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    [分享]数控车床加工球面误差分析及消除方法 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2008-01-19
    — 本帖被 cyqdesign 从 机械加工与制造 移动到本区(2010-12-09) —
    数控车床上加工球面时,形状误差影响因素及消除方法如下。 /[p?_EX@  
    &T5f H!?4  
    1. 车刀刀尖偏离主轴轴线引起的误差及消除方法(以车内球为例)。 )<m=YI ;<  
    ^/ULh,w!fP  
    如图1所示,∆Y为车刀偏离X轴的距离,Dt为A-A剖面理论直径,D为所需球直径,R=D/2为数控车床刀具圆弧插补半径。在A-A剖面上刀具圆弧插补曲线呈长轴为D、短轴为D1的类椭圆,其误差为 >}xAg7\^  
    :%+^}   
    d=D-D1=D-2[(D/2)2-∆Y2]½ ptnMCF  
    m1M;'tT@  
    在实际生产中,产品图纸一般要提出被加工球直径精度。如加工球轴承精度一般在±0.005mm以内,即δ=0.01mm。为保证该精度,必须控制∆Y。由式(1)知 a)YJ4\Qg[  
    Qq @_Z=mt  
    ∆Y=±½(2Dd-d2)½ p =#'B*'w  
    &/z+A{Hi  
    设D=80mm,则在加工球轴承时,计算所得|∆Y|≤0.63mm。对刀方法如图2所示。百分表上的数值即为∆Y值。
    IF,i^,  
    图1 车刀刀尖偏离X轴的误差示意图
    ^\Ue7,H-  
    图2 对刀示意图
    2. 刀具圆弧插补圆心误差的影响及消除方法(以车内球面为例) )M&I)In'  
    z_)OWWdN  
    如图3所示,∆X为刀具圆弧插补圆心偏离Y轴的距离,D为所需球直径,D1为XOY平面上实际加工直径:D/2为刀具圆弧插补半径。可见,在XOY平面上,误差δ=D1-D=2∆X:在XOZ平面上,呈长轴直径为D1、短轴直径为D的椭圆球,其误差  <Hq6]\<  
    ~ 4p]E'b  
    δ=D1-D=2∆X _#y(w%  
    FB?q/ _  
    用逐点比较法消除刀具圆弧插补圆心误差的影响。
    Dohl,d  
    图3 刀具圆弧插补圆心影响示意图(内球面)
    粗车设D为所需内球直径,粗车时留1~1.5mm半精车余量,即A1=D-(1~1.5)。将粗车球内径实际尺寸与程序中圆弧插补直径A1比较,得刀具圆弧插补圆心偏离主轴中心误差为2∆X。若2∆X>0,则沿X轴方向正向补偿∆X,若2∆X<0,则沿X轴方向负向补偿∆X(图4)。
    Xs.$2  
    (a)2∆X>0,正向补偿∆X (b)∆X<0,负向补偿∆X &Sa_%:*D(  
    图4 刀具补偿示意图
    半粗车留0.5mm精车余量,即A2=D-0.5,然后测量、比较,刀具补偿的方法同上,直到车出所需的内球面。 *Xf[b)FR  
    %M4XbSN|  
    车外球面与车内球面原理相同,补偿方向相同,所不同的是刀具安装方向相反。 qcpG}o+&D  
    5yO#N2jY\  
    由于数控车床步进电动机脉冲当量可达0.01、0.005、0.001mm,圆弧插补曲线精度相应在±0.01,±0.005,±0.001mm,根据被加工零件需求,选择相应的数控车床,即可满足生产实际需要。 T<9dW?'|  
    v#T?YK  
    (作者:东风汽车公司 潘习炎) Wme1Uid  
     
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