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数控车削中刀尖高对零件尺寸精度的影响

http://xt.31jgj.com/ 2009年06月30日15:30 无忧机械电子网
生意社2009年06月30日讯

  在数控车削中,车刀的刀尖高误差会影响车削工件的尺寸精度,在车削高精度阶梯轴类零件时尤为明显。因为数控车削时,刀具的进给尺寸靠数控程序设定,而且们往往习惯于对车削阶梯轴类零件采用一把刀将大、小外圆连续一刀车成,这样,对于加工精度高的阶梯零件,如其大、小外圆的公差值在IT7级以内,人们往往会发现在程序编制正确的情况下,小外圆尺寸在公差以内,而大外圆尺寸却不对,或者相反;镗阶梯孔也如此,这就由刀具的刀尖高误差引起的,下面就刀具刀尖高误差对加工零件尺寸精度的影响作一下分析。

    图1所示为大圆半径为R,小圆半径为r的阶梯轴零件,当车刀刀尖和工件回转轴心线等高时,车削的台阶尺寸为L;当车刀刀尖低于或高于工件轴心线时,要满足大、小轴的尺寸要求,需车削的台阶尺寸为l,显然L≠l,也就是说从大外圆开始车削至数控程序设定值时,小外圆没有达到尺寸要求,明显存在误差。

    假设正常刀尖高时,刀具从P点切削到Q点,径向进给尺寸为L,如刀尖低于工件轴心线高度为h,则刀具实际切削路径变成从N到M点就开始了小外圆的切削,即PQ=NM=L,此时以O点为圆心,OM为半径作圆,交OP于T点,这样小外圆的尺寸误差即为QT,设QT=d,d的大小可通过下面的几何运算求得。

    已知:PQ=NM=L;OS=h;OT=OM;ON=R;OQ=r,

    SN=(ON2-OS2)½=(R2-h2)½

    SM=SN-MN-L=(R2-h2) ½-L

    OM=(OS2+SM2)½={h2+[(R2-h2) ½-L]2}½=[R2+L2-2L(R2-h2)½]½

    d=QT=OT-OQ=OM-r=[R2+L2-2L(R2-h2)½]½-r

    以上即为小外圆尺寸误差d的计算公式,通过此式可定量计算出小外圆的尺寸误差。

    下面通过具体例子的计算,来进一步说明d和h的关系。

    如连续车削的阶梯轴零件,大外圆直径为14mm,小外圆的直径为10mm,那么通过上式可以求得h和d的关系(见表1)。

    再如连续车削的阶梯轴零件,大外圆直径为100mm,小外圆的直径为20mm,那么通过上式可以求得h和d的关系(见表2)。

    从以上两例的计算结果可以看出,对于加工高精度的阶梯轴(孔)类零件,刀尖高误差的影响往往不能忽视,特别两轴(孔)的直径相差越大,刀尖高的误差对尺寸精度的影响也就越大。

 

 



(来源:无忧机械电子网)

文章关键词: 设备
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