淺析數(shù)控加工對(duì)刀誤差對(duì)加工精度的影響

張志敏

（江蘇省高淳中等專業(yè)學(xué)校,南京 211300）

1 對(duì)刀過(guò)程及對(duì)刀誤差

什么是對(duì)刀誤差？這是指在對(duì)刀過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差。一般我們用三個(gè)平動(dòng)誤差和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)誤差進(jìn)行專業(yè)描述。下面，筆者將簡(jiǎn)單的講述一下對(duì)刀的過(guò)程，具體如圖1所示。

圖1 陰極結(jié)構(gòu)示意圖

首先我們要將陰極安裝到機(jī)床的擺動(dòng)軸上，沿著底部沿底面ab和ad方向找到平陰極底面,并對(duì)陰極地板定義為ΔθT。由于ab方向上的陰極底板與工作臺(tái)不平行，因而引起了對(duì)刀誤差。第二步，我們要講對(duì)刀的樣板放到回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，同時(shí)，調(diào)整好陰極的位置，使陰級(jí)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?cè)陉帢OB點(diǎn)出測(cè)量了ST和SL的對(duì)刀誤差值，對(duì)他們分別定義為ΔT和ΔL，同時(shí)將陰極左半邊的刀刃與樣板AB面不平行造成的對(duì)刀誤差定義為ΔθZ。最后一步，去掉對(duì)刀樣板，裝上葉輪坯件。調(diào)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(dá)到我們的要求，即SZ值,這樣我們就完成了一次對(duì)刀。

2 對(duì)刀誤差對(duì)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(shuō)，我們需要有在Y=Yi(i=1～n)截面內(nèi)進(jìn)行的葉盆和葉背面上的數(shù)據(jù)，又因?yàn)槲覀兺ǔ０凑杖~片型面來(lái)給這些固定的型值點(diǎn)的加工誤差做以評(píng)定，所以我們可以將型值點(diǎn)的誤差計(jì)為Y=Yi平面和Z=Zj平面。

（1）ΔL、ΔT和ΔθZ對(duì)ΔXi,j的影響。當(dāng)我們不再考慮ΔθL、ΔθT和ΔZ這三者的影響時(shí),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(nèi)分析兩者之間的相互關(guān)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(shí)際型線則為A″jB″j。

根據(jù)圖中的幾何關(guān)系，我們可以推導(dǎo)出以下三個(gè)的式子。

圖 2 ΔL、ΔT和 ΔθZ對(duì)ΔXi,j的關(guān)系

（2）ΔZ和ΔθT對(duì)ΔXi,j的影響。由于ΔZ和ΔθT的存在,陰極左邊刀刃上的E′j點(diǎn)會(huì)將按照我們以前設(shè)定好的的軌跡2做展成運(yùn)動(dòng)，軌跡1的設(shè)定在這里是不成功的結(jié)果，因而無(wú)法做展成運(yùn)動(dòng)。正是由于這樣的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，加工后的型線和我們預(yù)計(jì)的理論型線出現(xiàn)了一定的偏差。具體的運(yùn)動(dòng)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(duì)ΔXi,j的關(guān)系

3 數(shù)控加工對(duì)刀誤差對(duì)加工精度的影響

通過(guò)上述我們對(duì)ΔL、ΔT和ΔθZ對(duì)ΔXi,j和ΔZ和ΔθT對(duì)ΔXi,j這兩組數(shù)據(jù)多方面的分析，在結(jié)合計(jì)算的基礎(chǔ)上，我們得出一些可靠的結(jié)論。即在進(jìn)行數(shù)控加工的時(shí)候，我們可以采用直線刀刃的工具進(jìn)行。同時(shí)，我們知道ΔL、ΔT、ΔZ、ΔθL、ΔθT和ΔθZ這六項(xiàng)數(shù)值對(duì)刀誤差對(duì)加工精度的影響是有所差異的。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文是以對(duì)刀誤差模型為基礎(chǔ)進(jìn)行研究的，進(jìn)一步的分析讓我們認(rèn)識(shí)到對(duì)刀誤差對(duì)加工精度的影響，探討了由于零件形狀的不同，對(duì)刀誤差也有不同的結(jié)果。同時(shí)，對(duì)刀的高度不同，也會(huì)影響零件加工上出現(xiàn)失誤。加工失誤的誤差也會(huì)隨著對(duì)刀高度誤差的增加而出現(xiàn)向上浮動(dòng)的結(jié)果。面對(duì)對(duì)刀誤差對(duì)加工精度的影響這一問(wèn)題，我們應(yīng)該采用科學(xué)的態(tài)度去面對(duì)，遇到現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)應(yīng)該具體問(wèn)題，具體分析，從而選擇最合適的解決方案。

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