车削工件形状误差检测与分析

　　影响车削工件形状误差的因素很多，如车床精度、装夹方法、加工工艺、车刀的磨损和车刀的安装等。车削工件一般是圆柱体(孔)和圆锥体(孔)，分析它们的形状误差成因，对于采取相应的对策，减少盲目性，减小少车削工件的形状误差，有很大的应用价值。

　　本文仅讨论加工圆柱体和锥体时，由于车床主轴与导轨不平行度引起的形状误差(以下简称X向平行度误差)和车刀偏离工件中心引起的形状误差(以下简称Y向对中误差)。

　　1圆柱工件X向平行度误差和Y向对中误差分析

　　与检测见图1，设O1K1=R0，车床主轴与导轨X向不平行夹角α。这样，当车刀刀尖从K1对好中心后走刀到K2点。

　　设O2K2=Rx，则由图1所示可得

　　这是一个双曲线函数，车出来的工件是一个单调增大双曲面体。如果着色插入与之配合的孔中检测，则会出现两端掉色。

　　假定车床主轴与导轨X向平行，安装刀具时刀尖在起始K1点Y向偏离工件中心ΔY(见图2)，车刀平行轴线走刀到K2点。从图2中可看出，此工件可能会出现尺寸误差或其他误差，也就是Y向对中误差，而不会出现前面所述的单调增大双曲面体。

　　2圆锥工件X向平行度误差与Y向对中误差

　　2.1圆锥工件X向平行度误差问题(图3)

　　设圆锥角为β，车床主轴与导轨X向不平行夹角α。当刀尖从K1点对好中点并按斜角β走刀到K2点。

　　设圆锥角为β，车床主轴与导轨X向不平行夹角α。当刀尖从K1点对好中点并按斜角β走刀到K2点。

　　设O1K1=R0O2K2=Rx则从图3中有

　　取这样有：

　　从(2)式可以看出，这仍然是一个双曲线函数。

　　但不是单调减小。

　　当时，Rx最小;

　　当后，Rx又增大，此时车出的是两头大中间小的双曲面体。所车工件着色放入圆锥套规检测，会发现两端着色会擦去。

　　2.2圆锥体Y向对中误差问题(图4)

　　假定车床主轴与导轨X向平行，安装刀具时刀尖在K1点起始点Y向偏离工件中心ΔY，刀尖按斜角β走刀到K2点。

　　设；

　　这样有：

　　(3)式实际上也是一个双曲线函数。

　　当后，Rx从小增大，此时车出工件是一个中间小两头大的双曲面体;当将其放入圆锥套规检测，则两端着色擦去。

　　3结语

　　车削的工件，如果圆柱体着色检测不是两端擦去，且尺寸不是呈非线性规定变化，而车削的圆锥体着色检测两端擦去着色，则此时的形状误差是Y向对中误差，应检查刀具安装是否对中。如果车削工件不管圆柱体还是圆锥体，着色检测都是两端擦去，此时的形状误差是主轴与导轨X向不平行误差，也可能还兼有Y向对中误差，这时首先要检查机床主轴与导轨的平行度，如果误差还不能消除，还要检查刀具是否对中。