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[摘 要]数控车削加工高质量高精度，且具有很好的可控性。数控车削刀尖圆弧可以有效提高数控车床加工精度。但是理想的刀尖的存在并不现实。刀尖半径的存在会导致相关误差的产生，而这种误差需要被弥补，本文刀尖圆弧半径误差补偿方法在应用当中一般为人工补偿以及机床补偿。并通过对比分析以期为数控车床的生产应用提供参考。
[关键词]数控车削；刀尖圆弧半径；加工
中图分类号：S874 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0273-01
1.引言
数控车削加工高质量高精度，且具有很好的可控性。在实际应用过程中为提升精度，需要参考刀具、工艺等诸多生产要素，而对数控车削加工过程中的刀尖圆弧的研究也得到了诸多学者的关注研究，数控车床的刀尖圆弧关系到车床的运营加工效率以及车床产出的零部件的产品质量。无论是刀具的使用过程，还是编程中，抑或是工件加工过程中，对于刀尖圆弧半径的控制探讨，都成为数控车削加工领域的热点。实际数控加工过程中，数控刀具的刀尖的几何形状通常设置为圆弧形（刀尖圆弧半径一般在0.4毫米到1.6毫米之间）（部分刀具也可能设置成其他可能的曲线），这主要是考虑到：增强刀具的刀尖强度；提升代加工零部件的表面光滑程度；进一步提升刀具的使用寿命；有效减弱刀具的磨损水平。从理论上来说，零件的加工精度很大程度上受刀尖圆弧半径的作用，刀尖圆弧的合理半径可以有效提升产出零件精度，但是实际情况是，刀尖的弧形，导致刀位点的运动轨迹不与工件的轮廓恰好一致，便产生误差，刀尖圆弧半径不等更会引起不同的加工误差的增大，所以说理想的数控刀尖并不存在。而涉及到如何让确定该误差的大小以及怎样进行补偿，则是数控车削刀尖圆弧研究领域的另一难题，同时也是本文关注的另一焦点。
2.数控车削刀尖圆弧半径的选择
数控车削刀尖圆弧半径的研究是研究提升加工精度的必由之路，对于合理的半径大小的确定，国内外学者对此进行了广泛的研究，综合来看，数控车削刀尖圆弧半径数值的确定需要主要考虑到以下两个方面：
第一，粗加工的车削刀具刀刃强度。
在数控车工的粗加工的过程当中，应重点关注刀刃强度。此时，较大刀尖半径的车削刀具是首选，数控车削的加工过程中，参考刀刃强度在合理的范围内确定其刀片半径在1.2毫米到1.6毫米之间，如果车工过程产生较为强烈的震动，此时可不必局限于该半径范围，可在一定合理的可变范围内进行二次确认。在数控粗加工过程中，较大半径刀片的选择，对于高效、高质的数控车工模式的建立，具有很好的提升作用。
第二，精加工车削刀具刀表面精度。
在数控车工的的精加工过程当中，应重点关注刀表面精度。表面精度会受到两个因素影响：一是数控车刀半径，二是进给量，具体来说，降低进给量（即低进给量）以及提升车刀半径（即大的车刀半径）均能有效提升车工零部件的表面品质，但在这一过程中需要关注的是，刀具的刀尖半径一旦大于一定程度，便会容易引发车工震动，影响车工效率。因此综合来看，车工精加工过程中较小的刀尖半径和较小的刀尖的进给量是更好的选择，总结来说，就是利用刀尖圆弧小半径的加工方式实现零部件的精加工运作。
3.数控车削刀尖圆弧半径加工误差及半径补偿
在数控车削加工过程中，刀尖圆弧半径会引发不同程度的加工误差，但是精粗加工的不同情况有不同的加工误差，误差的大小和方向，相差迥异。所以加工误差的确定，需要考虑不同加工的具体情况，并在此基础之上进行误差的大小以及方向分析。
数控车削程序凭借例如试切法等对刀方法，并以此来确认车刀刀尖实际的固定位置，并以此为假想刀尖点，参考待加工零件的形状和大小进行系统化编制。但现实来讲，车刀刀尖轮这条曲线是非常难以得到确认的。理论上来说，无论何种轮廓的工件，无论曲面、錐面，实际切削点处的刀尖圆弧的切线是与被切削面的切线一致的。但实际上，当待加工零件当中有遇到圆锥面、弧面、曲面时，无论X向、Z向或是实际切削点的法向，车工都会造成实际切削点和理想设置的假想刀尖点的不一致，而这便是加工误差的直接产生原因。由于不同的刀尖半径的差异造成的加工误差，便是本文讨论的刀尖半径误差。
刀尖圆弧半径误差补偿方法在应用当中一般为人工补偿以及机床补偿。第一，人工补偿。太过简单的车床无法自动进行刀尖半径补偿，但是一旦待加工零件的高精度要求和曲面轮廓时，此时车工便只能依靠人工补偿弥补加工误差了。同时人工补偿方法有特定的应用范围，以假想刀尖点进行车工编程的时候是必须应用人工补偿方法的。应用中误差的人工补偿的具体方式还可以分为两种：其一，就是刀具路径是以刀尖圆弧中心来策划的；其二，就是先对待工零件的曲面（圆锥、圆弧）进行局部误差补偿，并在此之后重新规划刀具的路径。但是应用过程当中人工补偿的方法还是存在一定的问题的，其中计算量较大且需要人工计算以及刀具的路径参数需要依靠刀具半径变化，并重新进行计算。第二，机床补偿。这种方法的应用没有特定的辖制。在用刀尖圆弧中心点当作刀位点来进行对刀以及编程的情况下，两种误差补偿方法是全部适用的，具体采用哪种方法，工作人员可自行确定。也就是说人工补偿的使用范围更广泛。当然除这两种方法之外，还有一种简便的方法经常使用，那便是对刀和编程是以刀尖圆弧中心点作为刀位点为基础来操作的，在此基础之上数控系统自动运行，更根据系统设置自动进行误差补偿。刀具半径的大小改变或者刀具的更换，在此过程当中进行车工的程序的自动调整，车床系统可以将刀位点进行自动修正和路径的自动更换，便可以更好的契合车工零件的形状，并以此提升车工零件的整体产品精度。
4.总结
数控车削刀尖圆弧可以有效提高数控车床加工精度。数控车床的自动化程序设定对于加工精度的影响也是显著的，因此数控车床的程序设定对于零件精度的影响十分重要。那么数控车削加工程序在编写的过程中需要注意些什么呢？首先，编程车刀的刀刃作为刀刃点；然后，在靠着刀位点顺着工件的表面进行编程。如果数控车削刀尖圆弧等于0，那么刀位点的运行轨迹就会和工件的外表轮廓重叠，当然这是在工件的尺寸受刀尖点限制的条件下，此时，工件的尺寸从理论上来说还是精确不存在误差的。但实际上并非如此，数控车削的半径加工误差的存在显著影响加工产出效率。
而数控车削的半径补偿在一定程度上保证工件的精度要求的条件下，又有利于整体数控程序的编制以及程序的运行。所以数控车工系统是十分注重刀具的半径补偿功能的，由此如何去正确使用半径补偿功能也就成为重中之重。所以数控车床程序中需要事先建立好刀具的半径补偿的相应程序，并据此来竭尽可能减小车工中的误差大小并补充相应程序，车工结束后就直接不再设定刀具半径补偿的程序，防止程序设定影响接下来车工刀具的相关参数设置。实际应用过程中，车削一般简化编程方式，推荐使用复合型之的循环编程，即使在粗加工的条件下，循环编程并不适用，其容易导致弧形加工零件的表面光滑度较低。
参考文献
[1] 王守志，韩金玉，车刀刀尖圆弧半径对车削质量的影响分析，《组合机床和自动化加工技术》，2016年12期；
[2] 耿仁贤，数控车削加工中刀尖圆弧的应用探究，《科技创新导报》，2011年27期；
[关键词]数控车削；刀尖圆弧半径；加工
中图分类号：S874 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0273-01
1.引言
数控车削加工高质量高精度，且具有很好的可控性。在实际应用过程中为提升精度，需要参考刀具、工艺等诸多生产要素，而对数控车削加工过程中的刀尖圆弧的研究也得到了诸多学者的关注研究，数控车床的刀尖圆弧关系到车床的运营加工效率以及车床产出的零部件的产品质量。无论是刀具的使用过程，还是编程中，抑或是工件加工过程中，对于刀尖圆弧半径的控制探讨，都成为数控车削加工领域的热点。实际数控加工过程中，数控刀具的刀尖的几何形状通常设置为圆弧形（刀尖圆弧半径一般在0.4毫米到1.6毫米之间）（部分刀具也可能设置成其他可能的曲线），这主要是考虑到：增强刀具的刀尖强度；提升代加工零部件的表面光滑程度；进一步提升刀具的使用寿命；有效减弱刀具的磨损水平。从理论上来说，零件的加工精度很大程度上受刀尖圆弧半径的作用，刀尖圆弧的合理半径可以有效提升产出零件精度，但是实际情况是，刀尖的弧形，导致刀位点的运动轨迹不与工件的轮廓恰好一致，便产生误差，刀尖圆弧半径不等更会引起不同的加工误差的增大，所以说理想的数控刀尖并不存在。而涉及到如何让确定该误差的大小以及怎样进行补偿，则是数控车削刀尖圆弧研究领域的另一难题，同时也是本文关注的另一焦点。
2.数控车削刀尖圆弧半径的选择
数控车削刀尖圆弧半径的研究是研究提升加工精度的必由之路，对于合理的半径大小的确定，国内外学者对此进行了广泛的研究，综合来看，数控车削刀尖圆弧半径数值的确定需要主要考虑到以下两个方面：
第一，粗加工的车削刀具刀刃强度。
在数控车工的粗加工的过程当中，应重点关注刀刃强度。此时，较大刀尖半径的车削刀具是首选，数控车削的加工过程中，参考刀刃强度在合理的范围内确定其刀片半径在1.2毫米到1.6毫米之间，如果车工过程产生较为强烈的震动，此时可不必局限于该半径范围，可在一定合理的可变范围内进行二次确认。在数控粗加工过程中，较大半径刀片的选择，对于高效、高质的数控车工模式的建立，具有很好的提升作用。
第二，精加工车削刀具刀表面精度。
在数控车工的的精加工过程当中，应重点关注刀表面精度。表面精度会受到两个因素影响：一是数控车刀半径，二是进给量，具体来说，降低进给量（即低进给量）以及提升车刀半径（即大的车刀半径）均能有效提升车工零部件的表面品质，但在这一过程中需要关注的是，刀具的刀尖半径一旦大于一定程度，便会容易引发车工震动，影响车工效率。因此综合来看，车工精加工过程中较小的刀尖半径和较小的刀尖的进给量是更好的选择，总结来说，就是利用刀尖圆弧小半径的加工方式实现零部件的精加工运作。
3.数控车削刀尖圆弧半径加工误差及半径补偿
在数控车削加工过程中，刀尖圆弧半径会引发不同程度的加工误差，但是精粗加工的不同情况有不同的加工误差，误差的大小和方向，相差迥异。所以加工误差的确定，需要考虑不同加工的具体情况，并在此基础之上进行误差的大小以及方向分析。
数控车削程序凭借例如试切法等对刀方法，并以此来确认车刀刀尖实际的固定位置，并以此为假想刀尖点，参考待加工零件的形状和大小进行系统化编制。但现实来讲，车刀刀尖轮这条曲线是非常难以得到确认的。理论上来说，无论何种轮廓的工件，无论曲面、錐面，实际切削点处的刀尖圆弧的切线是与被切削面的切线一致的。但实际上，当待加工零件当中有遇到圆锥面、弧面、曲面时，无论X向、Z向或是实际切削点的法向，车工都会造成实际切削点和理想设置的假想刀尖点的不一致，而这便是加工误差的直接产生原因。由于不同的刀尖半径的差异造成的加工误差，便是本文讨论的刀尖半径误差。
刀尖圆弧半径误差补偿方法在应用当中一般为人工补偿以及机床补偿。第一，人工补偿。太过简单的车床无法自动进行刀尖半径补偿，但是一旦待加工零件的高精度要求和曲面轮廓时，此时车工便只能依靠人工补偿弥补加工误差了。同时人工补偿方法有特定的应用范围，以假想刀尖点进行车工编程的时候是必须应用人工补偿方法的。应用中误差的人工补偿的具体方式还可以分为两种：其一，就是刀具路径是以刀尖圆弧中心来策划的；其二，就是先对待工零件的曲面（圆锥、圆弧）进行局部误差补偿，并在此之后重新规划刀具的路径。但是应用过程当中人工补偿的方法还是存在一定的问题的，其中计算量较大且需要人工计算以及刀具的路径参数需要依靠刀具半径变化，并重新进行计算。第二，机床补偿。这种方法的应用没有特定的辖制。在用刀尖圆弧中心点当作刀位点来进行对刀以及编程的情况下，两种误差补偿方法是全部适用的，具体采用哪种方法，工作人员可自行确定。也就是说人工补偿的使用范围更广泛。当然除这两种方法之外，还有一种简便的方法经常使用，那便是对刀和编程是以刀尖圆弧中心点作为刀位点为基础来操作的，在此基础之上数控系统自动运行，更根据系统设置自动进行误差补偿。刀具半径的大小改变或者刀具的更换，在此过程当中进行车工的程序的自动调整，车床系统可以将刀位点进行自动修正和路径的自动更换，便可以更好的契合车工零件的形状，并以此提升车工零件的整体产品精度。
4.总结
数控车削刀尖圆弧可以有效提高数控车床加工精度。数控车床的自动化程序设定对于加工精度的影响也是显著的，因此数控车床的程序设定对于零件精度的影响十分重要。那么数控车削加工程序在编写的过程中需要注意些什么呢？首先，编程车刀的刀刃作为刀刃点；然后，在靠着刀位点顺着工件的表面进行编程。如果数控车削刀尖圆弧等于0，那么刀位点的运行轨迹就会和工件的外表轮廓重叠，当然这是在工件的尺寸受刀尖点限制的条件下，此时，工件的尺寸从理论上来说还是精确不存在误差的。但实际上并非如此，数控车削的半径加工误差的存在显著影响加工产出效率。
而数控车削的半径补偿在一定程度上保证工件的精度要求的条件下，又有利于整体数控程序的编制以及程序的运行。所以数控车工系统是十分注重刀具的半径补偿功能的，由此如何去正确使用半径补偿功能也就成为重中之重。所以数控车床程序中需要事先建立好刀具的半径补偿的相应程序，并据此来竭尽可能减小车工中的误差大小并补充相应程序，车工结束后就直接不再设定刀具半径补偿的程序，防止程序设定影响接下来车工刀具的相关参数设置。实际应用过程中，车削一般简化编程方式，推荐使用复合型之的循环编程，即使在粗加工的条件下，循环编程并不适用，其容易导致弧形加工零件的表面光滑度较低。
参考文献
[1] 王守志，韩金玉，车刀刀尖圆弧半径对车削质量的影响分析，《组合机床和自动化加工技术》，2016年12期；
[2] 耿仁贤，数控车削加工中刀尖圆弧的应用探究，《科技创新导报》，2011年27期；