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数控车床件加工有关知识

文章作者:ownpowerkefu 发表时间: 浏览次数:

[导读:]a圆头刀假想刀尖 假想刀尖的轨迹归纳与偏置值计算 用圆头车刀进行车削CNC加工时,实际切削点A和B分别决定了X向和 Z向的CNC加工尺寸。如图2所示,车削圆柱面或端面(它们的母线与坐标轴Z或X平行)时,P点的轨迹与工件轮廓线重合;车削锥面或圆弧面(它们的母线与坐标轴Z..
数控车床件加工有关知识

数控车床件加工有关知识

 

    编制数控车床CNC加工程序时,理论上是将车刀刀尖看成一个点,如图1a所示的P点就是理论刀尖。但为了提高刀具的使用寿命和降低CNC加工工件的表面粗糙度,一贯将刀尖磨成半径不大的圆弧(一般圆弧半径R是0.4—1.6之间),如图1b所示X向和Z向的交点P称为假想刀尖,该点是编程时细目CNC加工轨迹的点,数控系统把握该点的运动轨迹。然则实际切削时起感化的切削刃是圆弧的切点A、B,它们是实际切削CNC加工时形成工件表面的点。很显然假想刀尖点P与实际切削点A、B是不同点,以是如果在数控CNC加工或数控编程时不对刀尖圆缴想径进行补偿,仅按照工件轮廓进行编制的程序来CNC加工,势必会产生CNC加工误差。
    a圆头刀假想刀尖
    假想刀尖的轨迹归纳与偏置值计算
    用圆头车刀进行车削CNC加工时,实际切削点A和B分别决定了X向和 Z向的CNC加工尺寸。如图2所示,车削圆柱面或端面(它们的母线与坐标轴Z或X平行)时,P点的轨迹与工件轮廓线重合;车削锥面或圆弧面(它们的母线与坐标轴Z或X不平行)时,P点的轨迹与工件轮廓线不重合,易于 下面就车削锥面和圆弧面进行聊下:
    b刀尖圆弧半径的影响
    CNC加工圆锥面的误差归纳与偏置值计算
如图3a所示,假想刀尖P点沿工件轮廓CD移动,如果按照轮廓线CD编程,用圆角车刀进行实际切削,必然产生CDD1C1的残留误差。易于 ,实际CNC加工时,圆头车刀的实际切削点要移至轮廓线CD,沿CD移动,如图3b所示,这样才能消除残留高度。这时假想刀尖的轨迹C2D2与轮廓线CD在X向相差ΔX,Z向相差ΔZ。设刀具的半径为r,可以求出。
    c圆头车刀CNC加工圆锥面
    CNC加工圆弧面的误差归纳与偏置值计算
圆头车刀CNC加工圆弧面和CNC加工圆锥面基本相似。如图4是CNC加工1/4凸凹圆弧,CD为工件轮廓线,O点为圆心,半径为R,刀具与圆弧轮廓起点、终点的切削点分别为C和D,对应假想刀尖为C1和D1。对图4a所示凸圆弧CNC加工环境,圆弧C1D1为假想刀尖轨迹,O1点为圆心,半径为(R+r);对图4b所示凹圆弧CNC加工环境,圆弧C2D2为假想刀尖轨迹,其圆心是O2点,半径为(R-r)。如果按假想刀尖轨迹编程,则要以图中所示的圆弧C1D1或C2D2(虚线)有关参数进行程序编制。
    d圆头车刀CNC加工90°凸凹圆弧
    刀尖圆缴想径补偿方法
现代数控系统一般都有刀具圆缴想径补偿器,具有刀尖圆弧半径补偿功能(即G41左补偿和G42右补偿功能),对于这类数控车床,编程员可直接按照零件轮廓形状进行编程,编程时可假设刀具圆缴想径为零,在数控CNC加工上必须在数控机床上的相应刀具补偿号输入刀具圆弧半径值,CNC加工过程中,数控系统按照CNC加工程序和刀具圆弧半径自动计算假想刀尖轨迹,进行刀具圆缴想径补偿,完成零件的CNC加工。刀具半径改动时,不需修改CNC加工程序,只需修改相应刀号补偿号刀具圆弧半径值即可。需要care的是:有些具有G41、G42功能的数控系统,除了输入刀头圆缴想径外,还应输入假想刀尖相对于圆头刀主题的地位,这是由于内、外圆车刀或左、右偏刀的刀尖地位不同。
    当数控车床的数控系统具有刀具长度补偿器时,直接按照零件轮廓形状进行编程,CNC加工上在机床的刀具长度补偿器输入如该 的ΔX和ΔZ的值,在CNC加工时调用相应刀具的补偿号即可。
对于有些不具备补偿功能经济型数控系统的车床可直接按照假想刀尖的轨迹进行编程,即在编程时给出假想刀尖的轨迹,如图3b和图4所示的虚线轨迹进行编程。如果采取应用手工编程计算相当复杂,一贯可利用计算机绘图软件(如AutoCAD、CAXA电子图版等)先画出工件轮廓,再按照刀尖圆缴想径大小绘制相应假想刀尖轨迹,通过软件查出有关点的坐标来进行编程;对于较复杂的工件也可以利用计算机辅助编程(CAM),如用CAXA数控车软件进行编程时,刀尖半径补偿有两种方式:编程时揣摩半径补偿和由机床进行半径补偿,对于有些不具备补偿功能数控系统应该采取应用编程时揣摩半径补偿,按照给出的刀尖半径和零件轮廓会自动计算出假想刀尖轨迹,通过软件下置处理生成假想刀尖轨迹的CNC加工程序。对于这类数控系统当刀具磨损、重磨、或更换新刀具而使刀尖半径改动时,需要重新计算假想刀尖轨迹,并修改CNC加工程序,既复杂烦琐,又不易保证CNC加工精度。
    总结如该通过车刀刀尖半径对CNC车床件的影响的归纳可知,要保证零件CNC加工精度,在数控CNC加工尤其精CNC加工一定要进行车刀刀尖半径补偿。由于目上数控系统的功能参差不齐,针对不同类型数控系统,在实际应用中采取方法也不同,有些在编程时就要揣摩半径补偿,有些可在机床中进行半径补偿。
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