数控车削椭圆曲线

2024-08-16

数控车削椭圆曲线(精选6篇)

数控车削椭圆曲线 篇1

摘要:从四弧逼近法和宏程序编程方法两方面对数控车削椭圆曲线的精加工和粗加工进行了探讨。用两种方法编制的椭圆曲线粗加工宏程序, 解决了G71指令不能调用宏程序进行粗加工的问题, 使椭圆曲线的粗加工简单易行。

关键词:数控车削,椭圆,宏程序

椭圆是数控车床加工中经常遇见的零件轮廓曲线, 这种非圆曲线轮廓是用数控车床的普通G代码指令难以加工的, 以图1所示工件 (毛坯为d26棒料) 为例, 针对FANUC 0i系统推荐2种具有实际意义的数控车削椭圆曲线轮廓方案。

1 四弧逼近法

1.1 四弧逼近法作图方法

根据椭圆放样法原理, 可确定4段特定的圆弧, 传统方法为用手工绘图来确定4段特定的圆弧, 并用解析法求出圆弧半径和圆弧连接处点的坐标, 然后进行编程。这里用AutoCAD软件进行操作, 可做到方便快捷。方法如下:以直角坐标系xoy的原点为圆心, 分别以椭圆的长半轴a和短半轴b为半径作2个同心圆, 他们与坐标轴的交点为点A (a, 0) 和点B (0, b) ;连接AB, 在AB上取点C, 使BC=a-b;作AC的垂直平分线, 与x, y轴分别交于点O1 (x0, 0) 和 (0, -y0) ;以O1为圆心, O1A为半径作圆, 以O2为圆心, O2B为半径作圆, O1圆在N1点内切于O2圆, 则圆弧N1A和圆弧N1B光滑连接, 构成近似椭圆。利用图1中数据a=20, b=12进行作图, 再利用AutoCAD的查询功能, 便可得知A (20, 0) , N1 (15.6619, 7.6619) , B (0, 12) , 圆弧AN1 半径为8.9352, 圆弧N1B半径为30.4413, 根据这些数据就可以利用FANUC 0i系统的G71和G70功能编制该工件的粗加工和精加工的数控车削程序了。

1.2 四弧逼近法误差分析

通过固定长轴、改变短轴的方法, 用AutoCAD绘出多组四弧逼近法构建的近似椭圆, 并与椭圆绘制功能绘制的相同长、短轴的标准椭圆进行比较, 得出如图2所示的结论:

1) 近似椭圆与标准椭圆相比较, 误差的最大值均出现在圆弧AN1段;

2) 随着椭圆短半轴与长半轴比值的减小 (即椭圆变扁) , 误差最大值增大;

3) 椭圆短半轴与长半轴比较接近, 其比值约大于等于0.7时, 误差较小[1]。

2 宏程序编程方法

2.1 精车椭圆宏程序编程

椭圆的参数方程为:

undefined

undefined

根据图1, 车床加工的椭圆长轴a在z轴方向, 短轴b在x轴方向, 单纯用外圆车刀精加工椭圆时车刀将沿x和z轴方向做直线插补运动, 数学坐标系转化为实际车床坐标系, 式 (1) 和式 (2) 应修改为:

undefined

undefined

根据式 (3) 和式 (4) 编制精车椭圆的宏程序如下:

O0001;

#100=20;椭圆长半轴

#101=12;椭圆短半轴

#102=0;椭圆切削起点

#103=90;椭圆切削终点

#104=0.5;角度增量

WHILE[#102 LE #103] D01;

#105=2*[#101]*SIN[#102];

#106=#100*COS[#102];

G01 X[#105] Z[#106] F0.1;

#102=#102+#104;

END1;

M30。

角度增量是用线段逼近椭圆的最小等分角度, 等分角度越小椭圆越逼真。

2.2 椭圆曲线轮廓粗车宏程序编程

在FANUC 0i系统上不可以用粗车循环指令G71调用椭圆精加工的宏程序进行粗加工[2], 因此, 一般采用调整磨耗、计算机绘图确定粗车路线等方法进行椭圆曲线的粗加工, 相对比较麻烦, 下面介绍2种用宏程序编程的椭圆曲线粗车方法。

a) 利用参数方程编制粗车宏程序

根据式 (3) 和式 (4) , 以角度α为变量, 编制粗车的宏程序如下:

O0002;

#110=20;椭圆长半轴

#111=12;椭圆短半轴

#112=90;增角初值

#115=0.5;精加工余量

WHILE [#112 GT 0] DO2;

#113=#111*SIN[#112];

#114=#110*COS[#112];

G00 X[2*#113+#115];

G01 Z[#114+#115] F0.1;

U0.2;

W[60-#114];

#112=#112-5;

END 2;

M30。

用这种方法粗车椭圆曲线的刀具走到路线示意图如图3所示, 车刀首先根据增角α递减计算出直径进给量, 沿x向进给, 计算出z方向进给量, 沿z向进给, 再利用增量编程的方法使刀具退回z向进给起始位置, 然后, 增角α递减, 重复上述循环, 直至α递减为0, 粗车完毕。

这种方法因以α均匀递减来计算x方向的进给量, 因而使车刀在x方向的进给量由小到大变化, 这比较适合椭圆短半轴与长半轴比较接近的情况。

b) 利用标准方程编制粗车宏程序

椭圆标准方程为:

undefined (5)

根据图1, 车床加工的椭圆长轴a在z轴方向, 短轴b在x轴方向, 单纯用外圆车刀精加工椭圆时车刀将沿x和z轴方向做直线插补运动, 数学坐标系转化为实际车床坐标系, 式 (1) 和式 (2) 应修改为:

undefined (6)

以x为变量, 则由式 (6) 计算得:

undefined (7)

根据式 (7) , 以x方向进给为变量, 编制粗车宏程序如下:

O0003;

#110=20;椭圆长半轴

#111=12;椭圆短半轴

#112=24;X方向直径值初值

#114=0.5;精加工余量

WHILE [#112 GE 0] DO2;

#113=[#110/#111]*SQRT[#111*#111-0.25*#112*#112];

G00 X[#112+#114];

Z[#113+#114] F0.1;

U0.2;

W[60-#113];

#112=#112-4;

END 2;

M30。

用这种方法粗车椭圆曲线的刀具走到路线示意图如图4所示, 车刀首先给出直径进给量, 沿x向进给, 根据标准方程计算出z方向进给量, 沿z向进给, 再利用增量编程的方法使刀具退回z向进给起始位置, 然后, 均匀改变直径进给量, 重复上述循环, 直至粗车完毕。

这种方法因车刀在x方向的进给量均匀变化, 即每刀的切深相同, 因而更加符合加工的工艺要求。

3 结语

四弧逼近法和宏程序编程方法是在实践中总结出来的数控车削椭圆曲线的较为经济实用的方法, 用宏程序编程方法编制的椭圆曲线粗加工程序, 解决了椭圆曲线粗加工的问题, 该程序可做为子程序进行调用, 使椭圆曲线的粗加工变得简单易行, 具有推广意义。

参考文献

[1]刘佳慧, 崔怀德.在FANUC系统上建立椭圆曲线插补宏程序[J].制造技术与机床, 2005 (1) :27-28.

[2]金涛, 王卫兵.数控车加工[M].北京:机械工业出版社, 2004.

数控车削加工椭圆的粗车方法 篇2

数控车削加工作为现代机械加工的主要方式, 数控车削加工的车床加工是机械加工的一部份。车床加工主要用车刀对旋转的工件进行车削加工。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件, 是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床加工。在车床使用不同的车刀或其他刀具, 可以加工各种回转表面, 如内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、沟车削、槽、端面和成形面等, 加工精度可达IT8~7, 表面粗糙度Ra值为1.6~0.8, 车削常用来加工单一轴线的零件, 如直轴和一般盘、套类零件等。若改变工件的安装位置或将车床适当改装, 还可以加工多轴线的零件 (如曲轴、偏心轮等) 或盘形凸轮。单件小批生产中, 各种轴、盘、套等类零件多选用适应性广的卧式车床或数控车床进行加工;直径大而长度短 (长径比0.3~0.8) 的大型零件, 多用立式车床加工。成批生产外形较复杂, 具有内孔及螺纹的中小型轴、套类零件时, 应选用转塔车床进行加工。按用途和结构的不同, 车床主要分为卧式车床和落地车床、立式车床、转塔车床、单轴自动车床、多轴自车削动和半自动车床、仿形车床及多刀车床和各种专门化车床, 如凸轮轴车床、曲轴车床、车轮车床、铲齿车床。在所有车床中, 以卧式车床应用最为广泛。卧式车床加工尺寸公差等级可达IT8~7, 表面粗糙度Ra值可达1.6μm。近年来, 计算机技术被广泛运用到机床制造业, 随之出现了数控车床、车削加工中心等机电一体化的产品。

2 数控车削加工椭圆的粗车方法

车削加工的方法主要有: (1) 粗车车削加工是外圆粗加工最经济有效的方法。由于粗车的目的主要是迅速地从毛坯上切除多余的金属, 因此, 提高生产率是其主要任务。粗车通常采用尽可能大的背吃刀量和进给量来提高生产率。而为了保证必要的刀具寿命, 切削速度则通常较低。粗车时, 车刀应选取较大的主偏角, 以减小背向力, 防止工件的弯曲变形和振动;选取较小的前角、后角和负值的刃倾角, 以增强车刀切削部分的强度。粗车所能达到的加工精度为IT12~11, 表面粗糙度Ra为50~12.5μm。车削一般在车床上进行, 用以加工工件的内外圆车削柱面、端面、圆锥面、成形面和螺纹等。车削内外圆柱面时, 车刀沿平行于工件旋转轴线的方向运动。车削端面或切断工件时, 车刀沿垂直于工件旋转轴线的方向水平运动。如果车刀的运动轨迹与工件旋转轴线成一斜角, 就能加工出圆锥面。车削成形的回转体表面, 可采用成形刀具法或刀尖轨迹法。车削时, 工件由机床主轴带动旋转作主运动;夹持在刀架上的车刀作进给运动。切削速度v是旋转的工件加工表面与车刀接触点处的线速度 (米/分) ;切削深度是每一切削行程时工件待加工表面与已加工表面间的垂直距离 (毫米) , 但在切断和成形车削时则为垂直于进给方向的车刀与工件的接触长度 (毫米) 。进给量表示工件每转一转时车刀沿进给方向的位移量 (毫米/转) , 也可用车刀每分钟的进给量 (毫米/分) 表示。用高速钢车刀车削普通钢材时, 切削速度一般为25~60米/分, 硬质合金车刀可达80~200米/分;用涂层硬质合金车刀时最高切削速度可达300米/分以上。车削一般分粗车和精车 (包括半精车) 两类。粗车力求在不降低切速的条件下, 采用大的切削深度和大进给量以提高车削效率, 但加工精度只能达IT11, 表面粗糙度为Rα20~10微米;半精车和精车尽量采用高速而较小的进给量和切削深度, 加工精度可达IT10~7, 表面粗糙度为Rα10~0.16微米。在高精度车床上用精细修研的金刚石车刀高速精车有色金属件, 可使加工精度达到IT7~5, 表面粗糙度为Rα0.04~0.01微米, 这种车削称为“镜面车削”。如果在金刚石车刀的切削刃上修研出0.1~0.2微米的凹、凸形, 则车削的表面会产生凹凸极微而排列整齐的条纹, 在光的衍射作用下呈现锦缎般的光泽, 可作为装饰性表面, 这种车削称为“虹面车削”。车削加工时, 如果在工件旋转的同时, 车刀也以相应的转速比 (刀具转速一般为工件转速的几倍) 与工件同向旋转, 就可以改变车刀和工件的相对运动轨迹, 加工出截面为多边形 (三角形、方形、棱形和六边形等) 的工件。如果在车刀纵向进给的同时, 相对于工件每一转, 给刀架附加一个周期性的径向往复运动, 就可以加工凸轮或其他非圆形断面的表面。

3 数控车削加工的注意工作

在进行车削加工的时候, 需要我们进行前期的工作, 主要是:

3.1 零件图分析。

零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性, 选择工艺基准。

需要我们注意尺寸标注的方法。合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求, 以及刀具的耐用度去选择, 也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是:粗车时, 首先, 考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap;其次, 选择较大的进给量f;最后, 再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数, 提高加工效率, 增大进给量有利于断屑。零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点, 以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程, 又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。如果零件图上各方向的尺寸没有统一的设计基准, 可考虑在不影响零件精度的前提下选择统一的工艺基准。计算转化各尺寸, 以简化编程计算。

3.2 轮廓几何要素分析。

在手工编程时, 要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在零件图分析时, 要分析几何元素的给定条件是否充分。要确定加工路线。加工路线就是在数控机床加工过程中, 刀具相对零件的运动轨迹和方向。保证加工精度和表面粗糙要求并尽量缩短加工路线, 减少刀具空行程时间。目前, 在数控车床还未达到普及使用的条件下, 一般应把毛坯上过多的余量, 特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时, 则需注意程序的灵活安排。目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的, 液压卡盘夹紧要点如下:首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽, 卸下拉管, 并从主轴后端抽出, 再用搬手卸下卡盘固定螺钉, 即可卸下卡盘。

摘要:数控车削加工作为现代机械加工的主要方式, 是目前应用最广泛的加工方法之一, 因此对数控车削加工过程进行仿真具有重要的理论研究与实际应用价值。

关键词:数控车削,加工,粗车方法

参考文献

[1]周鹏.数控车削加工工艺性分析[J].消费导刊.理论版, 2009 (1) .

[2]信丽华, 朱建军.数控车削加工工艺的探讨[J].上海工程技术大学学报, 2009 (2) .

数控加工椭圆曲线的研究 篇3

生产实际中, 许多零件的轮廓由双曲线、抛物线、椭圆、螺旋线等椭圆曲线组成。 因此编程时用普通的编程方法难以实现, 所以我们通常采用参数编程或者计算机自动编程。现以椭圆的轮廓加工为例阐述其编程思路。

二、 参数编程

椭圆曲线加工宏程序的编制并不难, 它的原理就是利用微小直线或圆弧逼进被加工曲线。我们只要找到一个变量, 用这个变量做微小步进, 使得XY进行微小的直线或圆弧插补。它们之间就是数学参数方程变量的关系, 我们只要用程序指令把数学参数变量表达出来, 并利用变量的变动范围建立一个循环就可以了。假如我们要加工椭圆, 就要建立椭圆的参数方程, 根据数学我们知道椭圆的参数方程有如下的表达方式:

1. 参数方程1为

2.参数方程2为

以上式中的a, b分别长轴和短轴β为椭圆曲线起始相位角和终止相位角的相位差。需要铣削加工一个长轴为30短轴为20的椭圆凸台, 设数控系统为西门子系统, 程序原点在椭圆中心。

通过两种参数编程的加工对比, 我们不难发现, 用参数方程2编写的程序加工出来的产品精度不如参数方程1加工出来的产品精度高。并且参数方程编写程序也比参数方程1编写程序要复杂, 因此在加工椭圆时我们通常使用参数方程1进行参数编程。

不难看出只要令β角在0 ~ 360°之间进行步进, X, Y就同时随之变化而形成椭圆轨迹。程序如下:

三、 计算机自动编程

现在常见的计算机自动编程的软件有UG、PROE、masterCAM等, 我们以masterCAM为例介绍计算机自动编程的过程。

1.几何模型的建立

首先要进行三维或者二维的建模由于椭圆零件是二维的加工, 所以我们只要画出二维的俯视图就可以了。我们利用masterCAM的绘图功能创建图形其过程如下:

选择命令建立新的文件。

2选择俯视构图面 ( Cplane - top) 按钮。

3选择俯视图 (Gview-Top) 按钮。

4选择Create/ Rectangle/ 1 point, 在弹出的对话框内设置矩形的长和宽以及相对指定点的放置位置。按回车键, 再输入“0, 0”确定位置, 按Esc键返回。

5选择主菜 单/ Create/ Next menu/Ellipse, 在弹出的对话框内输入椭圆的参数, 点击OK, 再输入“0, 0”, 按Esc键返回。

2.加工刀具路径的设置

利用的计算机辅助制造功能, 对刀具参数、切削参数、毛坯参数进行设置。CAM软件能够自动生成外形加工刀具的路径。具体的设置如下:

(1) 在基础菜单中选择Tool paths/Pocket/ Chain, 分别点矩形和椭圆, 选择Done。

(2) 在弹出的对话框内单击鼠标右键, 在弹出的菜单中选择 ( Get toolfrom library) 命令。系统弹出刀具库, 从中选一把刀, 然后在弹出的挖槽加工对话框中设置好刀具的参数。在挖槽加工参数中我选择岛屿加工方式, 并设置好其他的参数, 定义好毛坯的尺寸。

3.实体加工模拟

masterCAM提供的实体加工模拟功能, 能使用户非常直观地观察几何图形的切削加工过程, 同时用户所设置的切削参数能得到充分的体现, 以便在实际加工前对不合理的参数进行改进。

4.后置处理

由于CAM生成的是ASCII文字格式的文件, 它无法直接应用于数控机床, 必须先通过后处理程序POST转成NC代码才能被数控机床所使用。我们只要在加工操作管理对话框里点击一下POST按钮, 并选择好与机床控制系统相吻合的后处理器, 就可以自动生成加工程序。然后通过计算机与机床通信把程序传输到数控机床里就行了。

对于二维平面椭圆曲线的加工使用参数编程要比使用计算机自动编程要方便, 因为有些椭圆曲线画起来比较麻烦, 而且计算机自动编程生成的程序特别长, 不如参数编程生成的程序简洁。

四、 刀具半径的选择

由于加工的是椭圆曲线, 而且椭圆曲线也有曲率半径, 因此刀具的半径不是随便定的。而是需要刀具的半径必须小于或者等于椭圆曲线的最小曲率半径。刀具半径如大于最小曲率半径, 并且编程时采用径向刀补的话, 则程序在运行时就会出现报警现象, 提示有干涉, 程序就无法运行。

五、 结论

通过椭圆曲线轮廓加工编程, 我们可以发现参数编程和计算机自动编程对复杂零件的加工编程有着非常大的优势, 因此作为一名合格的数控加工中心操作工应该要熟练掌握。我们需要不断地学习, 使自己的专业知识和操作技能得到提高, 从而适应现代生产加工的需要。

摘要:椭圆曲线的轮廓加工用普通编程难以实现或比较烦琐, 因此我们通常采用参数编程或者计算机自动编程。本文简要叙述了其编程方法, 以及刀具半径的合理选择。

关键词:椭圆曲线,参数编程,计算机自动编程,刀具半径

参考文献

[1] 王磊.数控加工中宏程序的应用J.价值工程, 2011 (21) .

[2] 陈思涛, 陈林.基于NX4.0数控编程工艺系统的研究应用J.工具技术, 2011 (8) .

数控车床加工椭圆曲线的方法探讨 篇4

关键词:数控加工,椭圆,宏程序,编程

椭圆加工, 普通机床很难完成, 而数控机床确能够轻松的加工出来, 主要是因为椭圆加工的时候X、Z两坐标是同时变化的, 数控机床是通过程序控制的方式来驱动两轴, 实现两轴的共同运动。但数控车床只具有直线插补和圆弧插补两种基本插补功能, 不具备椭圆插补功能, 所以加工椭圆时可以采用直线逼近法的方式进行加工, 即把曲线用许多小段的直线来代替, 无限接近椭圆轮廓的加工方法。下面选用FANUC--Oi数控车削系统, 结合工作实践谈谈如何巧用宏程序解决椭圆编程问题。

1 宏程序组成

1.1 变量的类型

变量号#0, 空变量;变量号#1~#3 3, 局部变量;变量号#10 0~#10 9、#5 0 0~#9 99, 公共变量;变量号#1 00 0以上, 系统变量。

1.2 变量的运算

定义#1=#2;加法#1=#2+#3、减法#1=#2-#3、乘法#1=#2*#3、除法#1=#2/#3;正弦#1=S I N[#2]、余弦#1=COS[#2]、正切#1=TAN[#2];平方根#1=SQRT[#2]、绝对值#1=ABS[#2]。

1.3 运算符

EQ (=) 、GE (≥) 、NE (≠) 、LT (<) 、GT (>) 、LE (≤) 。按照优先的先后顺序依次是函数→乘和除运算→加和减运算。

1.4 条件转移 (IF) 功能语句

IF[表达式]GOTO n。指定的条件不满足时, 转移到标有顺序号n的程序段。

2 椭圆宏程序的编制步骤

2.1 标准方程

椭圆的标准方程为:

其中:a为椭圆的长轴, b为椭圆的短轴。

2.2 对标准方程进行转化成车床椭圆方程

根据笛卡儿坐标系的规定, 数控车床的坐标系只有X轴和Z轴, 将椭圆标准方程转化成车床椭圆方程:

2.3求值公式推导

为编程方便, 一般用Z作为变量。假设Z变量是已知的, 将机床坐标系的标准化方程转化为用含有自变量Z来表示X:

有些零件的椭圆中心不在Z轴轴线处, 就要根据实际椭圆写出正确的方程。

3 利用标准椭圆方程编写宏程序

3.1 工艺分析

毛坯直径为Ф40, 总长为40, 用变量进行编程, 经计算椭圆起点的X轴坐标值为10.141。

由于椭圆中心不在Z轴轴线处, 根据公式3得出实际的椭圆方程为:

3.2 加工程序

编写程序时, 设定#2代表自变量Z, 由于椭圆圆心距工件的左端面的距离为14, 因此#2=#1+14, 其中, #1为自变量, #1的初始值为0。

#3代表因变量X, 由公式4可得出#3的表达式为:

程序编写如下:

4 结语

实践证明, 在数控车床上用宏程序加工椭圆曲线的方法是实用可行的。在实际操作时, 应注意下述问题:在用宏程序编制椭圆程序时, 首先能够选对变量和写出正确的方程, 通过方程计算出另一变量, 其次能正确确定工件原点与椭圆中心之间的关系, 再编出正确的椭圆宏程序。实践工作中遇到具体的加工实例要具体分析, 不能硬套固定模式, 要多方面综合考虑, 合理运用宏指令进行编程。

参考文献

[1]陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例[M].北京:机械工业出版社, 2007.12.

[2]冯志刚.数控宏程序编程方法技巧与实例[M].北京:机械工业出版社, 2008.6.

特殊曲线牙型螺纹的数控车削技术 篇5

一、牙型分析

牙型表面要求平滑, 牙型是正弦曲线形状, 导程为1个周期。设牙型具体参数为:正弦曲线的振幅为6, 周期为12。可得曲线方程为x=6sin (2πz/12) 。

二、数控加工工艺分析

1. 装夹方法。

为了提高加工刚度, 减小加工过程中的受力变形, 在采用数控车床常用的自定心三爪卡盘装夹的基础上, 需再加一顶尖, 采用一夹一顶的方式装夹。

2. 刀具选择。

端面车削, 选用45°端面车刀;外圆车削, 选用93°外圆车刀, 定义为T01;螺纹车削, 选用35°螺纹车刀, 定义为T02。

对曲线方程x=6sin (2πz/12) 求一阶导数, 得x·=πcos (2πz/12) , z在一个周期[0~12]内, x·的变化范围为[-π~π], 即曲线的斜率变化范围, 角度变化范围为[-72.3°~72.3°]。这里选用35°螺纹车刀, 不会与螺纹牙型表面发生干涉。

3. 加工轨迹。

由于正弦曲线呈周期性变化, 故可以选择一个周期进行编程。我们选择正弦曲线螺纹开始角为π/2, 终止角为-3π/2, 即z的变化范围为[15~3]。这里选择螺纹中径为52mm, 所以直径x=52+12sin (2πz/12) 。角度的变化量越小, 其对应的x值变化量越小, 加工出的螺纹精度越高, 但角度的变化量越小, 会使得加工次数越多, 加工时间越长, 反而影响加工效率。在精度和效率之间需要做一个平衡, 既要满足精度的要求, 又要提高加工效率。由于直径和螺纹中径的公差在-0.2~0mm范围内, 这就要求x值的变化量不超过0.1mm, 通过计算分析, z值的变化量为0.03mm。

三、数控加工程序编制

1. 螺纹加工基本指令。

2. 宏程序指令 (华中) 。

宏程序有提高数控车床性能的特殊功能, 在数控车削加工的时候, 有时会遇到一些特殊曲面, 如椭圆、双曲线和抛物线等, 这时候就需要使用宏程序。宏程序的最大特点是可以对变量进行运算, 使程序应用更加灵活、方便。

3. 程序编制。

数控车削椭圆曲线 篇6

1 非圆曲线宏程序编程的基本步骤

1) 确定复杂非圆曲线的曲线方程;不是标准方程的要明确偏移距离, 明确倾斜角度;

2) 选定自变量;数控车床编程中, 非圆曲线会涉及到两个变量X、Z, 一般选取单调变化的变量作为自变量, 当两个变量均为单调变化时, 选择任意一个变量均可;

3) 确定自变量的定义域;即自变量的起终点的坐标值, 是相对于标准方程曲线下的坐标值;

4) 确定因变量相对自变量的宏表达式;即得到因变量相对于自变量的函数表达式;

5) 确定控制语句的流程, 编写程序。

2 复杂非圆曲线宏程序编程案例分析

2.1 案例1-基本型抛物线精加工程序编制

零件图中的抛物线为基本型抛物线。曲线方程为Z=-X2/10, 由于X、Z均为单调变化, 选择任意一个作为自变量均可, 这里选择Z作为自变量, Z定义域为[0, -10], 因变量宏表达式: 。程序如下:

2.2 案例2-位置偏移型双曲线精加工程序编制

零件图中的双曲线曲线方程为Z2/102-X2/52=1;中心偏移矢量为 (10, -15) 。X、Z均为单调变化, 这里选择X作为自变量。

X定义域为[0, 5], 在标准方程下计算。因变量宏表达式为 。程序如下:

2.3 案例3-角度倾斜型椭圆精加工程序编制

零件图中的椭圆曲线方程为X2/102+Z2/152=1, 中心偏移矢量为 (15, -48.09) , 倾斜角度为-30度。

这里只能选择Z作为自变量, 自变量Z定义域为[11.34, -4.27], 因变量宏表达式为 Z=Z′cosθ-X′sinθ, X=Z′sinθ+X′cosθ, 其中X′、Z′为标准方程下坐标;X、Z为旋转后的变量坐标。程序如下:

本文并循序渐进地对基本型和非基本型非圆曲线宏程序的编制进行了案例分析, 希望能为编程者学习非圆曲线宏程序的编程方法提供一定的实践基础。

摘要:本文首先提出非圆曲线宏程序编程的基本步骤, 并且通过对典型非圆曲线宏程序编程应用进行案例剖析, 分析出非圆曲线数控车削常规编程方法。

关键词:宏程序,编程步骤,非圆曲线

参考文献

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