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發(fā)表于 2012-8-5 14:47:27
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本帖最后由 陳明6174 于 2012-8-5 14:49 編輯 - s8 U) S4 S3 u# i, q. o% @
% M, U1 |* P. @
機(jī)械加工中常有由復(fù)雜曲線所構(gòu)成的非圓曲線(如橢圓曲線、拋物線,、雙曲線和漸開線等)零件,,隨著工業(yè)產(chǎn)品性能要求的不斷提高,非圓曲線零件的作用就日益重要,,其加工質(zhì)量往往成為生產(chǎn)制造的關(guān)鍵,。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)一般只具有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)功能, 非圓曲線形狀的工件在數(shù)控車削中屬于較復(fù)雜的零件類別,,一般運(yùn)用擬合法來進(jìn)行加工,。而此類方法的特點(diǎn)是根據(jù)零件圖紙的形狀誤差要求,把曲線用許多小段的直線來代替,根據(jù)零件圖紙的形狀誤差,,如果要求高,直線的段數(shù)就多,,雖然可以憑借CAD軟件來計(jì)算節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),,但是節(jié)點(diǎn)太多也導(dǎo)致了加工中的不方便,如果能靈活運(yùn)用宏程序,,則可以方便簡捷地進(jìn)行編程,,從而提高加工效率。 & A$ e2 T0 Q. d
h; N$ \ |; g5 V" A0 p' Y
一,、非圓曲線宏程序的使用步驟) _# S* u8 p/ e; a
(1)選定自變量,。非圓曲線中的X和Z坐標(biāo)均可以被定義成為自變量,一般情況下會選擇變化范圍大的一個(gè)作為自變量,,并且要考慮函數(shù)表達(dá)式在宏程序中書寫的簡便,,為方便起見,我們事先把與Z 坐標(biāo)相關(guān)的變量設(shè)為#100,、#101,,將X坐標(biāo)相關(guān)的變量設(shè)為#200、#201等,。
, s0 y% n% ]; L0 m' Y7 F (2)確定自變量起止點(diǎn)的坐標(biāo)值,。必 須要明確該坐標(biāo)值的坐標(biāo)系是相對于非 圓曲線自身的坐標(biāo)系,其起點(diǎn)坐標(biāo)為自變量的初始值,,終點(diǎn)坐標(biāo)為自變量的終止值,。: m( m( R8 C: H9 o& N
(3)進(jìn)行函數(shù)變換,確定因變量相對 于自變量的宏表達(dá)式,。
' T6 ]* g( b4 {2 j% i (4)確定公式曲線自身坐標(biāo)系的原點(diǎn)相對于工件原點(diǎn)的代數(shù)偏移量(△X和△Z),。
+ P* U9 f8 t9 m/ p (5)計(jì)算工件坐標(biāo)系下的非圓曲線上各點(diǎn)的X坐標(biāo)值(#201)時(shí),判別宏變量#200的正負(fù)號,。以編程輪廓中的公式曲線自身坐標(biāo)原點(diǎn)為原點(diǎn),,繪制對應(yīng)的曲線坐標(biāo)系的X ′和Z ′坐標(biāo)軸,以其Z ′坐標(biāo)為分界 線,,將輪廓分為正負(fù)兩種輪廓,,編程輪廓在X ′正方向稱為正輪廓,編程輪廓在X ′負(fù)方向?yàn)樨?fù)輪廓,。5 y# e: H9 n2 R0 v& l5 E
如果編程中使用的公式曲線是正輪廓,,則在計(jì)算工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值(#201)時(shí),宏變量#200的前面應(yīng)冠以正號;如公式曲線是負(fù)輪廓,,則宏變量#200的前面應(yīng)冠以負(fù)號,,即#201=±#200+△X 。" a o2 x$ X. d9 W0 r6 a
(6)設(shè)計(jì)非圓曲線宏程序的模板,。設(shè)Z坐標(biāo)為自變量#100,,X坐標(biāo)為因變量#200,,自變量步長為△w,△X為曲線本身坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件坐標(biāo)系下X方向偏移量,,△Z為曲線本身坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件坐標(biāo)系下Z方向偏移量,,則公式曲線段的加工程序宏指令編程模板如下。
$ I1 Z6 k" H5 T; q #100=Z1 (定義自變量的起點(diǎn)Z坐標(biāo))
5 `% Z$ T+ d9 { WHILE [ #100 GE Z2]DO 1
+ p5 E3 O, O" Z- s (加工控制)
' J3 Y0 s' e) C8 K9 |2 T( t- Q# A3 q #200=f(#100) (建立自變量與因變量函數(shù)關(guān)系式)
- w- v* N6 n; }& g9 v4 A #201=±#200+△X
% W1 ?8 M2 ]" l/ [- |/ r (計(jì)算曲線上點(diǎn)在加工坐標(biāo)系的X坐標(biāo))/ T" L7 q. o& C2 @4 K. n- V0 Q
#101=#100+△Z(計(jì)算曲線上點(diǎn)在加工坐標(biāo)系的Z坐標(biāo))
- P! N* _- J2 q7 a) W G01 X[2*#201] Z[#101]F
# S5 a6 L1 E* F/ h* m3 K (曲線加工)- o! K G7 e& h, J! j0 e) D
#100=#100-△w (自變量減小一個(gè)步距)9 m$ b. D w: f m, v5 j
END1 (加工結(jié)束)
5 g% H% Z( O0 z- G" @
* v6 N, R8 g; E$ y' f4 l二,、非圓曲線宏程序的具體應(yīng)用實(shí)例6 r, X2 G% L; l8 ?( B; t5 ^* I
運(yùn)用以上非圓曲線宏程序模板,,就可以快速準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)零件公式曲線輪廓的編程和加工。下面介紹一個(gè)具體應(yīng)用示例,。加工圖1所示橢圓輪廓,,棒料Φ45,編程零點(diǎn)放在工件右端面,。4 I, x7 L, z% W
(1)分析零件尺寸,,確定正負(fù)輪廓及代數(shù)偏移量(△X 和△Z)。( _5 f# U1 S" s0 J# L u/ v( b
m$ ~+ R6 f; T+ ?! S- Y
由圖可知,,該圖中的橢圓曲線為凸?fàn)�,,編程輪廓在X ′軸正方向?yàn)檎喞谟?jì)算工件坐標(biāo)系下的X 坐標(biāo)值(#3,、#201)時(shí),,宏變量#200的前面應(yīng)冠以正號,公式曲線自身坐標(biāo)系的原點(diǎn)相對于 工件原點(diǎn)的偏移量為(X0,,Z-60),。9 l" s7 q+ a* R! B6 b6 s
(2)零件的外輪廓粗精加工參考程序如下(粗加工用直角方程,精加工用極坐標(biāo)方程),。
: L4 `, _4 Y" H" b' v) l O99888 _2 W( G# ~1 k! _- m) V
G98 S700 M3; T0101;
4 c0 W L! `6 F3 I6 } G0 X41 Z2;+ `' }8 Z D% ?& W, b" z; v
G1 Z-100 F150; (粗加工開始) G0 X42;4 X! {" ?% m4 n4 J- G
Z2;
1 _+ O0 E& [1 O8 D/ M& z) M #1=20*20*4; (4a2)4 ]5 z/ p: t; B# p
#2=60; (b)6 E* x5 a, |9 i8 m$ f+ r% Y
#3=35 ; (X初值(直徑值)) WHILE[ #3 GE 0] DO1; (粗加工控制)
2 S+ _4 C( m' w( W5 I/ H. p6 F2 d #100=#2*SQRT[1-#3*#3/#1]; (Z): K, z3 t: p0 e& {
#101=#100-60+0.2
. X) U1 `! E2 n G0 X[#3+1] ; (進(jìn)刀)5 q( t5 S- Y( Q. ~- k# {$ i
G1 Z[#101] F150; (切削). l7 I1 W1 s/ Z
G0 U1; (退刀) Z2; (返回)9 e E9 e5 a' t( ~% t& b" ^
#3=#3-4; (下一刀切削直徑) END1;
2 s" \- u: a1 I) b- G( _) u5 d0 T #10=0.8; (X向精加工余量)! |- y. [9 {- N. W
#11=0.1; (Z向精加工余量) WHILE[ #10 GE 0] DO1; (半精,、精加工控制)! T8 h% c( h! M' M* D$ \
G0 X0 S800; (進(jìn)刀,準(zhǔn)備精加工)$ o: U4 k5 p1 W, s' t
#20=0 ; (角度初值) WHILE [#20 LE 90] DO2; (曲線加工范圍)
* f& L3 @" [9 X5 O #200=2*20*SIN[#20]; (X)
. X% o, B1 h( h: R #201=#200+#10$ u' u _4 U9 ^6 U" {: R
#100=60*COS[#20]; (Z)8 k* z* S( c4 Y; F# L& R
#101=#100+#11-603 z$ X# @& ~6 \, c) ]
G1X[#201]Z[#101] F100; (曲線 精加工)
: O5 m7 {3 r, P* T) \2 l8 E& K, E #20=#20+1; END2;3 @4 J* \- t7 z" ?: ^; ]5 w6 f! j' I
G1 Z-100; G0 X45 Z2;
8 E9 Y$ B* z* f #10=#10-0.8;+ g: [( R, s- }, P; s$ @* S3 w# u
#11=#11-0.1;
6 [7 S! J& N" I1 i& `; b5 z END1;2 e' G V( j; \3 l
G0 X100 Z200; M30;( q1 h" \% P' e3 ]
(3)運(yùn)用數(shù)控仿真軟件,,可得到加工仿真校驗(yàn)圖如圖2所示,。! ^ @8 m, j" U
+ k# `" k$ Q- x0 ~" X) i) B
/ r# q: k" O( j! {% M2 e4 L三、結(jié)束語
1 w1 p6 N; h) p" W' I7 T5 G. @* u7 N 通過實(shí)例可知宏程序是從工件外不斷逼近直至最后加工成型,,解決了非圓曲線不能用子程序的相對編程方式的矛盾,,因此加工非圓曲線的工件靈活使 用宏程序,實(shí)現(xiàn)了數(shù)控加工方便快捷之目的,。' B# m. z# R9 c; {
* a$ B8 ]* L" t9 M6 d, U" H$ C |
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