[科普中国]-刀具装夹误差

在实际加工中，若刀具刀尖高于或低于工件的回转中心，则实际运动轨迹与零件的理论轮廓轨迹就不重合，在加工原理上就会产生误差，这便是刀具装夹误差。

原因分析数控车床加工零件时，应严格按照程序指令控制机床的刀具运动轨迹，从而，加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。不论是手工编程，还是自动编程，都是按照零件的理论轮廓来编制加工程序的。在实际加工中，若刀具刀尖高于或低于工件的回转中心，则实际运动轨迹与零件的理论轮廓轨迹就不重合,在加工原理上就会产生误差。普通车床加工时，这种情况并不影响加工精度。因为，在加工零件的每个尺寸要素时，首先进行人工测量，然后进行精确的修正; 高档数控车床的每一把车刀，都是有严格尺寸精度要求的专用车刀，因而，其刀具刀尖非常接近工件的回转中心线高度，也就是说实际刀具刀尖轨迹与理论轨迹基本上是重合的。所以，加工精度较高。而作为经济型数控车床的车刀，基本上采用随意性较大的普通车床的车刀，且工人还经常自己磨刀，故此，刀具刀尖与工件回转中心线高度不重合的可能性极大。1

刀具误差对加工精度的影响规律a.刀具刀尖高度误差值a 越大，加工直径绝对理论误差就越大。

b.刀具刀尖高度误差值a 对小直径加工误差比大直径加工误差敏感。

c.对准刀具高度时，一般取a小于0.5，此时，对大直径要素加工影响小，对小直径要素加工影响十分明显。

d. 不方便确定刀尖高度的刀具，如幢孔刀、球面车刀等，传统的肉眼定高度a 值，一般可达0.6~ 0.8~，此类加工精度出问题的可能性极大。前面讲的某厂加工阶梯孔就属该类情况。

e.在a 值一定的条件下，加工阶梯要素( 含球面) 直径差值越大，加工直径相对理论误差就越大。

减小误差措施a.采用试切端面( 针对实心工件) 的办法调整刀具刀尖高度。

b.在确定刀具刀尖高度不方便时，采用对刀块调整刀具刀尖与工件回转中心等高。

c.在数控车床上对刀，应优先采用接近或等于直径小的，且有精度要求的外(内) 径对刀(这点与数控车床对刀操作习惯恰恰相反) ，将其相对误差转移到大直径的要素上去，从而提高加工精度等级。

d.对于易产生积屑瘤的材料加工，应采取措施防止产生积屑瘤，一时没办法的应及时清除刀尖上的积屑瘤，增加工件的抽检密度，防止工件超差。

e.采用试切阶梯外径( 或孔径) ，测量其相对误差值，减去机床精度误差，可计算出刀具刀尖高度误差的近似值,从而确定垫片的厚度。2

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李斌 - 副教授 - 西南大学