宏程序编程在球面法向圆弧槽五轴铣削加工中的应用.pdf

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1、拦县圭持i鸯燕磐宏程序编程在球面法向圆弧槽五轴铣削加工中的应用广东省工商高级技工学校(乐昌512200)郎永兵2010年由国家六部委联合举办的第四届全国数中心到摆动中心之间位置偏置的数据处理，在手工控技能大赛引入了五轴加工的内容，从而使宏程序编程时须使用数控系统提供的五轴加工功能，即五的编程又上升到了一个新的高度，使宏程序应用范轴刀具中心点控~1G43．4。围更加广泛。(1)刀具中心点控~1]G43．4刀具中心点控制沿模型曲面法向铣削加工是五轴加工中的主要功能是在包括刀具和工作台旋转的两个旋转轴和加工内容之一。下面通过球面法向圆弧槽的铣削加、y、z三个正交轴的五轴机床中，一边改变刀工

2、为例，采用广州数控GSK25i五轴数控系统—C具的姿势，一边补偿刀具长度而进行加工的功能。轴联动双摆台式机床来介绍宏程序在五轴数控铣削使用刀具中心点控制功能后，CNC在进行旋转加工中的编程。轴插补的同时，对刀具中心点进行控制，以使刀具1．加工方案分析中心点相对工作台(工件)做直线运动。刀具中心零件进行五轴加工时，首先要根据加工图素设点的终点是编程坐标系中的坐标点。定编程坐标系。为保证刀具在摆动加工过程中与机(2)c轴位置及处理以五轴机床中的定位坐床、夹具及附件之间的安全，一般在工件顶面的最标(XOYOZOA45)为例，使用刀具中心点控制功高点上设置编程坐标系。由于是在半圆球表面的法能

3、指令G43．4，A轴旋转45。后，刀轴位于y—z平线方向加工等深度的圆弧槽，为保证加工要求，必面，刀具位置如图2所示。此时与C『车由0。位置与加须控制加工时刀具的刀轴方向为曲面法线方向。工中的初始位置(0。位置)相差90。，在五轴加工如图l所示，根据加工要求，选择刀具为R2mm：~时旋转后的刀轴平面须与c轴的起始角度相对应。头铣刀，在编程时首先控制机床A轴的转动，当A轴转由此可见，在使用刀具中心点控制功能进行手工编至圆弧槽的加工位置(15。，30。，45。，60，75。)程时，必须对C轴的起始角度进行补偿，使c轴的后，再使Z车由与起始角度为90。，才能正确控制刀具轴向，使刀轴—YC轴

4、以3．5轴平面与c轴的起始角度相对应。补偿后的刀具位置联动的方式，完如图3所示。成当前SR25mm球面法向深度为2mm的圆弧槽的加工。通过对机床坐标轴这样往图1复运动控制，即可加工出符合要求的圆弧槽面。2．五轴加工编程准备为避免五轴加工时编程零点到Cr车由中心与旋转图2图352，舰参磊冷加工3．宏程序编程宏程序编程的关键是根据加工内容按照数控系统的编程格式与加工路线，建立方便编程的关系式。基于圆球的参数方程，根据五轴加工中机床运动关系，由图1的加工内容可得出用宏程序进行五轴编程时的相关坐标轴关系式为：，=c。s臼J(0≤≤90)式中，0表示—y平面中圆弧圆心角自变量与旋转坐标轴c轴转

5、动关系；表示z轴平面内圆弧圆心角自变量与旋转轴A转动关系。(1)加工时进、退刀点位置设定在圆弧圆心角自变量与的加工位置—z平面上通过设置圆弧半径a，控制刀具在、个坐标轴方向在刀轴方向(圆弧的法向)进、退刀。(2)加工位置的确定(轴旋转方向)由于机床轴行程一般为-t-100。左右，根据双摆台式图4机床的坐标运动方式，为方便观察，均使A轴在负N65#5=O．5}(圆弧槽法向每层切入深度)方向摆动加工。因此，该圆弧槽在加工时可取轴N70WHILE[样3GE#4]DO；(如果#3／>444，循环2继续)的摆动角度为：一15。，一30。，一45。，一60。，N75#12-#3COS[90#1]

6、；(圆弧槽切入x轴坐标计算)一75。。N80#l3=#3SIN[90一样1]25；(圆弧槽切入时z轴坐(3)程序编制根据曲面圆弧槽的加工方法，标计算)为方便编程建立了如图4所示的加工程序流程图。N85G1X#12Z#13F600；(圆弧槽法向切入，切削速编制加工程序如下：度为600mm／min)O1；(程序名)N90#6=1；(X—y平面圆弧槽加工角度0增量)NO0G90G94G21G17G40G49G80；(程序初始化)N95#7=0；(Xy平面圆弧槽加工角度0初始值)N05G90G54GOZ100$4000M3}(绝对方式编程，N100#8=360；(X—y平面圆弧槽加工角度0终

7、止值)选择1号工件坐标系，快速定位至Z100，主轴正转，转速为N105WHILEl#7LE糯]DO3；(如果柙≤鹕，循环2继续)4000fmin)N110#14=#12cOs[#7]；(圆弧槽加工轴坐标计算)N10X0Y0}(快速定位至X0Y0)N115#15=#12"SIN[#7]；(圆弧槽加工y车自坐标计算)N15G43．4H01Z50；(刀具中心点控制，刀具补偿号N120X#14Y#15C[#7+90】；(—Y—C轴三轴联动加为H01，Z向补偿至Z5