螺旋往复槽的宏程序编程与加工

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1、螺旋往复槽的宏程序编程与加工2009-06-1412:48:24作者：长春职业技术学院王敬艳來源：智造网一助力中国制造业创新—idnovo.com.cn这迢一篇应用宏程序加工的实际应用文章。作者从加工的原理、方法及工艺参数设置等方而进行了较为详细的介绍，并给出了加工程序。文中所介绍的加工及编程方法冇一定的实用价值。对于螺旋槽零件的加工，可以在四轴加工中心上，用A轴和X轴的联动进行铳削。在如图1所示的螺旋往复槽筒零件中，其两段旋向相反的螺旋槽可以用上述方法加工，但两段螺旋槽连接处的圆弧部分，却是加工的难点。这里介绍一种用宏程序编程的方法，可以

2、巧妙的解决这个难题，编写的加工程序简短，而口加工精度也很高。图1螺旋往复槽筒图1所示中的螺旋往复槽筒零件，材料为38CrMoAL该零件上需要加工出往复螺旋槽,槽与滑块配介，当螺旋往复槽筒旋转时，滑块产生左右往复运动。两条螺旋槽连接处用圜弧连接。为了便于说明问题，我们以加工宽5mm的一条螺旋往复槽为例，零件图如图2所示。282图2螺旋往复槽筒零件图我们以槽底直径＜p50mm的圆为基圆，然厉沿两条螺旋线交义处的素线（图中所示圆柱而的背面中线）展开，如图3所示。基岡直径为50mm,展开后对应的Y轴长度为157mm,即基圆周长。以中心O为起刀点，铳

3、刀旋转,在Z轴方向（机床主轴的上下方向）向工件进给1mm,切进工件。然后A轴止方向旋转进给，同时铳刀向X止方向作进给运动（向右进给）,开始加工螺旋槽。12X3499377DDX「6999图3螺旋往复槽筒零件展开图螺旋槽的螺距为62mm,A轴、X轴的进给速度和坐标值的计算方法为：当A轴旋转一周360。时，铳刀在X轴方向进给一个螺距62mm。这样工件旋从O点转到A点（螺旋线的终点亦即圆弧的起点），如果已知角ZAO1B=54.32°,则A点的A轴坐标值为：.4=720-54.327=692.84°如果不知道ZAO1B的介度，而是知道A点对应于Y轴

4、的坐标：Yn=66.69mm,如图3所示，Y轴坐标转换为A轴坐标的计算方法如下：,4n=—=^6°-x66.69=152.84°ttxD3.14x50那么从0点至A点的角度值为:A=360+180+152.84=692.84°因此，A点的X轴和A轴坐标为：A(X124.434,A692.84),即当A轴旋转了692.84。,X轴正向移动了124.434mm。当A轴连续旋转,按同样方法,得到其他点的坐标:B(X124.434,A747.16),C(X-124.434,A2132.84),D(X-124.434,A2187.16)。这样旋转整8

5、周即2880°,冋到O点，完成一个深1mm的螺旋往复槽的加工。可以利用子程序的方法，调用子程序4次，即可加工出4mm深的槽。下面介绍圆弧段宏程序的编程方法。如图4所示，A点至B点为半径为27.7mm的一段圆弧，P为圆弧上任意一点，角度0(顺时针方向为负，逆时针方向为正)。那么P点的参数方程为：X=+厂COS&式中，B为参数。Y几）一9937701图4鬪的参数方程及建模Y=rsin0Y由于n，将【1转换为a轴坐标值:An=-^-xYnttxD360344x50=2・292x厂sin&所以p点的参数方程为:x=99.377+rcos0v=720

6、+2.292xvsin0*在华中数控系统的宏程序小，三角函数的角度要用弧度农示，因此，角度B值转换为弧度为:71180机床采用附加第四轴（A轴）的立式铳床或立式加工中心，数控系统为华中（HNC—21/22M）系统。零件右端用A轴上的自动定心三爪卡盘夹紧，左端用顶尖顶紧。以工件外表面中心点为X、Y、Z原点，建立工件坐标系G55。采用宜径为（p5mm的键槽铳刀，槽深为4mm。设置参数：#1=27.7,圆弧半径;#2=-27.16°,鬪弧起始角度；#3=27.16°,圆弧终止角度。加工程序如下主程序01000%1001G40G49G94;（初始

7、化）G90G55;绝对值编程，设定G55坐标系）GOOA10;（A轴快速回位）G91G28A0;（A轴回零）G90GOOXOY0;（X、Y至工件朋标原点O点）M03S1000;（主轴旋转）G43GOOZ50Hl;（长度补偿，Z向至工件上表面50高）M08;（切削液开）GOOZ10;（快速下刀）G01Z0F100;（下刀至工件上表面）M98P1002L4;（调用子程序）G90GOOZ50M09;（快速提刀,切削液关）G49;（取消刀具长度补偿）M05;（主轴停止）M02;（程序结束子程序%1002G91G01Z-lF100;（下刀吃深1mm）

8、G90G01X124.434A692.84F100;（加工从O—A螺旋线）#1=27.7;（圆弧半径）#2二27.16;（圆弧初始角）#3=27.16;（圆弧终止角）WHILE[