楊海利

摘 要：本文介紹了一種數(shù)控車床在加工曲面時，不使用刀尖半徑補償并借助繪圖軟件的編程方法。

關鍵詞：繪圖軟件；軌跡；刀尖半徑；編程

目前，數(shù)控車刀床的編程點有2種，一種是假想編程點P——不使用刀尖半徑補償；另一種是編程點為刀尖圓心P——使用刀尖半徑補償（如圖1所示）。

目前在數(shù)控車削加工中，普遍使用刀尖半徑補償?shù)姆椒ň幹棋F面、圓弧面及曲面時，就會避免造成過切或欠切現(xiàn)象，可有效保證加工精度，但必須明確數(shù)控車刀刀尖方向及刀尖半徑補償是左補償還是右補償。

而在一些沒有刀尖半徑補償功能的數(shù)控車床中，并且在一些特定的形狀不能使用刀尖半徑補償功能的情況下，在加工過程中只能采用不使用刀尖半徑補償編程才能保證加工精度，此種方法對操作者的技能要求不高但必須掌握一定的編程技巧。

1 刀尖圓弧半徑在加工過程中對工件的影響

目前使用的數(shù)控車刀基本上都是機夾刀，刀尖均有圓角，并且已經(jīng)標準化：0.1，0.2，0.4，0.8，1.2，1.6，2.4等。數(shù)控車床是按刀尖對刀的，在實際加工中對刀刀尖的位置是一個假想刀尖，編程時是按假想刀尖軌跡編程，即工件輪廓與假想刀尖重合。

加工件在車削內外圓柱面、端面時是由X軸或Z軸的對刀點在切削，所以實際切削刃的軌跡與工件輪廓軌跡一致，無形狀誤差產(chǎn)生；而在車削錐面或圓弧面時，實際起作用的切削刃卻是刀尖圓弧各切點，而不是X軸或Z軸的對刀點在切削，如果不使用刀尖半徑補償編程加工就會引起加工表面形狀誤差，在正象限——欠切，負象限——過切，并在45°和135°方向上為最大值，在0°和90°方向上為0（見圖2所示），曲面亦是如此。

2 加工曲面不使用刀尖半徑補償?shù)木幊谭椒?/p>

以我公司一零件的曲面為例如圖3中粗實線所示，此曲線由3段圓弧、1段錐面和1段豎直線組成。精車時使用數(shù)控車刀為35度內孔車刀，使用的數(shù)控車刀刀尖半徑R為0.4mm。在編程時如果不采用刀尖半徑補償編程或相應合理的編程方法，則會容易出現(xiàn)實際加工輪廓（圖3中的細實線）與圖紙要求零件的輪廓（圖3中的粗實線）差距很大，尤其是新學編程的人員易出現(xiàn)類似的問題。

針對以上問題，介紹一種不采用刀尖半徑補償而借用繪圖軟件編程的方法，編制過程方便、快捷、準確，以下是借用繪圖軟件針對曲面編程的具體步驟：1）利用繪圖軟件按圖紙要求繪制出圖形如圖4中的1#粗實線，此曲線為零件的實際加工軌跡，也是圖紙要求零件輪廓；2）將1#線整體等距偏置0.4mm得到3#虛線；3）將3#虛線沿X軸方向平移-0.4mm得到4#虛線；4）將4#虛線沿Z軸方向平移+0.4mm得到2#細實線，此線為最終假想編程點P的編程軌跡；5）在繪圖軟件中驗證編程軌跡與實際加工軌跡關系是否正確，如圖5所示；6）利用繪圖軟件根據(jù)2#細實線采點編程。

上述方法，在數(shù)控車床中適用于各種不規(guī)則曲面的程序編制，但在繪圖編制程序時有以下幾個方面需要注意：1）使用繪圖軟件繪制零件圖時，必須是1∶1比例繪制，繪圖的編程原點必須與實際加工時對刀的原點保持一致；2）圖4所示圖形由1#粗實線到3#虛線等距偏置的距離必須是當前使用的數(shù)控車刀刀尖圓弧半徑R；3）圖4所示圖形由3#虛線到4#虛線、4#虛線到2#細實線平移距離必須是當前使用的數(shù)控車刀刀尖圓弧半徑R，具體平移的方向見圖6所示。

3 結語

本文介紹了一種數(shù)控車床加工曲面的編程方法，有效的解決了一些年代較早并不具備刀尖半徑補償功能的數(shù)控車床的曲面編程問題、編程時易出現(xiàn)刀尖所在象限判斷錯誤問題以及數(shù)控車中特殊曲面的編程問題，是一種較簡便較實用的編程方法。

參考文獻：

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