓弧插補的程序就是：G00X81.28Z30.48G03X

7、81.28W-60.96R50.8F100；?按此編程即按刀尖圓弧中心軌跡編程，用此方法即可代替刀尖圓弧半徑補償功能。?2.2對刀用上述方法編程對刀時應注意確定刀具的刀尖圓弧的中心位置。如圖6所示，即O點位置。若對Z方向時，應在原測量的基礎上加r值。若對X方向時，應在原測量的基礎上加上兩倍的刀尖圓弧半徑值。