數(shù)控車床加工橢圓的方法探討

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1、數(shù)控車床加工橢圓的方法探討摘要：軸類零件上一些高精度的曲面如橢圓、正弦曲線等，用普車難以加工，必須采用數(shù)控車床才可以加工。本文根據(jù)平時加工中總結(jié)出的一些經(jīng)驗，簡單談下在FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床上車削橢圓的一些看法，就編制步驟、宏程序組成、編程實例等幾方面進行了探討。關(guān)鍵字：數(shù)控加工橢圓宏程序編程橢圓加工，普通機床很難完成，而數(shù)控機床確能夠輕松的加工出來，主要是因為橢圓加工的時候X、Z兩坐標(biāo)是同時變化的，數(shù)控機床是通過程序控制的方式來驅(qū)動兩軸，實現(xiàn)兩軸的共同運動。但數(shù)控車床只具有直線插補和圓弧插補兩種基本插補功能，不具備橢圓插補功能，所以加工橢圓時可以采用直線逼近法的方式進行加工，即把曲線用許

2、多小段的直線來代替，無限接近橢圓輪廓的加工方法。下面選用FANUC--OiTC數(shù)控車削系統(tǒng)，結(jié)合工作實踐談?wù)勅绾吻捎煤瓿绦蚪鉀Q橢圓編程問題。一、橢圓宏程序的編制步驟1、標(biāo)準(zhǔn)方程。2、對標(biāo)準(zhǔn)方程進行轉(zhuǎn)化成車床橢圓方程。3、求值公式推導(dǎo)有些零件的橢圓中心不在工件原點處，就要根據(jù)實際橢圓寫出正確的方程。為編程方便，一般用Z作為變量。二、宏程序組成1、變量的類型變量號#0，空變量；變量號#1~#33，局部變量；變量號#100~#109、#500~#999，公共變量；變量號#1000以上，系統(tǒng)變量。2、變量的運算定義#1=#2；加法#1=#2+#3、減法#1=#2-#3、乘法#1=#2*#3、除法#

3、1=#2/#3；正弦#1=SIN[#2]、余弦#1=COS[#2]、正切#1=TAN[#2]；平方根#1=SQRT[#2]、絕對值#1=ABS[#2]。3、運算符EQ（=）、GE（≥）、NE（≠）、LT（＜）、GT（＞）、LE（≤）。按照優(yōu)先的先后順序依次是函數(shù)→乘和除運算→加和減運算。4、條件轉(zhuǎn)移（IF）功能語句IF[表達式]GOTOn。指定的條件不滿足時，轉(zhuǎn)移到標(biāo)有順序號n的程序段。三、FANUC系統(tǒng)宏指令加工橢圓曲線編程實例1、凸橢圓中心不在零件軸線上3分析：毛坯直徑為Ф40，總長為40，用變量進行編程，經(jīng)計算橢圓起點的X軸坐標(biāo)值為10.141。編程如下：N10T0101（1號刀90

4、°尖刀），N15M03S800，N20G00X41Z2，N30G73U15R10，N40G73P50Q130U0.3F0.15，N50G42G01Z0F0.1，N70#1=0（#1代表Z，#1的值為橢圓起點），N75#2=#1+14（中間量），N80#3=3+10*SQRT[1-#2*#2/400]（#3代表X利用橢圓公式的轉(zhuǎn)換#3用#1表示），N90G01X[2*#2]Z[#1]（用直線插補指令逼近橢圓），N100#1=#1-0.1（0.1是步距，這個值越小，直線逼近的橢圓越接近）,N110IF[#1GE-19]GOTO75（如#1≥終點的Z向坐標(biāo)-19，程序從N75行開始循環(huán)）,N12

5、0GO1X39（車端面）,N130G40G01X40Z-20（倒角）,N140G00X50Z50（退刀）,N150M03S1000,N155G00X41Z1（定位）,N160G7OP50Q130（精車）,N170G00X100Z100,N160M05,N170M30.2、極坐標(biāo)橢圓正弦余弦編程用極坐標(biāo)方式標(biāo)注橢圓，在零件圖紙上比較常見的，一般是以角度a標(biāo)注，標(biāo)出起始角度和終點角度。這時就需要寫出橢圓的極坐標(biāo)方程，兩個方程是X=a·sinα,Z=b·cosα，其中變量是#1=a，#2=Z，#3=X。由圖可知：a=10，b=20，α=30。所以根據(jù)公式得出X=10·SIN30，Z=20·COS

6、30—20。為了編程方便用變量α來表示X、Z。零件分析：毛坯直徑為Ф35，總長為50。編程如下：N10T0101M3S800（1號刀90°尖刀）,N20G00X37Z2,N30G73U18R13,N40G73P50Q120U0.3F0.15,N50G42G01X35F0.1,N60G01Z0,N70#1=30（#1代表α，#1的值為橢圓起點角度）,N75#2=10*SIN#1（#2代表X變量）,N80#3=20*COS#1-20（#3代表Z變量）,N90G01X[2*#2]Z[#1]（用直線插補指令逼近橢圓）,N100#1=#1+1（1是角度，越小，直線逼近的橢圓越接近）,N110IF

7、[#1LE150]GOTO75（如#1≤終點角度α150，程序從N75行開始循環(huán)）,N120GO1X31（車端面）,N140G00X50Z50（退刀）,N150M03S1000（定位）,N155G00X36Z1，N160G7OP50Q120（精車），N170G00X100Z100，N160M05，N170M30。以上介紹了橢圓在實際加工中的3編程方法，其實在用宏程序編制橢圓程序時，首先能夠選對變量和寫出正確的方程，通過方