球(qiu)頭(tou)車(che)床(chuang)工作(zuo)原理(li)：從(cong)工件裝夾(jia)到(dao)球(qiu)頭(tou)成(cheng)型(xing)的(de)加工(gong)流程詳(xiang)解

 

　　壹、工件裝夾(jia)：奠(dian)定(ding)加工(gong)基(ji)準

 

　　加工(gong)前(qian)需(xu)完(wan)成(cheng)工(gong)件的精準固(gu)定(ding)，這是保(bao)障球(qiu)面精度(du)的(de)基(ji)礎。首(shou)先根(gen)據(ju)工(gong)件直徑(jing)選(xuan)擇適配的三(san)爪(zhao)卡盤(pan)或(huo)四爪(zhao)卡盤(pan)，三(san)爪(zhao)卡盤(pan)適(shi)用(yong)於圓形(xing)截(jie)面工件，通過(guo)同步(bu)定(ding)心(xin)結構實現自動對(dui)中(zhong)，定(ding)心(xin)誤差(cha)可控(kong)制(zhi)在(zai)0.02mm以內；異形(xing)工(gong)件則(ze)采(cai)用四(si)爪(zhao)卡盤(pan)，通過(guo)單獨調節(jie)每個(ge)卡爪(zhao)的位(wei)移，手(shou)動校(xiao)正(zheng)工件中心(xin)與車(che)床(chuang)主軸的同軸度(du)。裝夾(jia)時(shi)需(xu)在(zai)工(gong)件與卡爪(zhao)間墊(dian)入(ru)銅(tong)片(pian)，避(bi)免夾(jia)傷(shang)工件表面，同時(shi)通過(guo)百分(fen)表檢(jian)測工(gong)件徑(jing)向跳動(dong)，確(que)保(bao)誤(wu)差(cha)不超(chao)過0.01mm，防(fang)止加工(gong)過(guo)程中(zhong)因工(gong)件偏移導致(zhi)球(qiu)面偏心(xin)。

 

　　二(er)、刀具配置與軌跡(ji)編程

 

　　球(qiu)頭(tou)加工(gong)需(xu)采(cai)用專(zhuan)用成(cheng)型(xing)刀具或(huo)通過(guo)數控系統控(kong)制刀具軌跡(ji)。傳統加工(gong)中(zhong)，成(cheng)型(xing)刀具的切削(xue)刃(ren)需預(yu)磨成(cheng)與球(qiu)面曲率(lv)壹致的圓弧(hu)，適(shi)用(yong)於批量(liang)生產(chan)相(xiang)同規(gui)格(ge)的(de)球(qiu)頭(tou)；數控(kong)車(che)床(chuang)則(ze)通過(guo)G代(dai)碼(ma)編程，控(kong)制刀具沿X軸與Z軸的復合運動(dong)，形(xing)成(cheng)符(fu)合球(qiu)面方(fang)程（x²+y²=r²）的(de)切削(xue)軌(gui)跡(ji)。刀具材質(zhi)選(xuan)擇需匹配工件材料(liao)，加工(gong)碳(tan)鋼(gang)常用(yong)高(gao)速(su)鋼(gang)刀具，加工(gong)不銹(xiu)鋼(gang)或(huo)高強(qiang)度(du)合(he)金則(ze)需(xu)采(cai)用硬(ying)質(zhi)合金刀具，並(bing)通過(guo)刀具補償(chang)功能修(xiu)正(zheng)刀具磨損(sun)量(liang)，確(que)保(bao)球(qiu)面半徑(jing)公(gong)差(cha)控制在(zai)±0.005mm範圍內(nei)。

 

　　三(san)、切削(xue)加工(gong)：球(qiu)面成(cheng)型(xing)核心(xin)環節(jie)

 

　　加工(gong)啟(qi)動後(hou)，車(che)床(chuang)主軸帶動工(gong)件以1000-3000r/min的轉(zhuan)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)，形(xing)成(cheng)主(zhu)運動(dong)；同(tong)時(shi)刀具在(zai)進(jin)給系統驅(qu)動(dong)下，按預(yu)設軌(gui)跡(ji)向工件進(jin)給，完(wan)成(cheng)切削(xue)運動(dong)。粗(cu)加工(gong)階(jie)段(duan)采(cai)用大(da)進(jin)給量(liang)（0.1-0.3mm/r）快速(su)去(qu)除(chu)多(duo)余(yu)材料(liao)，預(yu)留(liu)0.1-0.2mm的精(jing)加工(gong)余(yu)量(liang)；精加工(gong)階(jie)段(duan)降低進(jin)給量(liang)至0.02-0.05mm/r，配合冷(leng)卻系統（乳化液(ye)或(huo)切削(xue)油）降(jiang)低切削(xue)溫(wen)度(du)，減(jian)少工(gong)件熱(re)變(bian)形(xing)。加工(gong)過(guo)程中(zhong)，數控系統實(shi)時(shi)監(jian)測主(zhu)軸負載(zai)與刀具位置，當出現異常負(fu)載(zai)時(shi)自動暫停，避免刀具崩損(sun)或(huo)工件報廢(fei)。

 

　　四、精(jing)度(du)檢(jian)測與誤差(cha)修(xiu)正(zheng)

 

　　球(qiu)面成(cheng)型(xing)後(hou)需通過(guo)專用量(liang)具進(jin)行精(jing)度(du)檢(jian)測，常用(yong)工(gong)具包括(kuo)半徑(jing)規(gui)、百分(fen)表與三(san)坐標(biao)測量(liang)儀(yi)。半(ban)徑(jing)規(gui)可(ke)快(kuai)速(su)比(bi)對(dui)球(qiu)面曲率(lv)，判(pan)斷(duan)是否符(fu)合設計(ji)要(yao)求；百分(fen)表通過(guo)測量(liang)球(qiu)面各點的(de)徑(jing)向跳動(dong)，檢(jian)測圓度(du)誤(wu)差；三(san)坐標(biao)測量(liang)儀(yi)則(ze)能精準(zhun)測量(liang)球(qiu)面的半(ban)徑(jing)、圓度(du)、圓柱度(du)等(deng)幾何(he)參數，精(jing)度(du)可(ke)達0.001mm。若檢(jian)測發(fa)現誤(wu)差(cha)超差(cha)，需分(fen)析誤(wu)差(cha)來源：徑(jing)向誤差(cha)通常由(you)卡盤(pan)定(ding)心(xin)不準(zhun)導致(zhi)，需(xu)重新校(xiao)正卡爪(zhao)；軸向誤差(cha)則(ze)通過(guo)調整刀具補償(chang)參數修(xiu)正(zheng)，確(que)保(bao)後(hou)續加工(gong)精(jing)度(du)達標。

 

　　五、工件卸載(zai)與表面處(chu)理

 

　　完(wan)成(cheng)精(jing)度(du)檢(jian)測後(hou)，需緩慢松(song)開(kai)卡盤(pan)，避(bi)免工件因突然(ran)釋放產(chan)生形(xing)變(bian)。卸(xie)載(zai)後(hou)的工件需去除表(biao)面切削(xue)殘(can)留(liu)，可采(cai)用壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)吹(chui)除切屑(xie)，或(huo)通過(guo)超聲波清洗(xi)去除油汙。對(dui)於有表面粗糙(cao)度(du)要(yao)求的(de)工(gong)件（如(ru)Ra0.8μm以下），還需(xu)進(jin)行拋(pao)光(guang)處(chu)理，采(cai)用砂(sha)輪(lun)或(huo)拋(pao)光(guang)輪(lun)對(dui)球(qiu)面進(jin)行輕微(wei)打磨(mo)，最終形(xing)成(cheng)符(fu)合設計(ji)標(biao)準的(de)球(qiu)頭(tou)產(chan)品。