淺析數控加工對刀誤差對加工精度的影響

張志敏

（江蘇省高淳中等專業學校,南京 211300）

1 對刀過程及對刀誤差

什么是對刀誤差？這是指在對刀過程中所產生的誤差。一般我們用三個平動誤差和三個轉動誤差進行專業描述。下面，筆者將簡單的講述一下對刀的過程，具體如圖1所示。

圖1 陰極結構示意圖

首先我們要將陰極安裝到機床的擺動軸上，沿著底部沿底面ab和ad方向找到平陰極底面,并對陰極地板定義為ΔθT。由于ab方向上的陰極底板與工作臺不平行，因而引起了對刀誤差。第二步，我們要講對刀的樣板放到回轉工作臺上，同時，調整好陰極的位置，使陰級左半邊的刀刃和樣板AB面之間的間隙打法哦SL，除此之外，還要求陰極頂刃和樣板BC面之間的空隙為ST。我們在陰極B點出測量了ST和SL的對刀誤差值，對他們分別定義為ΔT和ΔL，同時將陰極左半邊的刀刃與樣板AB面不平行造成的對刀誤差定義為ΔθZ。最后一步，去掉對刀樣板，裝上葉輪坯件。調整好陰極的高度，從而使陰極的地板到工件最上面的間隙達到我們的要求，即SZ值,這樣我們就完成了一次對刀。

2 對刀誤差對加工精度的影響

我們通常以列表的曲線面表示整體葉輪葉面型面，這就是說，我們需要有在Y=Yi(i=1～n)截面內進行的葉盆和葉背面上的數據，又因為我們通常按照葉片型面來給這些固定的型值點的加工誤差做以評定，所以我們可以將型值點的誤差計為Y=Yi平面和Z=Zj平面。

（1）ΔL、ΔT和ΔθZ對ΔXi,j的影響。當我們不再考慮ΔθL、ΔθT和ΔZ這三者的影響時,令ΔθL=ΔθT=ΔZ=0,則表示陰極底面平行于葉輪端面,所以我們只需在Z截面內分析兩者之間的相互關系即可，具體的情況如圖2所示。極左的刃邊位于A′jB′j,該界面的理論型線在葉盆面上，即AjBj。而加工后的實際型線則為A″jB″j。

根據圖中的幾何關系，我們可以推導出以下三個的式子。

圖 2 ΔL、ΔT和 ΔθZ對ΔXi,j的關系

（2）ΔZ和ΔθT對ΔXi,j的影響。由于ΔZ和ΔθT的存在,陰極左邊刀刃上的E′j點會將按照我們以前設定好的的軌跡2做展成運動，軌跡1的設定在這里是不成功的結果，因而無法做展成運動。正是由于這樣的結構產生，加工后的型線和我們預計的理論型線出現了一定的偏差。具體的運動軌跡如圖3所示，我們可以看到EjDj與DjFj之間的夾角為γi,j。

圖3 ΔZ和ΔθT對ΔXi,j的關系

3 數控加工對刀誤差對加工精度的影響

通過上述我們對ΔL、ΔT和ΔθZ對ΔXi,j和ΔZ和ΔθT對ΔXi,j這兩組數據多方面的分析，在結合計算的基礎上，我們得出一些可靠的結論。即在進行數控加工的時候，我們可以采用直線刀刃的工具進行。同時，我們知道ΔL、ΔT、ΔZ、ΔθL、ΔθT和ΔθZ這六項數值對刀誤差對加工精度的影響是有所差異的。

4 結束語

本文是以對刀誤差模型為基礎進行研究的，進一步的分析讓我們認識到對刀誤差對加工精度的影響，探討了由于零件形狀的不同，對刀誤差也有不同的結果。同時，對刀的高度不同，也會影響零件加工上出現失誤。加工失誤的誤差也會隨著對刀高度誤差的增加而出現向上浮動的結果。面對對刀誤差對加工精度的影響這一問題，我們應該采用科學的態度去面對，遇到現實問題時應該具體問題，具體分析，從而選擇最合適的解決方案。

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