研究背景
刀具在加工過程中產生磨損是切削過程中的物理現象,尤其是在加工高溫合金、不鏽鋼、鈦合金等難加工的材料時,刀具磨損更快,這必然會導致加工尺寸變化,進而影響加工精度。在普通車床上加工時,針對刀具磨損帶來的尺寸變化,操作者可以人工控制中拖板進刀量來修正。但數控車削屬於自動加工,刀具磨損後補償、更換刀刃的時間都是需要我們研究的問題。
刀具磨損的過程
在車削過程中,刀具一方面切下切屑,刀具本身也會逐漸磨損,即刀具磨損。通過實驗發現,刀具磨損過程大致分為3個階段。開始使用刀具時,由於新刀具的表面比較粗糙,切削時刀具磨損較快,這個階段為初期磨損階段(Ⅰ段);經過初期磨損後,刀具表面被磨平,切削時磨損較慢,磨損量與切削時間近似成正比,這個階段為正常磨損階段(Ⅱ段);當磨損量達到一定程度後,由於刀具磨損嚴重,使用時機械摩擦加劇,產生切削熱增加較多,導致切削溫度升高,磨損急劇加速,甚至出現崩刃現象,加工表面質量明顯下降,刀具失去切削能力,需要更換刀具,這個階段為急劇磨損階段(Ⅲ段)。通常規定刀具用到產生急劇磨損前必須更換或重磨刀具,此時,後刀面上測定的磨損頻寬度作為刀具磨鈍標準。
刀具磨損的補償方法
隨著切削時間的推移,刀具的磨損量持續增加,這必然導致工件的尺寸發生變化,影響工件的加工質量。在數控車削加工時,需要對刀具磨損進行補償,以保證零件的尺寸精度。
1、手動補償法
2、自動補償法
(1)線上測量自動補償法
(2)宏程式自動補償法