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【摘要】随着科学技术的发展，数字控制技术在各个领域得到了广泛的应用。数控机床上加工零件，所使用的车刀性能是直接影响产品质量和效率的重要因素。使用圆弧刀刃不同的部位去切削，相当于减少刀刃某一位置摩擦的时间，刀具的磨损减少了，刀具的使用时间延长了，减少了切削加工中更换刀具和对刀的次数，缩短了零件零件加工的辅助时间。对保证产品质量，提高劳动生产效率和刀具耐用程度，减小工件的表面粗糙度有着重大意义。
【关键词】数控机床；机械制造；编制程序；圆弧车刀；切削性能
随着科学技术的发展，数字控制技术作为现代制造工业自动化的最重要的手段，数字控制技术在各个领域得到了广泛的应用，对于机械制造传统的加工工艺来讲更是一场革命，一种集机械电子、计算机技术为一体的新型机床应用而生。数控机床一经使用就显示出来它独特的优越性和强大的生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学解决途径。数控机床是国内的使用数量重大，覆盖范围最广的一种机床。在数控机床上加工零件，尤其是手工难以控制的成型面工件的切削，像摇动手柄、圆球手柄等，过去都需要操纵熟练、技术水平比较高的工人来加工，现在我们利用数控机床，对图形进行编程，就可以自动加工出来，而且工件的质量得到保证。另外有些过去不能加工的特殊零件，像变螺距螺纹，现在都可以很容易加工出来。因为只要把加工程序编制好，数控机床就会自动完成加工。从某一种意义上讲，现在操作加工机能变的容易掌握了，而工件质量精度将取决于其他的因素，象数控机床的控制精度、传动精度、车刀的形状、车刀的对刀精度和控制精度等方面。
在数控机床上加工零件，所使用的车刀性能是直接影响产品质量和效率的重要因素。平常我们使用的大部分是直线形状刀刃的尖形车刀，这一种尖形车刀的刀尖比较容易磨损，会使零件的加工尺寸产生变化，从而影响零件的精度。在有些零件结构上没有大台阶的工件，我们使用圆弧车刀进行切削加工，将会收到事倍功半的效果。因为编制程序在加工不同的形状表面时，是使用圆弧刀刃不同的部位去切削，相当于减少刀刃某一位置摩擦的时间，刀具的磨损减少了，刀具的使用时间延长了，减少了切削加工中更换刀具和对刀的次数，缩短了零件零件加工的辅助时间。对保证产品质量，提高劳动生产效率和刀具耐用程度，减小工件的表面粗糙度有着重大意义。
圆弧车刀有如此好的性能，为什么现在在生产中使用的比较少哪？这是因为在使用圆弧车刀时，采用一般的编制程序的方法，将会在加工中造成一定的误差，使工件不合乎要求。例如：所有带刀尖圆弧的车刀车圆锥表面时，理论刀尖达到圆锥与外圆的交点处，而实际圆弧刀刃尚未到达该处，这时如果运行车圆锥程序段，就会产生加工误差。所以需要在编制程序时使用刀尖圆弧半径补偿的方法编制程序。就可以应用自如地使用圆弧车刀了。下面讨论一下在程序编制时使用刀尖圆弧半径补偿需要注意的几个问题。
首先要根据圆弧车刀的编制程序运动方向，判断应该采用左补偿还是右补偿。左、右两种不同的补偿形式的左、右是这样判断的即沿圆弧车刀的切削运动方向看，圆弧车刀在工件的左边这时应该使用刀尖圆弧半径左补偿，反之是右补偿。其次是根据判断得到的左右补偿选择的准备功能G代码，它们分别是左补偿G41和右补偿G42。这样就可以和直线插补代码G01配合使用，在零件上顺利加工按图纸要求的圆柱表面和圆锥表面了。
当需要加工圆弧表面时，这时还需要对圆弧车刀的半径大小提出一些要求。一般来讲，圆弧车刀的半径不易取得过大，在是因为车外圆表面时，半径过大会在零件上的轮廓基点处留下比较大的残留面积（应该车削而没车削的面积），影响零件的基本形状。另外在车削凹面圆弧表面时，当圆弧车刀的半径过大，会使刀具无法进行切削，这时圆弧车刀的半径一定要小于凹面圆弧表面的半径。除此之外，圆弧车刀的形状还有严格的要求，圆弧车刀的圆弧刀刃每一处都应该是以圆弧圆心为中心形成的标准圆弧曲线，就是说圆弧各处的半径都是相等的，否则在加工时会出现因为圆弧半径不一致而造成加工误差，从而影响零件的形状精度。
再一个需要注意的问题是，编制加工程序中需要更换刀具时，应该首先取消刀具补偿，然后再调用新的刀具，否则机床就会报警。数控机床使用的刀具基本上可以分为三类：一是尖形车刀，这是以直线形刀刃我为特征的车刀，这一类车刀的刀尖由直线形的主、副切削刃构成。偏刀、切断刀、三角螺纹刀等都属于这类车刀。另一类在圆弧形车刀，这类车刀的切削刃在由线轮廓度误差很小的圆弧形成的，工作时每一段圆弧都可以切削。再一类是成形车刀，车刀的切削刃与加工工件的轮廓相同，在加工中常见的是小圆弧成形车刀这类车刀在数控加工尽量少用或不用。数控机床车刀安装后，要确定刀具在机床坐标系中的位置，在个过程是对刀，在安装使用圆弧车刀时，圆弧车刀的对刀要求与尖形刀具的对刀不一样，尖形刀具都是以刀尖为基准来对刀。而圆弧车刀的对刀则以圆弧的圆心为基准来对刀。这是因为圆弧车刀的刀位点在圆弧的圆心上。另外在输入圆弧车刀的数据时除了要输入刀具的X、Z坐标数据以外，还要输入刀具的圆弧半径的大小，这样在切削时才会实现刀尖圆弧半径补偿，加工出合格的零件产品。
在数控机床上使用圆弧车刀是有一定难度，随着圆弧车刀的推广应用，我们会更加熟悉它的使用规则和规律，会应用的更广泛，从而在产品质量和生产效率的提高以及数控机床加工的各个方面取得更好效果。
【关键词】数控机床；机械制造；编制程序；圆弧车刀；切削性能
随着科学技术的发展，数字控制技术作为现代制造工业自动化的最重要的手段，数字控制技术在各个领域得到了广泛的应用，对于机械制造传统的加工工艺来讲更是一场革命，一种集机械电子、计算机技术为一体的新型机床应用而生。数控机床一经使用就显示出来它独特的优越性和强大的生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学解决途径。数控机床是国内的使用数量重大，覆盖范围最广的一种机床。在数控机床上加工零件，尤其是手工难以控制的成型面工件的切削，像摇动手柄、圆球手柄等，过去都需要操纵熟练、技术水平比较高的工人来加工，现在我们利用数控机床，对图形进行编程，就可以自动加工出来，而且工件的质量得到保证。另外有些过去不能加工的特殊零件，像变螺距螺纹，现在都可以很容易加工出来。因为只要把加工程序编制好，数控机床就会自动完成加工。从某一种意义上讲，现在操作加工机能变的容易掌握了，而工件质量精度将取决于其他的因素，象数控机床的控制精度、传动精度、车刀的形状、车刀的对刀精度和控制精度等方面。
在数控机床上加工零件，所使用的车刀性能是直接影响产品质量和效率的重要因素。平常我们使用的大部分是直线形状刀刃的尖形车刀，这一种尖形车刀的刀尖比较容易磨损，会使零件的加工尺寸产生变化，从而影响零件的精度。在有些零件结构上没有大台阶的工件，我们使用圆弧车刀进行切削加工，将会收到事倍功半的效果。因为编制程序在加工不同的形状表面时，是使用圆弧刀刃不同的部位去切削，相当于减少刀刃某一位置摩擦的时间，刀具的磨损减少了，刀具的使用时间延长了，减少了切削加工中更换刀具和对刀的次数，缩短了零件零件加工的辅助时间。对保证产品质量，提高劳动生产效率和刀具耐用程度，减小工件的表面粗糙度有着重大意义。
圆弧车刀有如此好的性能，为什么现在在生产中使用的比较少哪？这是因为在使用圆弧车刀时，采用一般的编制程序的方法，将会在加工中造成一定的误差，使工件不合乎要求。例如：所有带刀尖圆弧的车刀车圆锥表面时，理论刀尖达到圆锥与外圆的交点处，而实际圆弧刀刃尚未到达该处，这时如果运行车圆锥程序段，就会产生加工误差。所以需要在编制程序时使用刀尖圆弧半径补偿的方法编制程序。就可以应用自如地使用圆弧车刀了。下面讨论一下在程序编制时使用刀尖圆弧半径补偿需要注意的几个问题。
首先要根据圆弧车刀的编制程序运动方向，判断应该采用左补偿还是右补偿。左、右两种不同的补偿形式的左、右是这样判断的即沿圆弧车刀的切削运动方向看，圆弧车刀在工件的左边这时应该使用刀尖圆弧半径左补偿，反之是右补偿。其次是根据判断得到的左右补偿选择的准备功能G代码，它们分别是左补偿G41和右补偿G42。这样就可以和直线插补代码G01配合使用，在零件上顺利加工按图纸要求的圆柱表面和圆锥表面了。
当需要加工圆弧表面时，这时还需要对圆弧车刀的半径大小提出一些要求。一般来讲，圆弧车刀的半径不易取得过大，在是因为车外圆表面时，半径过大会在零件上的轮廓基点处留下比较大的残留面积（应该车削而没车削的面积），影响零件的基本形状。另外在车削凹面圆弧表面时，当圆弧车刀的半径过大，会使刀具无法进行切削，这时圆弧车刀的半径一定要小于凹面圆弧表面的半径。除此之外，圆弧车刀的形状还有严格的要求，圆弧车刀的圆弧刀刃每一处都应该是以圆弧圆心为中心形成的标准圆弧曲线，就是说圆弧各处的半径都是相等的，否则在加工时会出现因为圆弧半径不一致而造成加工误差，从而影响零件的形状精度。
再一个需要注意的问题是，编制加工程序中需要更换刀具时，应该首先取消刀具补偿，然后再调用新的刀具，否则机床就会报警。数控机床使用的刀具基本上可以分为三类：一是尖形车刀，这是以直线形刀刃我为特征的车刀，这一类车刀的刀尖由直线形的主、副切削刃构成。偏刀、切断刀、三角螺纹刀等都属于这类车刀。另一类在圆弧形车刀，这类车刀的切削刃在由线轮廓度误差很小的圆弧形成的，工作时每一段圆弧都可以切削。再一类是成形车刀，车刀的切削刃与加工工件的轮廓相同，在加工中常见的是小圆弧成形车刀这类车刀在数控加工尽量少用或不用。数控机床车刀安装后，要确定刀具在机床坐标系中的位置，在个过程是对刀，在安装使用圆弧车刀时，圆弧车刀的对刀要求与尖形刀具的对刀不一样，尖形刀具都是以刀尖为基准来对刀。而圆弧车刀的对刀则以圆弧的圆心为基准来对刀。这是因为圆弧车刀的刀位点在圆弧的圆心上。另外在输入圆弧车刀的数据时除了要输入刀具的X、Z坐标数据以外，还要输入刀具的圆弧半径的大小，这样在切削时才会实现刀尖圆弧半径补偿，加工出合格的零件产品。
在数控机床上使用圆弧车刀是有一定难度，随着圆弧车刀的推广应用，我们会更加熟悉它的使用规则和规律，会应用的更广泛，从而在产品质量和生产效率的提高以及数控机床加工的各个方面取得更好效果。