[分享]利用二軸聯(lián)動加工零件中的球面曲線 [復制鏈接]

數(shù)控機床按其功能分為二軸聯(lián)動、三軸聯(lián)動、五軸聯(lián)動等，能否在現(xiàn)有的二軸聯(lián)動數(shù)控機床上加工完成需三軸聯(lián)動加工的球面曲線，通過實踐證明是完全可以的。例如：我廠生產(chǎn)的T6920A銑鏜床中有一種零件叫做安全接合子座，這個零件上有12-球面曲線就是需要三軸聯(lián)動數(shù)控機床加工的，其結構如圖1。圖中B-B、C-C是需三軸聯(lián)動完成的12-球面曲線。因工廠條件有限，這種零件又是小批量生產(chǎn)，如果外協(xié)加工每個零件需要幾千塊錢費用，為此我們采用我廠生產(chǎn)的XK5040二軸聯(lián)動數(shù)控立銑，通過編制兩軸半聯(lián)動加工程序完成12-球面曲線的加工。 K`u(/kz/<  
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圖1 .k%[4:Fe  
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1 球面曲線計算的基本原理
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采用直線逼近圓弧的方法，將X、Y方向的圓弧插補劃分為每間隔0.05°一段小直線，劃分方法為，根據(jù)B-B展開圖所給出的條件，利用CAD作圖很容易求出從圓心到端點的弧長圖中AB間距離，在根據(jù)已知條件弧長、半徑求出每段曲線所夾的圓心角θ，這樣就可以將X、Y方向的圓弧劃分每間隔0.05°一段密集的小直線了，這些小直線端點的位置坐標通過三角函數(shù)及計算機輔助設計很容易求出，并且只需求出一個球面曲線，其它11個可采用坐標旋轉的方法求出，這些密集的小直線經(jīng)過直線插補后，便形成了一段圓弧曲線，在將Z軸深度控制按照同樣的方法，既X、Y方向每間隔0.05°運行一段小直線后Z軸向上運動0.05mm，便可完成C-C視圖要求。 r76
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計算公式如下： g*03{l#P  
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X=Rcosθ 05b_)&4R  
Y=Rsinθ $}>+kHoT{  
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C,D  
旋轉公式為： Wu[&Wv~  
7"20hAd  
X=X'cosθ-Y'sinθ _"bHe/'CI  
Y=X'sinθ+Y'cosθ }:us:%  
:h\Q;?  
式中：X'——在旋轉坐標系下的X值 H!5\v
"]WB  
θ——AB弧長所對應的圓心角 eZIhEOF  
Y'——在旋轉坐標系下的Y值 KH(%?  
R——AB弧半徑
mOy^vMa  
DU5c=rxW  
2 球面曲線的加工程序 j4jTSLQ\  
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選擇R4.7H9球型立銑刀。 lDYyqG4  
aMWmLpv4'  
球面曲線的計算。 vms|x wb  
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2=jAz'?  
工件坐標系設定在工件圓心上，Z軸O點設在B-B展開圖5.5+0.1尺寸下面。 G6/p1xy>o:  
5ni~Q 9b  
數(shù)控NC代碼的自動生成。應用計算機輔助設計，采用C語言編制計算程序，并將其自動轉換為具體數(shù)控機床所需要的數(shù)控代碼(本系統(tǒng)的數(shù)控代碼適用于FANUC 0M系統(tǒng)及FANUC 3M-A系統(tǒng))，自動生成NC代碼，加工程序框圖見圖2。 y\Ic@-aWI  
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圖2 lQ"
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3 小結 pA9+Cr!0Q  
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采用此方法加工的12-球面曲線，經(jīng)有關方面的檢測證明球面曲線粗糙度、曲面結構完全符合設計圖紙要求，實踐證明采用二軸聯(lián)動可以實現(xiàn)需三軸聯(lián)動完成的工件加工，它既保證了產(chǎn)品的質量、還為工廠節(jié)約了大量的資金。