煙臺環(huán)球機(jī)床裝備股份有限公司 (山東 265500) 刁靜林
近年來,隨著機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展,數(shù)控機(jī)床已經(jīng)主導(dǎo)了機(jī)械加工行業(yè),伴隨著零件加工的復(fù)雜化,數(shù)控轉(zhuǎn)臺在加工中心及數(shù)控鏜銑床上的應(yīng)用越來越廣泛。諸多零件的加工都要通過數(shù)控轉(zhuǎn)臺的分度精度來滿足零件不同角度的位置精度要求。因此,在零件加工前,根據(jù)圖樣要求,快速判斷數(shù)控轉(zhuǎn)臺的分度精度是否滿足零件上某點(diǎn)的位置精度要求,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
數(shù)控轉(zhuǎn)臺的分度精度都是以角度值定義的,比如國產(chǎn)某型數(shù)控轉(zhuǎn)臺定位精度為20″;許多零件上的位置精度是以長度值描述的,如圖1所示,對于某零件285mm長度上的兩個(gè)φ30mm同軸孔,要求同軸度誤差在0.03mm以內(nèi)。
在實(shí)際應(yīng)用中,如何根據(jù)一個(gè)快速換算公式,計(jì)算出角度值轉(zhuǎn)換成的長度值,判斷出數(shù)控轉(zhuǎn)臺是否滿足加工的精度要求,十分必要。
在數(shù)學(xué)中關(guān)于角度與弧長轉(zhuǎn)換是這樣定義的:在直徑為D的圓中,360°的圓心角所對的弧長等于圓周長C = πD,所以n°圓心角所對的弧長L為
圖 1
在機(jī)械加工中,角度誤差單位一般為(″),對應(yīng)的長度單位誤差一般為μm,直徑標(biāo)注單位mm,我們以此單位進(jìn)行換算:1mm=103μm,1°=60′=3 600″。
如圖2所示,設(shè)定以μm為單位的弧長為L1,以(″)為單位的角度為S,以mm為單位的直徑為D1,π≈3.141 592 6,代入公式(1)換算如下:
以國產(chǎn)某型定位精度為20″的數(shù)控轉(zhuǎn)臺為例,兩個(gè)同軸圓孔相距285mm,同軸度要求為0.03mm,代入公式(2),其弧長計(jì)算如下:
圖 2
除此之外,也可如圖3所示,根據(jù)直徑尺寸迅速查出弧長。在不考慮機(jī)床加工精度的基礎(chǔ)上,選用國產(chǎn)某型數(shù)控轉(zhuǎn)臺,在工件旋轉(zhuǎn)180°對頭加工孔時(shí),可以滿足零件加工要求。
圖3 某型國產(chǎn)數(shù)控轉(zhuǎn)臺工件直徑與弧長關(guān)系對應(yīng)圖