數(shù)控車(chē)加工曲線.doc

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1、數(shù)控車(chē)床主要用于加工回轉(zhuǎn)體零件，回轉(zhuǎn)體零件的母線可分為直線和曲線。其中，多重曲線回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的加工最為復(fù)雜，特別需要采用數(shù)控技術(shù)加工。這里以配備華中I型數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床為加工設(shè)備，分析研究曲線回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的數(shù)控編程方法，提出該類(lèi)零件數(shù)控車(chē)削編程的合理方案。一、零件工藝分析圖1為所加工零件，材料為45號(hào)鋼，毛坯直徑ф70，加工設(shè)備為華中I型數(shù)控車(chē)床。由圖分析，該零件的加工工藝流程應(yīng)為：輪廓粗加工→輪廓精車(chē)→截?cái)?。所用刀具有外圓車(chē)刀和4㎜寬的切斷刀。零件程序包括：（1）坐標(biāo)系及加工工藝指定程序；（2）輪廓粗加工程序；（3）輪廓精加工程序；（4）最后截?cái)嗉庸こ绦?。二、?shù)

2、控編程分析數(shù)控編程的方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種，在華中I型數(shù)控車(chē)削系統(tǒng)中，外輪廓粗、精加工方案有：（1）手工編程，運(yùn)用外徑粗車(chē)復(fù)合循環(huán)指令G71；（2）手工編程，運(yùn)用子程序調(diào)用功能；（3）采用自動(dòng)編程軟件，進(jìn)行輪廓加工自動(dòng)編程。下面就以上三種編程方法，分別進(jìn)行編程分析。1.用外徑粗車(chē)復(fù)合循環(huán)指令G71進(jìn)行編程指令格式：G71U(△d)R(e)P(ns)Q(nf)X(△u)Z(△w)F(f)T(t)S(s)7/7其中，△d——粗加工切削深度e——退刀量△u、△w——X、Z軸方向精加工余量ns、nf——構(gòu)成加工形狀的程序起始號(hào)和終止號(hào)f——粗加工進(jìn)給速度s——

3、主軸轉(zhuǎn)速t——刀具號(hào)該指令編程的最大優(yōu)點(diǎn)是：它只需要給出精加工形狀的軌跡，便可自動(dòng)決定粗車(chē)的刀具軌跡。編程非常簡(jiǎn)單方便，零件加工效率高。零件輪廓粗、精加工程序如下：O1234;G92X36Z128;M03S800;G71U3R2P100Q200X1Z0.2F200;N100G01X0Z128F100;G03X20Z70R40;G02X20Z40R30;G01X20Z20;X32Z20;N200X32Z0;G00X36Z128;M05;M02;圖2為機(jī)床上加工的刀具走刀路線。程序通過(guò)加工，發(fā)現(xiàn)該零件加工有過(guò)切現(xiàn)象，從程序結(jié)構(gòu)和加工的走刀路線可以看出，G71指令

4、的粗加工走刀路線是一組平行與回轉(zhuǎn)軸的平行直線，它只能加工母線單調(diào)變化的軸類(lèi)零件（單調(diào)上升或單調(diào)下降），對(duì)于“凹凸型”或“波浪型”母線的軸類(lèi)零件用它來(lái)加工會(huì)產(chǎn)生過(guò)切，不適用。7/72.利用子程序編程指令格式：M98P_L_(P后跟調(diào)用的子程序號(hào)，L后跟重復(fù)調(diào)用次數(shù))輪廓粗、精加工程序如下(采用半徑編程)：o1234;G92X60Z128;M03S800;M98P1111L15;M05;M02;O1111;G91G01X-32F100;G03X20Z-58R40;G02X0Z-30R30;G01Z-20;X12;Z-20;G00X2;Z128;X-4;M99;圖

5、3為機(jī)床上加工的刀具走刀路線，程序通過(guò)機(jī)床加工運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)走刀路線正確。7/7可以加工出所需工件，但在加工R30圓弧時(shí)出現(xiàn)了刀具干涉，經(jīng)過(guò)重新刃磨刀具，第二次加工才得以成功。該種編程方法的優(yōu)點(diǎn)是：只要改變刀具加工起點(diǎn)，通過(guò)反復(fù)調(diào)用輪廓子程序，可以多次加工同一個(gè)形狀的輪廓，做到層層去除加工余量，最后達(dá)到零件尺寸的目的，程序文件短。但循環(huán)次數(shù)多，在加工初期有大量空走刀現(xiàn)象（見(jiàn)圖4），加工效率極低。并且，程序中刀具加工起點(diǎn)和循環(huán)次數(shù)的確定是編程的難點(diǎn)，對(duì)編程初學(xué)者來(lái)說(shuō)這兩個(gè)參數(shù)的確定是非常容易出錯(cuò)的，循環(huán)次數(shù)計(jì)算錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致輪廓尺寸偏大或偏小。而且，華中I型數(shù)控系統(tǒng)在

6、加工前無(wú)法進(jìn)行刀具干涉檢查，對(duì)加工不利。3.利用CAXA軟件進(jìn)行自動(dòng)編程在軟件中只要給出待加工零件及毛坯輪廓圖，設(shè)定好相關(guān)的加工參數(shù)即可自動(dòng)生成加工代碼。具體操作如下(1)輪廓及毛坯輪廓繪制7/7零件輪廓及毛坯輪廓可在CAXA中直接繪制，軟件具有繪圖功能，也可以在CAXA軟件中直接導(dǎo)入在AUTOCAD中繪制的以DXF格式保存的零件圖，軟件中默認(rèn)的X、Y坐標(biāo)分別是機(jī)床的Z、X坐標(biāo)。(2)粗、精加工代碼生成◎單擊主菜單中【應(yīng)用】→【數(shù)控車(chē)】→【輪廓粗加工】，出現(xiàn)粗加工參數(shù)表，完成相應(yīng)參數(shù)設(shè)置后按【確定】；◎依次拾取待加工面輪廓和毛坯輪廓線，按確定即出現(xiàn)粗加工軌跡

7、，如圖5所示；◎單擊主菜單中【應(yīng)用】→【數(shù)控車(chē)】→【代碼生成】，點(diǎn)擊粗加工軌跡即可得到粗加工G代碼程序，如圖6所示。7/7同法，可得到手柄輪廓的精加工G代碼程序。粗、精加工程序經(jīng)機(jī)床運(yùn)行加工發(fā)現(xiàn)刀具軌跡合理，輪廓尺寸精確，加工效率高。(3)加工仿真CAXA軟件可以對(duì)已生成的軌跡進(jìn)行仿真加工和刀具干涉檢查，如有刀具干涉現(xiàn)象可以通過(guò)改變加工參數(shù)表中刀具干涉角度的大小來(lái)重新生成軌跡和代碼，再次仿真加工，檢查干涉，直至消除。排除了由于刀具干涉發(fā)生廢品的可能性。(4)加工參數(shù)修改通過(guò)調(diào)用軟件中【參數(shù)修改】的功能，我們可以對(duì)已生成的刀具軌跡進(jìn)行任意加工參數(shù)的修改，如刀具

8、加工起點(diǎn)、切削速度、進(jìn)刀方式、徑向切削深度等。參數(shù)修