在數(shù)控車削中，車刀的刀尖高誤差會影響車削工件的尺寸精度，這在車削高精度階梯軸類零件時尤為明顯。因為數(shù)控車削時，刀具的進給尺寸靠數(shù)控程序設定，而且人們往往習慣于對車削階梯軸類零件采用一把刀將大、小外圓連續(xù)一刀車成，這樣，對于加工精度高的階梯零件，如其大、小外圓的公差值在IT7級以內(nèi)，人們往往會發(fā)現(xiàn)在程序編制正確的情況下，小外圓尺寸在公差以內(nèi)，而大外圓尺寸卻不對，或者相反；鏜階梯孔也如此，這就是由刀具的刀尖高誤差引起的，下面就刀具刀尖高誤差對加工零件尺寸精度的影響作一下分析。
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圖1 加工示意圖
| 圖1所示為大圓半徑為R，小圓半徑為r的階梯軸零件，當車刀刀尖和工件回轉軸心線等高時，車削的臺階尺寸為L；當車刀刀尖低于或高于工件軸心線時，要滿足大、小軸的尺寸要求，需車削的臺階尺寸為l，顯然L≠l，也就是說從大外圓開始車削至數(shù)控程序設定值時，小外圓沒有達到尺寸要求，明顯存在誤差。 假設正常刀尖高時，刀具從P點切削到Q點，徑向進給尺寸為L，如刀尖低于工件軸心線高度為h，則刀具實際切削路徑變成從N到M點就開始了小外圓的切削，即PQ=NM=L，此時以O點為圓心，OM為半徑作圓，交OP于T點，這樣小外圓的尺寸誤差即為QT，設QT=d，d的大小可通過下面的幾何運算求得。 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 以上即為小外圓尺寸誤差d的計算公式，通過此式可定量計算出小外圓的尺寸誤差。
表1 刀尖高誤差值h和尺寸誤差值d關系
| h(mm)
| 0.3
| 0.4
| 0.5
| 0.6
| 0.7
| 0.8
| 0.9
| 1.0
|
| d(µm)
| 2.6
| 4.6
| 7.1
| 10.3
| 14.0
| 18.3
| 23.2
| 28.6 |
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表2 刀尖高誤差值h和尺寸誤差值d關系
| h(mm)
| 0.1
| 0.2
| 0.3
| 0.4
| 0.5
| 0.6
| 0.7
| 0.8
| 0.9
| 1.0
|
| d(µm)
| 0.4
| 1.6
| 3.6
| 6.4
| 10.0
| 14.4
| 19.6
| 25.6
| 32.4
| 40.0 | | 下面通過具體例子的計算，來進一步說明d和h的關系。 如連續(xù)車削的階梯軸零件，大外圓直徑為14mm，小外圓的直徑為10mm，那么通過上式可以求得h和d的關系(見表1)。 再如連續(xù)車削的階梯軸零件，大外圓直徑為100mm，小外圓的直徑為20mm，那么通過上式可以求得h和d的關系(見表2)。 從以上兩例的計算結果可以看出，對于加工高精度的階梯軸(孔)類零件，刀尖高誤差的影響往往不能忽視，特別是兩軸(孔)的直徑相差越大，刀尖高的誤差對尺寸精度的影響也就越大。 |
