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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
- X2 r8 d; V% X- ~. v2 r7 T
" t; z, m, b) X( V+ b3 _- E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(kāi)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(lái)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(lái)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(lái)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(jiǎn)捷地進(jìn)行編程,,從而提高加工效率,。 % ^5 {+ w0 l2 \: X
3 a& C& ~ k4 `& J4 U/ h3 N+ W
一、非圓曲線宏程序的使用步驟8 y. X4 z: c. \, i( d! D- H
(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(huì)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(jiǎn)便,為方便起見(jiàn),,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,。
0 p" O# T. U+ T* U9 Q (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(duì)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,。. Y1 p1 ?6 G0 {( q: |7 t
(3)進(jìn)行函數(shù)變換,,確定因變量相對(duì) 于自變量的宏表達(dá)式。/ K1 P5 X9 I. K# {$ n5 B. u$ L
(4)確定公式曲線自身坐標(biāo)系的原點(diǎn)相對(duì)于工件原點(diǎn)的代數(shù)偏移量(△X和△Z),。1 g h- ^8 `4 J" Z/ v/ v
(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(hào)。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(duì)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。
$ Y C; z: D1 x: f0 j! |- N+ Z 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(hào);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(hào),,即#201=±#200+△X ,。7 g: }( b0 a4 o% Q: E
(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(zhǎng)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。2 h+ p+ a1 P! G+ H. Z
#100=Z1 (定義自變量的起點(diǎn)Z坐標(biāo))7 B8 t. m7 o7 h* I: r% @
WHILE [ #100 GE Z2]DO 1. J$ r: k- i U( p
(加工控制)
, P! q* q( o3 t3 T4 m2 p #200=f(#100) (建立自變量與因變量函數(shù)關(guān)系式)0 R+ x2 A4 }% q& L# c
#201=±#200+△X
$ `) z8 U8 O+ D$ Q (計(jì)算曲線上點(diǎn)在加工坐標(biāo)系的X坐標(biāo))/ x# N9 |* s i4 v
#101=#100+△Z(計(jì)算曲線上點(diǎn)在加工坐標(biāo)系的Z坐標(biāo))( L' h8 `4 F- N4 Y0 b9 ^
G01 X[2*#201] Z[#101]F' ]' D4 G! M, P. @
(曲線加工)! B4 r! I# P# P# |) w& D9 E+ k: ]
#100=#100-△w (自變量減小一個(gè)步距)9 _3 a/ l; M4 b( H8 C0 k* U
END1 (加工結(jié)束)
' V; b; M( r1 X
4 P" l" c" y1 y/ ?$ }! O二,、非圓曲線宏程序的具體應(yīng)用實(shí)例
0 @- s% j# V/ `, W5 y" B( P0 k5 r 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。0 u4 x* f* e. i9 l* H6 y0 h
(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 j' a/ [/ x8 ^% c, u) o% ^
* _! X! Z6 s+ S; q5 V6 W
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�,,在�?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(hào),,公式曲線自身坐標(biāo)系的原點(diǎn)相對(duì)于 工件原點(diǎn)的偏移量為(X0,Z-60),。
; g1 t5 Y' w. p% Z- }! G) _ (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)。
! p3 B9 S# u# I ]1 w O9988% f1 {, Q3 a) L f8 J( k! G
G98 S700 M3; T0101;0 U0 u {8 F( s: A( [5 g3 T
G0 X41 Z2;: ]) O/ C! h5 h. T3 o7 P% u
G1 Z-100 F150; (粗加工開(kāi)始) G0 X42;
0 ~, k/ d- S: M4 Y Z2;) b0 [* f J; c$ a* ~/ E7 R$ Z
#1=20*20*4; (4a2)3 @9 X2 N0 x" Y2 k2 t9 l, c
#2=60; (b)
9 B" s& _' x9 d+ Y% }- r' V, P #3=35 ; (X初值(直徑值)) WHILE[ #3 GE 0] DO1; (粗加工控制)
2 V2 W. M8 a, g# M #100=#2*SQRT[1-#3*#3/#1]; (Z)4 w, g( m# r! E
#101=#100-60+0.2
9 s0 h- \( X1 |' N1 e% J6 E G0 X[#3+1] ; (進(jìn)刀)4 y; `2 y+ Q ^- c1 f
G1 Z[#101] F150; (切削)
7 w+ j( K2 G K/ k y5 w G0 U1; (退刀) Z2; (返回)3 ]& p6 s9 U- r2 ^5 ^
#3=#3-4; (下一刀切削直徑) END1;2 L# a9 G' N o
#10=0.8; (X向精加工余量)
, D6 s7 Q& k9 p `! R #11=0.1; (Z向精加工余量) WHILE[ #10 GE 0] DO1; (半精,、精加工控制)4 D1 s6 b7 \; n: W" D
G0 X0 S800; (進(jìn)刀,,準(zhǔn)備精加工)9 `2 D0 A5 Z) a/ D0 h' c- j
#20=0 ; (角度初值) WHILE [#20 LE 90] DO2; (曲線加工范圍)4 e3 q& j8 C6 [6 @+ Y
#200=2*20*SIN[#20]; (X)# D" B3 a5 B) @, r7 H
#201=#200+#10* T7 r* A% ^& c+ H. E# V
#100=60*COS[#20]; (Z)
/ w+ A* r1 _! [- s9 T9 B #101=#100+#11-60
/ |7 Q5 {6 `7 V) o8 q8 P' o G1X[#201]Z[#101] F100; (曲線 精加工)5 B( |6 n7 O# v' |/ [5 m
#20=#20+1; END2;* G$ f$ I; T& o8 G# s
G1 Z-100; G0 X45 Z2;* J C T& A3 A1 U# c1 @" M3 Y
#10=#10-0.8;, W& ]3 O' C5 i4 s7 j4 X5 Z
#11=#11-0.1;
8 n# H' ~: l$ l; x1 \7 _9 S/ u% @ END1;
& ~& |# I2 e9 }3 O* o G0 X100 Z200; M30;
& `% k3 g/ i$ z/ k (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,。
) J9 D: z% {" z. o8 t3 p( p& @( n" g" r4 m/ |$ ^$ A9 d
- p$ M$ b0 R( v" h- N/ K, V三,、結(jié)束語(yǔ)
( ^4 w) e/ M7 U w1 S3 k 通過(guò)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(duì)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。* P4 m( N3 Z0 K
/ X8 e2 t6 s1 j3 @, _& a |
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