數(shù)控車削中圓弧加工常出現(xiàn)的問題及分析.pdf

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1、精密制造與自動化2011年第1期數(shù)控車削中圓弧加工常出現(xiàn)的問題及分析孫崇慶山東冶金技術(shù)學院(250109)摘要在教學實踐中，對學生在實習過程中經(jīng)常出現(xiàn)的圓弧加工的問題加以闡述并分析解決。介紹了指令選擇錯誤、基點坐標求解不正確、刀具半徑補償使用不當?shù)葘е虏荒苷５剡M行圓弧加工的原因。關(guān)鍵詞圓弧順逆選擇基點坐標求解圓弧插補指令格式刀具半徑補償功能數(shù)控車床廣泛用于回轉(zhuǎn)曲面、圓弧面、多臺階選擇應如圖2所示。軸等工件的加工，筆者在幾年的實踐中發(fā)現(xiàn)，學生x在加工圓弧的時候出現(xiàn)錯誤的情況比較頻繁，究其l原因是多方面的。本文著重從指令選擇

2、、點坐標求，解等幾個方面分析產(chǎn)生問題的原因并加以解決。圖2l，軸正方向及圓弧順逆的選擇1圓弧插補指令的選擇在各種數(shù)控系統(tǒng)的編程手冊中都指定了兩個2基點坐標值計算錯誤或位置選取不對圓弧插補指令：順時針圓弧插補指令G02、逆時針若要加工如圖3所示的圓弧，編程指令如下：圓弧插補指令G03。在實際的編程加工中，經(jīng)常有學生將這對指令用錯，也就是說該用G02(或G03)學生用成G03(或G02)，出錯的原因是學生并不實際理解圓弧插補指令選擇的原則。數(shù)控車床是兩坐標的機床，只有軸和z軸，按右手定則的方法將】，軸也加上去來考慮。觀察者讓y

3、軸的正方向指向自己(即沿y軸的負方向看去)，站在這樣的位置上就可以正確地判斷．Z平圖3圓弧加工尺寸圖面上的圓弧的順逆時針了。由于刀架的位置不同，軸有兩種可能：在后置刀架(主軸在刀架和操作者之間)的機床中，的正方向背離操作者，坐標N70G00X0Z2；系如圖1所示。N80G03X27Z一27Rl5：這兩行程序都是錯誤的。首先，圓弧插補的起?L--gz點應該是(0，0)點，N70行圓弧前的定位(0,2)點。l并不能當做是圓弧的起點，顯然是基點坐標位置選+．-

4、--+x_1I取不當；其次，N80行圓弧插補指令G03的選擇是正確的

5、，但圓弧終點圖中并沒有給出，(27，一27)圖1Y軸正方向及圓弧順逆的選擇坐標的得來毫無根據(jù)。程序運行也必然會出現(xiàn)“起點和終點半徑差超過規(guī)定值”的報警信息。在前置刀架(刀架位置在主軸和操作者之間)按圖中給定條件，作輔助線構(gòu)造直角三角形，的機床中，的正方向指向操作者，坐標系如圖2充分應用相似三角形對應邊成比例這一定理，可以所示；根據(jù)前面所陳述，】，軸正方向及圓弧順逆的求解出兩圓弧的切點坐標是(24，一24)，才是圓弧48孫崇慶數(shù)控車削中圓弧加工常出現(xiàn)的問題及分析終點坐標正確的計算結(jié)果。程序應該改為：(刀尖半徑)，在錐面和圓弧

6、加工的情況下刀尖半徑會帶來誤差。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般都具有刀尖圓弧半N70G0OX0Z2：徑補償功能(即G41左補償和G42右補償功能)，N75GOlXOZ0F0．2：可直接根據(jù)零件輪廓形狀進行編程。N80G03X24Z～24R15；(1)編程時可假設刀具圓角半徑為零，但在執(zhí)行程序加工之前必須在數(shù)控機床上的相應刀具補償號內(nèi)輸入刀具圓弧半徑值，加工時，數(shù)控系統(tǒng)才能3圓弧指令程序格式書寫錯誤或者不完整根據(jù)加工程序和刀尖圓弧半徑自動計算假想刀尖軌圖3中，圓弧的加工，有的學生會把N80行寫跡，進行刀具圓角半徑補償，完成零件的加工。程成

7、“N80G03X24Z一24”，漏寫圓弧半徑，序里雖然添加了刀具補償功能，但刀補值不指定，是典型的指令書寫不完整。不指定圓弧半徑的圓弧是學生在運用刀具半徑補償功能時常出現(xiàn)的問題。插補指令是不能夠正常加工圓弧的。指令程序書寫(2)要使刀具半徑補償功能起作用，不光要輸錯誤或不完整還有下面幾種情況：入相應刀具補償號內(nèi)刀具圓弧半徑值，還要輸入假想刀尖車削加工時的刀位碼(0～9)，這是因為內(nèi)、N75G01X0Z0F0．2：外圓車刀或左、右偏刀的刀尖位置不同，指定刀尖N8OG03X24Z一24Rl5：位置碼可以使數(shù)控系統(tǒng)正確的建立補償

8、的方向。N90X26Z一3l：(3)左右刀補的選擇也是很多學生難于解決的N100X26Z～40F0．2；問題。G41、G42的選擇與G02、G03類似，從一y的角度分析．Z平面，順著刀具的加工方向看，刀N90行中存在兩處錯誤，都是因為忽略編程指在工件左側(cè)的用G41、刀在工件右側(cè)的用G42。一令中的模態(tài)代碼的特性導致的：G02、G03是一組般加工外輪廓要用G42，加工內(nèi)輪廓用G41?？梢曰ハ嗳∠哪B(tài)代碼，在N80行用G03加工第(4)刀補要起作用需要三個階段——建立、執(zhí)一段圓弧后，N90行應該用G02加工第二段圓弧，行和取

9、消，而刀補的存在是為解決錐面和圓弧加工如果G02省略不寫，表明第二段圓弧還是要用G03中出現(xiàn)的誤差的，所以刀補的建立不能在圓弧插補加工，一定是加工不出與圖紙相符的形狀來的；另程序段G02／G03內(nèi)，而應該在G00／G01程序段內(nèi)外，R也是具有模態(tài)功能的尺寸字代碼，N80行加建立刀補。工第一段圓弧半徑R1