《数控车床对刀误差及解决方法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控车床对刀误差及解决方法.docx（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、11亨猝丽丈尊院毕业论文（设计）题目数控车对刀误差及解决方法系部机械工程系专业 数控技术班级10级数控技术一班学生姓名马伟光指导教师李彦魁 王成成职称讲师 助理讲师2013年3月辽宁工程职业学院毕业论文（设计）目 录摘要第1章 数控加工过程中产生的加工误差 1第2章对刀方法 12.1试切法 22.2对刀仪对刀 22.3 ATC 对刀 22.4自动对刀 2第3章加工误差的原因及采取的措施 33.1产生误差原因 33.2减少误差的主要措施 3致谢 4参考文献 5摘要随着社会的快速发展，科学事业也正在飞速的发展。机械制造业也在日益的扩大， 而且对丁产品的精度要求也越来越高。 因此，以数字控制技术为核
2、心的新型数字程序 控制机床应运而生。1952年美麻省理工学院研发第一台数控机床。数控技术是综合 了计算机技术、微电子技术、自动化技术、电力电子技术及现代机械制造技术等的柔 性制造自动化技术。数控技术的发展向着高速化，精密化，高效能化，系列化及复合 化方向发展。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短 生产周期和提高市场竞争能力。而且为了保证产品的合格率，就要保证加工时的精准 度。本文:介绍了数控机床的各种误差和对刀方法 ，详细分析了数控机床的对刀 误差来源及相应可采取的改善措施。通过研究这些问题，对提高数控机床的加工精度 提供了依据。关键词:数控机床对刀点刀位点对刀第1章
3、 数控加工过程中产生的加工误差1.1编程误差主要是数控编程时数控系统产生的插补误差，主要由丁用直线段或圆弧段避近零 件轮廓时产生的。这是影响零件加工精度的一个重要因素。 可以靠增加插补节点数解 决，但会增加编程工作量。1.2刀尖圆弧误差在切削内孔、外因或端面时，刀尖圆弧不影响其尺寸、形状，但在加工锥面或圆弧 时受刀尖圆弧影响造成过切或少切。此误差可通过测量刀尖圆弧半径 ，采用刀具半径 补偿功能来消除误差。1.3测量误差主要是受量具测量精度以及测量者操作方法影响，导致的实测尺寸不准确。此误差可弥补。1.4对刀误差此误差主要产生在对刀过程中，刀具在移动到起刀点位置时受操作系统的进给修 调比例值影响
4、。解决办法是合理选择进给修调比例，尤其是当刀具靠近起刀点位置时采用最小挡进给修调使刀具精确定位丁起刀点位置。1.5机床系统误差受机床本体影响产生的形位公差，此公差一般不可调整；伺服单元，驱动装置产生 的重复定位误差，主要由系统受机床脉冲当量大小、均匀度及传动路线影响 ；这些误差 量很小且稳定，只有在精密加工时应予以考虑。第2章对刀方法数控加工的对刀，对其处理的好坏直接影响到加工零件的精度，还会影响数控机床 的操作。所谓对刀，就是在工件坐标系中使刀具的刀位点位丁起刀点 （对刀点）上,使其在 数控程序的控制下，由此刀具所切削出的加工表面相对丁定位基准有正确的尺寸关系 从而保证零件的加工精度要求。在
5、数控加工中，对刀的基本方法有试切法、对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等。2.1试切法根据数控机床所用的位置检测装置不同，试切法分为相对式和绝对式两种。在相 对式试切法对刀中，可采用三种方法：一是用量具（如钢板尺等）直接测量，对准对刀尺寸， 这种对刀方法简便但不精确；二是通过刀位点与定位块的工作面对齐后，移开刀具至对 刀尺寸，这种方法的对刀准确度取决丁刀位点与定位块工作面对齐的精度；三是将工件 加工面先光一刀，测出工件尺寸，间接算出对刀尺寸，这种方法最为精确。在绝对式试切 法对刀中，需采用基准刀，然后以直接或间接的方法测出其他刀具的刀位点与基准刀之 间的偏差，作为其他刀具的设定刀补值。以上试切法
6、，采用“试切一一测量一一调整（补 偿）”的对刀模式，故占用机床时间较多，效率较低，但由丁方法简单，所需辅助设备少，因 此广泛被用丁经济型低档数控机床中。2.2对刀仪对刀对刀仪对刀分为机内对刀仪对刀和机外对刀仪对刀两种。机内对刀仪对刀是将刀 具直接安装在机床某一固定位置上（对车床,刀具直接安装在刀架上或通过刀火再安装 在刀架上），此方法比较多地用丁车削类数控机床中。而机外对刀仪对刀必须通过刀火 再安装在刀架上（车床）,连同刀火一起，预先在机床外面校正好，然后把刀装上机床就可 以使用了，此方法目前主要用丁鲤铁类数控机床中，如加工中心等。采用对刀仪对刀需 添置对刀仪辅助设备，成本较高，装卸刀具费力，
7、但可节省机床的对刀时间，提高了对刀 精度，一般用丁精度要求较高的数控机床中。2.3 ATC对刀AIC对刀是在机床上利用对刀显微镜自动计算出刀具长度的方法。由丁操纵对刀 镜以及对刀过程还是手动操作和目视，故仍有一定的对刀误差。与对刀仪对刀相比，只 是装卸刀具要方便轻松些。自动对刀是利用 CNC装置的刀具检测功能，自动精确地测 出刀具各个坐标方向的长度，自动修正刀具补偿值，并且不用停顿就直接加工工件。与 前面的对刀方法相比，这种方法减少了对刀误差，提高了对刀精度和对刀效率，但需由 刀检传感器和刀位点检测系统组成的自动对刀系统 ，而且CNC系统必须具备刀具自动 检测的辅助功能，系统较复杂，投入资金大
8、，一般用丁高档数控机床中。2.4自动对刀自动对刀是利用CNC装置的刀具检测自动修正刀具补偿值功能，自动精确地测出 刀具各个坐标方向的长度，并且不用停顿就直接加工工件。自动对刀亦称刀尖检口功 能，7辽宁工程职业学院毕业论文（设计）在加工中心上一次安装工件后，需用刀库中的多把刀具加工工件的多个表面。为 提高对刀精度和对刀效率，一般采用机外对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等方法，其中机外对仪对刀一般广泛用丁中档铿铢类加工中心上。在采用对刀仪对刀时，一般先选择基准芯棒对准好工件表面，以确定工件坐标原点，然后选择某一个方便对刀的 面，采用动态（刀转）对刀方式。第3章加工误差的原因及采取的措施3.1产生误
9、差原因概括起来，产生对刀误差的原因有：1. 当用试切法对刀时，对刀误差主要来源丁试切工件之后的测量误差和操作过 程中目测产生的误差。2. 当使用对刀仪、对刀镜对刀和自动对刀时，误差主要未源丁仪器的制造、安 装和测量误差，另外使用仪器的技巧欠佳也会造成误差。3. 测量刀具时是在静态下进行的，而加工过程是动态的，同时要受到切削力和振 动外力的影响，使得加工出来的尺寸和预调尺寸不一致。此项误差的大小决定丁刀具 的质量和动态刚度。4. 在对刀过程中，大多时候要执行“机床回参考点”的操作，在此过程中可能会 发生零点漂移而导致回零误差，从而产生对刀误差。5. 机床内部都有测量装置，最小度量单位的大小也与误
10、差有关。 一般说来,最小度 量单位大的测装置其误差就大，最小度量单位小的测量装置其误差就小。3.2减少误差的主要措施减小对刀误差的主要措施有：1. 当用试切法对刀时，操作要细心。对刀后还要根据刀具所加工零件的实际尺寸 和编程尺寸之间的误差来修正刀具补偿值，还要考虑机床重复定位精度对对刀精度的 影响以及刀位点的安装高度对对刀精度的影响。2. 当使用仪器对刀时，要注意仪器的制造、安装和测量精度。要掌握使用仪器的 正确方法。3. 选择刀具时要注意刀具的质量和动态刚度。4 .定期检查数控机床零点漂移情况，注意及时调整机床。通过采用试切法与近似定值法法对零件进行加工 ，每种方法均加工五个零件。分 别测量
11、其轴向尺寸与其中一个径向尺寸（10），求尺寸偏差绝对值的平均值，平均值大 的那一组工件说明其对刀误差较大。如果零件的轴向尺寸精度要求高的话，不要用手动测量的试切对刀，因为测量时的人为误差难以避免，可用系统自动测量的那种试切对刀方法，不过也要看系统测量 精度是否与需要保证的尺寸精度。如果零件的径向尺寸要求较高，尽量不要用近似定值法对刀，此对刀方法很难保证刀剪准确的对准工件旋转中心。不过这种方法对刀零 件的轴向尺寸不会有太大的误差，因为对刀时的轴向尺寸是系统自动测量的，避免了人 为误差的介入。致谢时光飞逝，转眼问大学生涯也即将结束了。 短短的三年时光里，我们全都慢慢地 成长起来了。大学生活的结束，
12、也意味着我们即将踏入社会，准备为自己的未来开始 忙碌奔波。回想起三年的大学生涯，真是酸甜苦辣咸五味杂陈。对丁同学们的友情，老师们 的恩情，我念念不忘。曾经在一起快乐的日子也是我美好的回忆。在大学生活里，我 要感谢的就是我的老师们，你们用你们的汗水传递我们知识，给予我一次乂一次的机 会，让我参加比赛，使我在比赛中学习到许多知识，也见识到很多的事情，用时也让 我成长了许多。我还要感谢我的同学们，三年时光虽然不算长，但也是不短。你们的 热情让我在这个陌生的环境下找到了一份温暖，我们曾经为了班级的荣誉一起努力， 有成功，也有失败，但我们都一起共同的度过了，都是我们的生活变的丰富多彩。最后我要感谢生我养
13、我的父母！你们是我认识社会的启蒙老师，让我在这个社会 里不会受骗，也让我在这个社会上可以立足，自理。在以后的日子里，我绝对不会让 父母失望，我会努力的工作，来报答你们的养育之恩。大学的结束，就标志我们开始正式踏入社会，我希望，在以后的日子里我的家 人朋友，老师都能达成自己的目标。最后我衷心感谢各位老师在白忙之中有时间对我的论文进行审阅，评议。8辽宁工程职业学院毕业论文(设计)参考文献1 陈国平.数控机床加工的对刀技巧J.机床与液压,2002,(6).2 王军.数控车床对刀及一种简易对刀装置J.机械工艺师,2001,(1).3 董献坤.数控机床结构与编程M.北京：机械工业出版社,1997.4 许兆丰.数控车床编程与操作M.北京：中国劳动出版社,1997.5 李军.数控机床参考点的设定间J.制造技术与机 床,1994,(5).