多边形车削刀尖轨迹仿真与误差分析

摘要

由于多边形车削过程中存在“以曲代直”这类理论误差,减小多边形车削的误差对于提高车削精度具有重要意义。为建立车削过程的数学模型,利用反转法求解出刀尖运动轨迹方程,在MATLAB软件中编写车刀运动轨迹函数,实现切削过程的动态仿真,基于布尔运算生成车削后的工件轮廓。在建立误差理论模型的基础上,对车削过程存在的误差进行了分类:圆角误差与直线度误差。利用拉格朗日乘数法,求解出工件直线度误差的条件极值,推导出误差计算公式,分析了直线度误差与车床轴心距的映射关系,给出了车床轴心距的合理取值范围,基于插齿机蜗杆轴的加工实例,验证了上述理论的合理性。为车削加工参数优化及车削误差改善提供了理论与方法支撑。