在加工中心上加工橢圓的方法

◆李軍玲

(山東省威海工業(yè)技術(shù)學(xué)校)

在加工中心上加工橢圓的方法

◆李軍玲

(山東省威海工業(yè)技術(shù)學(xué)校)

主要介紹了在加工中心上用手工編程加工橢圓的方法,指出了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),并給出了加工橢圓的編程例子。

加工中心 加工橢圓 原理逼近法 圖樣逼近法

現(xiàn)在大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)都不具備橢圓插補(bǔ)功能,在加工中心上加工橢圓的方法也成了數(shù)控機(jī)床使用者長(zhǎng)期探討的問(wèn)題?，F(xiàn)在在加工中心上加工橢圓的方法主要有兩類(lèi),一類(lèi)是原理逼近法,一類(lèi)是圖樣逼近法。在原理逼近法中又有四心法和比例法兩種。對(duì)圖樣逼近法來(lái)說(shuō),數(shù)控系統(tǒng)的不同,所用的方法也是有差別的,比如 FANUC系統(tǒng)用的是宏程序,S INUMERIK所用的是 R參數(shù)法,FAGOR所用的是高級(jí)語(yǔ)言法?，F(xiàn)在主要對(duì)原理逼近法進(jìn)行介紹。

原理逼近法,只能用在加工精度不太高的近似加工中,這是因?yàn)閺脑砩蟻?lái)說(shuō)加工的就不是橢圓,而是以其他曲線(xiàn)來(lái)代替橢圓。由于這類(lèi)方法無(wú)論是在數(shù)值計(jì)算上,還是在編程上都比較簡(jiǎn)單,因此,在工廠(chǎng)中用的比較多。

1.四心法

(1)加工原理

就是用四段相切的圓弧來(lái)代替橢圓,其原理如下(參見(jiàn)圖 1)。

1)作相互垂直的線(xiàn)段 AB與 CD交于 O,其中 AB與 CD的長(zhǎng)度分別為橢圓的長(zhǎng)軸 2a和短軸 2b;

3)作 AG的垂直平分線(xiàn),分別交 AG、AO、OD的延長(zhǎng)線(xiàn)于 E、O1、O3;

4)作 O1、O3的對(duì)稱(chēng)點(diǎn) O2、O4;

5)分別以 O1、O2、O3、O4為圓心 ,以 O1A、O2B、O3C、O4D為半徑作圓 ,分別相切于 Bˊ、Aˊ、Dˊ、Cˊ,即得一近似橢圓。

只要求出這四個(gè)圓弧的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓心坐標(biāo)及圓弧半徑,編寫(xiě)這四段圓弧的程序就很容易了,求以上數(shù)值的方法也很多,常用的有平面幾何法和解析幾何法兩種。

(2)加工實(shí)例

在加工中心上加工圖 2所示零件,該零件已經(jīng)過(guò)粗加工,要求編寫(xiě)其精加工程序,由于該零件的精度不是太高,現(xiàn)在我們用四心法來(lái)加工。

1)加工原理

四心法的加工原理如圖 1所示。

2)數(shù)值計(jì)算

現(xiàn)在分別用平面幾何法和解析幾何法的方法進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。

3)加工程序

加工該零件的精加工程序很簡(jiǎn)單,只要應(yīng)用 G02/G03就可以完成,由于篇幅的原因,這里就不寫(xiě)了。

2.比例法

應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)的比例編程方法,以編圓弧程序的方式來(lái)近似加工橢圓。以加工圖 3的零件為例說(shuō)明之。

圖3 零件圖

在一塊 1200mm×800mm×20mm的方板上加工如圖 2所示橢圓槽。其中該橢圓的長(zhǎng)軸為 800mm、短軸為 400mm。為了簡(jiǎn)便我們只編寫(xiě)加工上半部分的精加工程序(假設(shè)橢圓與 X軸正半軸的交點(diǎn)為 A,與 Y軸正半軸的交點(diǎn)為B),所用刀具為φ40mm的立銑刀。

加工程序:

由于在應(yīng)用比例放縮編程時(shí),刀具半徑是不會(huì)改變的,所以不能應(yīng)用刀具半徑補(bǔ)償功能編程,只能應(yīng)用刀具中心編程。

[1]韓鴻鸞.基礎(chǔ)數(shù)控技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.

[2]韓鴻鸞.數(shù)控編程.北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2002.