数控加工中互成角度面的坐标系计算.pdf

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1、Tni。数控加工中互成角度面的坐标系计算山推工程机械股份有限公司(山东济宁272073)刘伟1．问题描述标；根据机床回转中心，利用CAD软件计算出两侧面旋转到垂直于主轴方向时的坐标，如图2所示。在数控加工中，有时会遇到互成角度且非垂直的平面的加工。以我厂加工过的某壳体类零件为例，先介绍一下以往采用的传统工艺方案。工件外形如图1所示，需要加工正反两面、各孔、呈135。角的两平面及各螺纹孔。该件为小批量生产，未投入工装。大致的加图2工工艺为：划正反面线，粗铣正反面，划实际测量时，发现侧面到大孔中心的距离经常大孔十字线，车大孔超出公差要求。分析原因如下：及端面，精铣端面

2、及(1)十字线作为粗基准被重复使用了两次，打孔点，铣两侧面并图1形成了较大的基准不重合误差。车削大孔后，大孔钻攻侧面螺纹孔，钻攻两端面各孔。的圆心已与划线存在误差，铣面时再以划线为基准铣两侧面工序在卧式加工中心上完成。建立坐会累积此误差，约在lmm以内。标系的过程大致如下：放平工件，按十字线拉直；(2)用中心钻对线的方法，形成了较大的基用中心钻对出划线的X、z坐标，记为十字线中心坐准位移误差。通常情况下，操作者肉眼对线的误差一360。的刀具偏置后的中心轨迹均需要在G17加工在此不作赘述。平面下获得，将刀具偏置后的中心轨迹进行旋转时4．结语需要在G19下进行，否则加

3、工时将会产生错误，读鉴于以上分析结合刀具切削原理，粗加工时，者可自行验证，在此不作赘述。选用平刀采用“高度方向渐变加工法”进行加工，二是在确定建立、撤销刀补位置时，可将切加工效率较高；精加工时，选用球刀采用“旋转轴入、切出点的位置加上、减去一个刀补值，使得加方向渐变圆弧加工法”或“刀具路径旋转加工法”工路径为一系列首尾相连的刀具路径(即：建立、进行加工，加工表面质量较好。撤销刀具半径补偿时刀具位置在方向无需产生不正是由于宏程序编程格式并不固定，所以宏程必要的位移)。序的舞台无比宽敞，只要善于分析、不断尝试，常以上程序编制时仍然采用椭圆极坐标方程，采常会取得一些意想

4、不到的效果。MW用比例缩放的方法可根据上述原理自行调整程序，(收稿日期：20120730)40参磊籼工Tni在lmm以内。3．效果分析与检验(3)对刀误差、机床误差及加工误差。数采用新的工艺方法字式对刀仪的误差并不大，可以控制在0．05mm以后，误差大大降低：内。但实际生产中，切削参数(转速、进给量、吃(1)基准不重合误刀量)、机床误差(主轴刚性等)以及回转中心误差降低。相比原来的二次差(0．1mm以内)都会对盘铣刀加工后的面造成影对线的方法，新方法的基右侧面基准点响，误差一般在0．2mm以内。图5准不重合误差在于立式以上误差累积起来大于2mm，已经超过了图样加工

5、中心铣基准边产生的误差，可控制在0．2mm以要求的±lmm。测量加工后的工件，发现实际误差内。已达1．5mm。(2)基准位移误差降低。相比原来的肉眼观2．解决方案察刀尖对线的方式，校棒和塞尺可以控制误差在通过改善现有工艺，实现控制加工误差在要求0．1mm以内。范围内的目标。(3)对刀误差、机床误差及加工误差降低。平面上相交的两直线确定一个点——依据这个有了绝对的定位基准，可以根据加工后的接刀痕来平面几何的基础知识，我们对原加工工艺做了以下修正刀长。误差可以控制在0．05mm以内，同时抵改善：消了部分基准位移误差。(1)在立式加工中心精铣端面及打孔点工综上所述，新方

6、法产生的误差预计不会超过序，添加铣两侧面基准边的工步。使用方肩铣刀将0．3mm。实际测量加工后的工件，完全满足图样的两个侧面铣出两条深5～10mm的基准边，为下道工公差要求。序提供基准。4．结语(2)在卧式加工中心铣两侧面工序中，以上新工艺方法在控制成本的前提下(立式加工中道工序铣出的基准边建立坐标系。卧式加工中心建心增加的工步用时约4min)，缩短了卧式加工中心立坐标系具体过程如下：建立坐标系的时间，极大地提高了加工精度，满足首先找平左侧面基准边，用校棒和塞尺打出z了设计要求。坐标。在CAD软件中标出，如图3所示。此方法同时也解除了旧方法在某些情况下无法将工作台

7、顺时针旋转45。，用校棒和塞尺打出使用的限制：例如我厂曾经修复过的一个两面呈特右侧面基准边的z坐标。在CAD软件中，将图形绕定角度的钻模板，没有划线，直接靠基准面找正就机床回转中心旋转相同角度，再划出右侧面基准修复了定位孔。边，如图4所示。此方法的改进：可以增加基准边的数量来减小机床回转中心机床回转中心基准位移误差；可以将计算过程编制成数控子程序，免去了使用CAD软件的麻烦，在加工工位可直接使用。将几何、计算机辅助设计的理论知识灵活地运用到实际生产当中，进行合理改善，是现代化生产右侧面基准边对工艺人员的新要求。MW图4(收稿日期：20120613)图4中两条线的交

8、点即为两侧