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橢圓倒圓角的加工難點(diǎn)編程方法
（作者未知） 2009/11/22
摘要：本文介紹了實(shí)際生產(chǎn)過程中用立式數(shù)控銑床加工橢圓并倒圓角時(shí)，遇到的一些加工難題，說明解決的方法，并編寫出相應(yīng)的加工程序，以供數(shù)控機(jī)床操作者和工程技術(shù)人員參考。
關(guān)鍵詞：橢圓倒圓角；加工難點(diǎn)；編程方法。
1 前言
在實(shí)際生產(chǎn)和各種數(shù)控大賽中，我們經(jīng)常碰到加工橢圓并倒圓角的問題，由于目前大多數(shù)數(shù)控機(jī)床不具備加工橢圓的直接編程代碼，往往需要用參數(shù)方程或橢圓解析式作為數(shù)學(xué)模型，再用宏指令編寫出加工程序。在調(diào)試過程中，往往會(huì)出現(xiàn)如下問題：一是建立刀補(bǔ)后總顯示過切；二是走橢圓不光順，有明顯的間歇停頓現(xiàn)象；三是倒圓角粗糙度難于滿足要求。
第一個(gè)問題主要有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一個(gè)是建立刀補(bǔ)和取消刀補(bǔ)只能在順著橢圓的切線方向進(jìn)行（這一點(diǎn)與圓不同，圓可以在垂直方向）；另一個(gè)是沿橢圓切向建立刀補(bǔ)時(shí)，走完刀補(bǔ)必須再走一段直線段，然后再進(jìn)入橢圓加工循環(huán)。
第二個(gè)問題的關(guān)鍵點(diǎn)是，要用 WHILE…DO; END;語句，而不宜用 IF…GOTO 語句，這樣走出來的橢圓則要光順得多，間歇停頓現(xiàn)象即可減輕或消除，在備有FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床中尤為明顯。
第三個(gè)問題的關(guān)鍵點(diǎn)是，要用小一些的球頭刀（如 R4mm）高轉(zhuǎn)速（如2500~3000rpm）加工，這樣加工倒圓角的粗糙度有明顯的好轉(zhuǎn)。
但上述幾點(diǎn)給編程會(huì)帶來一些困難，尤其在進(jìn)出刀切削點(diǎn)位置較狹窄的時(shí)候，由于上述加工需用改變刀半徑補(bǔ)償?shù)姆绞絹聿粩喔淖兊缎能壽E，與 Z 軸的不斷變化相協(xié)調(diào)以走出所需的軌跡，如R5 圓角等，這就要求必須有建立刀半徑補(bǔ)償?shù)目臻g此在綜合考慮加工技巧的過程中，會(huì)花費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間來調(diào)試程序。下面是經(jīng)試的橢圓倒圓角加工程序，是比較典型的例子，供讀者參考。
2 橢圓倒圓角加工程序
如圖，粗實(shí)線為被加工件，上部為橢圓臺(tái)并帶有圓角；細(xì)實(shí)線為球頭刀加工過程中的某一個(gè)位置。
圖1 加工橢圓倒圓角
下面為整橢圓倒圓角程序, 橢圓中心為 XY 坐標(biāo) 0 點(diǎn)，上頂面為坐標(biāo)軸 Z果橢圓中心為XY坐標(biāo)0點(diǎn)，可通過G52建立局部坐標(biāo)系；Z向刀心編程，XY輪刀半徑補(bǔ)償值#7通過G10指令動(dòng)態(tài)賦給G42X30D2；語句中的D2，不斷改變#6#7的值隨之而變，從而改變刀心偏離編程軌跡的不同距離，以實(shí)現(xiàn)倒圓角。 O1011（加工橢圓倒圓角程序，適于FANUC0i 系統(tǒng)，不帶小數(shù)點(diǎn)亦為毫米
#4=4； (指形刀球頭半徑r)
#5=5； (需倒圓角半徑R)
G54G90G17G40G21G80；
G0X0Y0；
M3S2000；
G1Z20 F2000 M8；
X35Y-5；
G1Z-5F200；
#6=0； (刀心與圓角中心連線與+X夾角,初值為0)
WHILE[#6LE90]DO1；
#3=5-9*SIN[#6]；(刀心的Z坐標(biāo)值)
G1Z-#3F200；
#7=9*COS[#6]-5.；(動(dòng)態(tài)刀半徑值)
G10L12P2R[#7]；(預(yù)置刀半徑值，F(xiàn)ANUC18M 系統(tǒng)則為G10P2R[#7])
G1X35Y-5；
G42X30Y-3D2；
Y0；(建立刀補(bǔ)后再走一段直線與橢圓相切)
#9=0；
WHILE[#9LE360]DO2；（該循環(huán)為橢圓軌跡，若用IF…GOTO語句走刀則不夠順暢）
#11=30*COS[#9]；（假設(shè)橢圓長半軸為30mm）
#12=20*SIN[#9]；（假設(shè)橢圓短半軸為20mm）
G1X#11Y#12；
#9=#9+5；
END2；
G1Y2F2000；
G40X35；
Y-5；
#6=#6+5；
END1；
G0Z20M9；
X0Y0M30；
3 小結(jié)
該程序是一個(gè)非常典型的例子，適應(yīng)較廣，除了可以加工橢圓倒角外，還可加工其他各種形狀的倒角，只要改變程序段WHILE[#9LE360]DO2；至程序段END2；的軌跡即可。也可以走出橢球形面來，只要#7與#3兩變量符合橢圓的軌跡即可。
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