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。
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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)。
.MW/XnCYs4 `a]feAl 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
0l~z0pvT PAs.T4Av^ d=D-D
1=D-2[(D/2)
2-∆Y
2]
½ b0yNc:
>^Y)@ J 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
#E@X'jwu K#a_7/!v/ ∆Y=±½(2Dd-d
2)
½ 89a`WV@} e\ O&Xe 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。
|eH*Q%M 图1 车刀刀尖偏离X轴的误差示意图
4B'-tV 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)
% e1`wMa 0m'tPFQ| 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
7` IO mTk 3Qu Ft~@@ δ=D1-D=2∆X
LGPg\g` ~0Xx] 用逐点比较法消除刀具圆弧插补圆心误差的影响。
2hE+Om^n 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∆X<0，则沿X轴方向负向补偿∆X(图4)。
W Z^u% Z (a)2∆X>0，正向补偿∆X (b)∆X<0，负向补偿∆X
Kh PDkD- 图4 刀具补偿示意图
半粗车留0.5mm精车余量，即A2=D-0.5，然后测量、比较，刀具补偿的方法同上，直到车出所需的内球面。
k~pb XA*u 4Q^i"jT 车外球面与车内球面原理相同，补偿方向相同，所不同的是刀具安装方向相反。
0j2M< W # [ :cZDVaA| 由于数控车床步进电动机脉冲当量可达0.01、0.005、0.001mm，圆弧插补曲线精度相应在±0.01，±0.005，±0.001mm，根据被加工零件需求，选择相应的数控车床，即可满足生产实际需要。
}7Y @u@R cT3 s{k （作者：东风汽车公司 潘习炎）
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