简述数控车床加工球面误差分析及消除方法

732823613

在数控车床上加工球面时，形状误差影响因素及消除方法如下。
% V/ Z/ X; u+ D( i% y! v* t1. 车刀刀尖偏离主轴轴线引起的误差及消除方法（以车内球为例）。
! f9 }$ t- I- d0 [* c: N7 V/ f如图1所示，?Y为车刀偏离X轴的距离，Dt为A-A剖面理论直径，D为所需球直径，R=D/2为数控车床刀具圆弧插补半径。在A-A剖面上刀具圆弧插补曲线呈长轴为D、短轴为D1的类椭圆，其误差为
5 E+ P( [( S4 I/ ], Rd=D-D1=D-2[（D/2）2-?Y2]?
. n' r1 v; e% z; |0 B+ g在实际生产中，产品图纸一般要提出被加工球直径精度。如加工球轴承精度一般在±0.005mm以内，即δ=0.01mm。为保证该精度，必须控制?Y。由式（1）知
  c3 F5 Z1 a9 S" F$ Y/ ?& C?Y=±?（2Dd-d2）?
- V+ t7 N" i/ x: e1 f# _设D=80mm，则在加工球轴承时，计算所得|?Y|≤0.63mm。对刀方法如图2所示。百分表上的数值即为?Y值。

1 h1 P, [! {" n; @& v图1 车刀刀尖偏离X轴的误差示意图
* i; }# a, N5 A! e! j" w% m& [
图2 对刀示意图2. 刀具圆弧插补圆心误差的影响及消除方法（以车内球面为例）
如图3所示，?X为刀具圆弧插补圆心偏离Y轴的距离，D为所需球直径，D1为XOY平面上实际加工直径：D/2为刀具圆弧插补半径。可见，在XOY平面上，误差δ=D1-D=2?X：在XOZ平面上，呈长轴直径为D1、短轴直径为D的椭圆球，其误差
δ=D1-D=2?X
用逐点比较法消除刀具圆弧插补圆心误差的影响。
0 D, P# d' U" q% T) K0 g
( K+ k9 S- A2 `$ P3 W. @: D( a
6 a) W# V+ Y" c- N8 m$ d图3 刀具圆弧插补圆心影响示意图（内球面）粗车设D为所需内球直径，粗车时留1～1.5mm半精车余量，即A1=D-（1～1.5）。将粗车球内径实际尺寸与程序中圆弧插补直径A1比较，得刀具圆弧插补圆心偏离主轴中心误差为2?X。若2?X>0，则沿X轴方向正向补偿?X，若2?X0，正向补偿?X （b）?X