淺談柱面凸輪槽手工編程的方法

賀林

摘 要：多軸數(shù)控加工中心機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，隨著多軸數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用與普及，越來越多的企業(yè)發(fā)現(xiàn)對于懂得多軸加工編程技術(shù)人才的需求量必將不斷增加，而且多軸手工編程工作已經(jīng)成為影響加工效率的一個(gè)重要途徑。本文就多軸槽類手工編程的方法進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：手工編程；多軸加工；宏程序；槽類

多軸加工是指3軸以上的控制加工，其中具有代表性的是4軸控制加工中心。這種加工中心可以加工用3軸控制機(jī)床無法加工的復(fù)雜形狀工件。如果用它來加工3軸控制機(jī)床能加工的工件，那可以提高加工精度和效率。 對刀具和工件的相對位置來說，現(xiàn)在的多軸控制加工中心可以設(shè)置6根軸，即沿直線作前后、左右或上下移動的X、Y、Z的3根軸，還有控制工作臺傾斜角度的B軸和控制主軸回轉(zhuǎn)角度的C軸。使用回轉(zhuǎn)刀具時(shí)，則由Z軸控制回轉(zhuǎn)的主軸作上下或前后移動，就成為5軸控制。

1 編程方法分析

由于不同數(shù)控系統(tǒng)的編程指令代碼有所不同，因此應(yīng)根設(shè)備類型進(jìn)行編程。下面以發(fā)那科Oi-MC數(shù)控系統(tǒng)為例，對典型多軸槽加工進(jìn)行編程分析。

對于這樣的一個(gè)凸輪槽，我們首先來分析它的展開圖，該零件加工部位屬于不對稱的槽類零件，直線處拐角圓弧不一樣大，如果這樣的圖形放在二維平面上加工很簡單，對于直線我們可以通過弧長轉(zhuǎn)換成角度的公式將XY軸的直線插補(bǔ)直接轉(zhuǎn)換成X軸和A軸的插補(bǔ)。對于圓弧，在二維加工中，只要用圓弧插補(bǔ)就可以來完成，但在四軸加工中，這樣的圓弧是用X軸和A軸的插補(bǔ)來完成，它是無法實(shí)現(xiàn)圓弧插補(bǔ)，這是該圖形最大的問題，因?yàn)閳A弧插補(bǔ)不能用，所以我們只能用宏程序賦值走直線的方法來完成圓弧的加工，用宏程序賦值就必須要知道圓弧的角度和切點(diǎn)的坐標(biāo)，通過如圖1-1的提示我們可以從計(jì)算機(jī)中找出，如圖1-2所示。

2 加工前分析

用數(shù)控銑床或加工中心加工柱面凸輪槽。在編程時(shí)，圓周輪廓的拐角處如果用直角，程序的編制很簡單，但是在產(chǎn)品應(yīng)用過程中，會出現(xiàn)在拐角處磨損加劇或拐角處滾輪過不去等現(xiàn)象。所以，在編程過程中就要考慮到零件的裝配應(yīng)用，在拐角處用圓弧光滑過渡，可以使?jié)L輪過渡圓滑，不會出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)等現(xiàn)象，但編程時(shí)需應(yīng)用宏程序，程序較復(fù)雜，由于程序段中#號較多，在機(jī)床上輸入時(shí)，也容易出錯(cuò)，可以將VERICUT中模擬好的程序直接傳輸?shù)綑C(jī)床上進(jìn)行操作。在產(chǎn)品實(shí)際加工過程中，圓弧的大小需通過多次調(diào)試、裝配應(yīng)用后，才能投入量產(chǎn)。柱面凸輪槽的加工需要通過：零件裝夾、設(shè)置工件坐標(biāo)系、程序傳輸、自動加工等操作完成。

3 結(jié)束語

要實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的數(shù)控多軸加工，編程是關(guān)鍵。本文雖然只對一例多軸槽類零件進(jìn)行編程分析，但它具有一定的代表性。由于多軸加工中心可以一次裝夾后，完成銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能，所以只要掌握一定的編程技巧，就能夠更好地提高加工效率和加工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

1.《數(shù)控加工技術(shù)》 中國勞動社會保障出版社 2002.01 徐國權(quán)主編

2.《數(shù)控編程與操作》 西安大學(xué)機(jī)械學(xué)院出版