車削加工機械刀片中圓弧車刀的干涉問題-廣東廣州鋒利華機械刀片制造公司

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車削加工機械刀片中圓弧車刀的干涉問題

來源：網絡　時間：2010年08月08日　點擊：

在普通車床的車削加工中，圓弧的車削通常是采用手工憑經驗進行車削的方法來完成，或者用定型車刀進行車削(如圖1所示)。前者很難保證力口工精度;后者對刀具的要求比較高，主要是刀具的形狀需要與工件的形狀完全吻合。對于小批量多規格的生產，刀具的制造成本高。

圖2 普通外圓車刀的外型

隨著數控技術的快速發展，對于軸類零件的圓弧形輪廓，人們采用數控車床對其進行加工，而使用的刀具為普通外圓車刀(如圖2所示)，取得了一定的效果。用這種加工方法加工的圓弧形外廓的走刀軌跡很準確，但其加工的型面位置受到一些限制，加工的型面只能是第二象限的型面(車床只能夠加工第一、二象限的圓弧型面)，如果是跨象限的型面就有可能在第一象限內受到刀具后角的干涉(如圖3所示)而產生廢品。

圖3 普通外圓車刀的干涉

因此，我們通過分析，采用了在數控車床上用圓弧車刀(如圖1所示)對圓弧形外廓進行加工，
圓弧車刀加工的工件雖然很漂亮但依然存在千涉問題。本文試圖用編程的方法解決圓弧車刀的干涉問題。

2 車刀的走刀軌跡分析
下面以圖4所示零件為例對車削圓弧的走刀軌跡進行分析。通常情況下，用手工編程的方法所編的加工程序都類似以下程序(只編制圓弧加工程序)： N100 M06 TO101; 01號刀具為圓弧刀具
N110 G00 X22 Z-16; 快速接近圓弧起始點
N120 GO1 X20 Z-16 F200 S500; 進給到圓弧的起始點
N130 G02 X20 Z-34 I12 K-9: 順時針加工圓弧
N140 G01 X22 Z-34; 徑向退刀

圖4 軸類零件的圓弧形輪廓

圖5 尖刀加工圓弧型面

加工后的零件憑肉眼看，圓弧的輪廓類似于所要求的圓弧，外觀很好。但是用卡尺測量不難發現，加工出來的圓弧并不滿足圖紙的設ito求，圓弧的起點與終點的距離沿Z軸方向總是變大。分析尺寸變大的原因，發現圓弧刀具與實際工件圓弧面發生了千涉，從而影響了零件的精度和質量。為此，我們將圓弧車刀換成尖刀(如圖5所示)來加工圓弧，基本能夠達到設計要求。在精度、刀具強度等各方面條件許可的情況下，確實有一些圓弧面完全可以用尖刀刀具來完成。但是，這種情況是有限制條件的。除了表面粗糙度等各方面的限制，還有尖刀刀具角度的限制等。
如圖6所示，假設起點為A點，終點為B點，最高點為C點。尖刀刀具的刀位點是按照圓弧ACB走刀的。取圓弧ACB中的任意點D來分析。當尖刀的刀位點在D點接觸圓弧時，連結OD，經過D點作圓弧ACB的切線L2，再作Z軸的垂直線L3,L2與L3形成一夾角a，圓

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