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车刀安装误差对于数控车削加工精度的影响及解决措施

版权所有:哈尔滨东安利峰刀具有限公司

车刀安装误差对于数控车削加工精度的影响及解决措施

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在机床切削加工过程中,影响加工精度的因素有许多方面,其中由于机床本身的误差给加工精度带来的影响是不可避免的,但有些加工误差是可以从技术和工艺方面进行有效干预,是可以减小的。特别是随着科学技术的发展,高精度产品对现代机械制造业的要求越来越高,使得人们对各种引起加工误差的因素更加关注。如在数控车削中,车刀安装的高低误差属非敏感性误差,人们往往更多关注其工作角度的变化对效率的影响,而忽视了其对车削加工精度的影响。

一、车刀安装误差对于数控车削加工精度的影响

车削加工外轮廓时,对刀具的安装,一般要求刀尖与工件轴线等高,但在实际安装过程中,有时由于测量误差、视觉误差等人为因素,使得刀尖高于(或低于)工件轴线;镗削加工内轮廓时,对于刀具的安装,考虑到工作后角与刀杆强度之间的矛盾,一般要求刀尖高于工件轴线。此时,由于刀尖与工件轴线不等高,人们一般主要考虑到的是,刀具的工作角度发生了改变,从而使得切削性能发生变化,对于加工精度方面的影响往往因为误差非敏感性被人们所忽视,它是否会给加工带来误差,以及它的误差到底与哪些因素有关?数量关系又是怎样?

在加工时如果刀尖与工件轴线不等高,那么导致的加工误差与工件直径、刀尖高出工件轴线的高度及进给深度有关。

对于内孔加工,同样存在这个关系。而且它与外圆加工不同的是,由于切屑对前刀面的正压力使得大工作后角的刀具更容易出现向下的桡度变形,加之镗刀刀杆的刚度不如外圆刀,所以,内孔加工时,刀具受力变形带来的加工误差比外圆加工会更大。

在实际加工中,因为刀尖高出工件轴线而带来的加工误差,对于精度要求较高的零件来说,还是比较大的,应引起足够的重视。而刀具安装的误差,不仅使加工精度受到影响,还可能导致加工出现形状误差。精密加工中,对刀具安装误差应严加控制。

二、解决措施

对于刀具安装时出现的误差,可以从以下几方面进行控制:

1、从加工角度,尽可能地使刀尖与工件轴线等高或减小高度误差。主要手段有:

(1)装刀时,使刀尖与后顶尖等高,但应注意平视观察。

(2)预先测量出刀架安装基面至中心轴线的高度值,然后在装刀前,根据该高度值精确调整垫刀片的厚度。车床,特别是数控车床,为了减少刀具安装误差给加工精度带来影响,很有必要测量出刀架安装基面至主轴轴线的高度值,记下来以备装刀时使用。

(3)可以借助专用的对刀仪器对刀,来减小刀具的安装误差。

2、利用机床补偿功能

对于工艺需要刀尖必须高出工件轴线的场合,可以根据前面推导出的关系式预先计算出它的误差值,然后在计算进给深度时,把它的误差加到里面,利用数控机床的补偿功能,在加工前提前输入至存储器,供CPU处理时,通过补偿的方法来减小误差。

3、选择合理切削用量

通过前面推导的关系式可以看出,进给深度a的值越小,它所带来的误差值就越小,所以,从工艺角度,应该控制好最后精加工时,刀具的进给深度,如果刀具的进给深度足够小,这样也可以减小这方面的误差。

当然,由于刀具安装误差给加工精度带来的影响,是否应该予以考虑,还是要根据具体零件的精度要求来确定。之所以过去人们很少考虑这方面的误差,是因为以前的零件精度要求普遍比现在低。而现今的零件加工精度要求越来越高,所以,在加工过程中,对于这方面的误差,应引起人们的高度重视。