摘 要:随着现代科学技术的发展,数控技术在机械制造领域日益普及与提高,各种数控机床在生产中得到越来越广泛的应用。在数控编程中有关锥面的程序编制比较多,计算得不正确将影响到工件的精度,加工锥螺纹时计算不正确,影响螺纹的加工质量。
关键词:数控程序编制 数控车床 锥面 数学计算
目前,数控技术与数控机床,给机械制造业带来了巨大的变化。数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术,计算机辅助设计与辅助制造和计算机集成制造技术敏捷制造和智能制造等,都是建立在数控技术之上。数控技术不仅是提高产品质量、提高劳动生产率的必不可少的物质手段,也是体现一个国家综合国力水平的重要标志。我们要用数控机床加工工件的前提是进行数控程序的编制,在进行数控车床程序编制中,我们经常遇到锥面程序的编制,那么锥度C、锥长L、大端直径D、小端直径d之间的数学计算。大家都比较熟悉,这里我只想介绍一下,在精加工中编制离右端面有安全裕量时的程序中的数学计算。现将我在教学过程中的方法总结如下: 第一种方法:锥面延长法 本方法计算较简单,直观上也容易理解。原理如下图所示:
工件坐标系建立在右端面上,刀具从起始点快速接近工件到P点,P点离右端面有安全裕量δ1,这样编程时要知道P点的坐标值。其实是将锥面延长了δ1长度。只要计算出Ød1的值,就可以知道P点的坐标值,程序就可以编制了。
计算原理:利用锥度C不变的原理。
计算公式: 因为:其中D、L、δ1为已知值,
可以推出:d1=d-C×δ1=
第二种:三角函数法:
本方法只涉及到三角函数纯数学应用,原理如下图所示:
工件坐标系建立在右端面上,刀具从起始点快速接近工件到P点,P点离右端面有安全裕量δ1,这样编程时要知道P点的坐标值,才能进行编程,那么过P点做Z轴的平行线交右端面于B点,构成直角三角形ABP,其中∠BPA= /2(圆锥半角)
设P点坐标(XP,ZP),(工件坐标系建在右端面)
第三种:作图法 此方法在倒角时应用较为方便,原理如下:
工件坐标系建立在右端面上,轴前端有2×450倒角,构成RtABC,CA=CB=2㎜,刀具从起始点快速接近工件到P点,P点离右端面有安全裕量,这样编程时需知P点坐标才能编程。过P点做平行于Z轴的平行线构成RtADP和RtBEP,其中BE=PE=CD=,设P点坐标(XP,ZP)
则得
在FANUC数控系统中指令G90、G92、G94指令应用以上方法的地方较多,尤其在G92螺纹切削指令中,U、R值的计算,都应按加工螺纹起点和终点进行计算,这里就不在计算了。(书中好多处说的比较含糊)
以上三种方法,各有优缺点,在应用时,我们应权衡利弊,进行选择应用,可能还有许多更好的计算方法,我这里只做抛砖引玉的作用,供大家参考。
参考文献:
【1】杨建明 邹军 《数控加工工艺与编程》北京理工大学出版社 2006年8月
【2】马丽华 马立克 《数控编程与加工技术》 大连理工大学出版社 2006年7月
【3】刘宏军 《模具数控加工技术》 大连理工大学出版社 2007年7月