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淺談加工中心上橢圓加工策略
資源天下 2014/5/17 9:10:58
【摘 要】橢圓等非圓曲線的輪廓加工用普通編程難以實現(xiàn)或是比較煩瑣，在日常教學(xué)過程中通常采用參數(shù)編程和計算機(jī)自動編程。本文簡要敘述了其編程方法，以及刀具半徑的合理選擇。
【關(guān)鍵詞】橢圓 參數(shù)編程 MASTERCAM 刀具半徑
引言
生產(chǎn)實際中，許多零件的輪廓由雙曲線，拋物線，橢圓，螺旋線等非圓曲線組成。因此編程時用普通的編程方法難以實現(xiàn)和比較煩瑣，所以我們通常采用機(jī)床的參數(shù)編程和計算機(jī)自動編程。本文以橢圓的輪廓加工為例，將其編程思路介紹給大家。
一、參數(shù)編程
非圓曲線加工宏程序的編制并不難，它的原理就是利用微小直線或圓弧逼進(jìn)被加工曲線，我們只要找到一個變量，用這個變量做微小步進(jìn)，使得X，Y進(jìn)行微小的直線或圓弧插補(bǔ)，或者我們用X，Y自身中的一個做為變量進(jìn)行微小步進(jìn)，去控制另一個做微小的直線或圓弧插補(bǔ)，它們之間的關(guān)系就是前面提到的數(shù)學(xué)模型，我們只要用宏程序指令把這些數(shù)學(xué)模型表達(dá)出來，并利用變量的變動范圍建立一個循環(huán)就行了。因此對非圓曲線進(jìn)行參數(shù)編程首先要確定其數(shù)學(xué)模型，通常這些數(shù)學(xué)模型在零件圖上已經(jīng)給出，而橢圓只給出了長軸和短軸的尺寸，假如我們要加工橢圓就要建立橢圓的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)幾何學(xué)我們得出橢圓的數(shù)學(xué)模型的建立有兩種方法：
1、同心圓法，其方程1為X=a*cosB,Y=b*sinB
2、解析幾何法，其方程2為X2/a2+Y2/b2=1
以上式中a，b分別長軸和短軸，B為橢圓曲線起始相位角和終止相位角的相位差。在方程1中,如果我們以B角做步進(jìn),則x和y的數(shù)值則隨之變化。在方程2中,如果我們以x做步進(jìn),則y的數(shù)值隨之變化�，F(xiàn)在我以銑橢圓凸臺為例，見圖1進(jìn)行編程。設(shè)控制系統(tǒng)為FANUC系統(tǒng)，程序原點在橢圓中心。
.......
三、刀具半徑的選擇
由于加工的是非圓曲線，而非圓曲線也有曲率半徑，因此刀具的半徑不是隨便定的，而是刀具的半徑應(yīng)小于等于非圓曲線的最小曲率半徑。刀具半徑如大于最小曲率半徑，并且編程時采用徑向刀補(bǔ)的話，則程序在運(yùn)行時會出現(xiàn)報警，提示有干涉，程序無法運(yùn)行。就算我們不使用徑向刀補(bǔ)而是通過計算得出加工路徑，雖然程序能運(yùn)行，但在加工的過程中也會出現(xiàn)過切現(xiàn)象（特別是在加工內(nèi)腔輪廓為非圓曲線時）使得輪廓精度大大降低。因此刀具半徑的合理選擇是應(yīng)通過對非圓曲線方程進(jìn)行數(shù)學(xué)求導(dǎo)得來的，當(dāng)然我們通常是通過實驗找出來。（本文程序中的刀具是通過驗證采用直徑為8的立銑刀）
結(jié)束語
通過非圓曲線輪廓加工編程，我們發(fā)現(xiàn)參數(shù)編程和計算機(jī)自動編程對復(fù)雜零件的加工編程有著非常大的優(yōu)勢，因此做為一名合格的加工中心操作工應(yīng)該要熟練掌握，特別是計算機(jī)自動編程在各級數(shù)控加工類技能大賽和企業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)用中已經(jīng)非常普及了，所以我們要不斷的學(xué)習(xí)，努力提升專業(yè)技能，在實訓(xùn)教學(xué)中滿足學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)加工的需求。
參考文獻(xiàn)
［1］陳海舟.數(shù)控銑削加工宏程序.機(jī)械工業(yè)出版社.2009.
［2］沈建峰.數(shù)控銑床加工中心加工技術(shù).中國勞動社會保障出版社.2010.
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