数控铣四轴变导程螺旋线造型与变量编程.pdf

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1、机械设计与制造第12期102MachineryDesign&Manufacture2012年12月文章编号：1001—3997(2012)12—0102—02数控铣四轴变导程螺旋线造型与变量编程冰张文祥韩江胡友树朱建中朱学伟(1．合肥工业大学工业培训中心，合肥230601；2．合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009)ModelingandVariableProgrammingonVariableLeadHelixonFour-AxisCNCMillingZHANGWen—xiang，HANJiang，HUYou—shu，ZHUJian—zhon

2、g，ZHUXue—wei(1．IndustrialTrainingCenterofHefeiUniversityofTechnology，Hefei230601。China；2．SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)；【摘要】根据变导程螺旋线的展开图，设定弧度变量，已知与其中任意两个方向的变量关系，设{}定第三个方向的方程组，求出与第三方向的变量关系，得出变导程螺旋线的简易参数方程。利用CAXA{；制造工程师的公式曲

3、线功能和已推导的简易参数方程对变导程螺旋线进行计算机辅助设计造型。运用i}数控机床宏程序的手工编程方法设定出变导程螺旋线的角度变量、起始导程、每齿导程增量、加工深度{l的变量表达式，编制出数控铣四轴变导程螺旋线的变量程序。2}关键词：变导程螺旋线；数控铣四轴；参数造型；变量编程{l【Abstract】ThethirddirectionofequationsWO$setbyexpandedviewofvariableleadhelix,andthe2}radiansvariableWet8setandthevariablerelationshipbetwe

4、enandanytwodirections∞known．Sim-{ipfeparametricequationsvariableleadhelixWaSdrawbyrelationshipbetweenandthethirddirection．1》VariableleadhelixW08designedbyformulacurvefunctionofcomputeraidedsoftwareCAXAandsimple《iparametricequation傩deduced．Aevariable，startingfromthelead，leadpertoo

5、thincrementandma—i》chiningdepthofvariableleadhelixwassetbymanualprogrammingmethodsofCNCmachinemo~,rotools．《；Then，variableprogramofvariableleadhelixinfour-axisNCmillingWasproduced．；；KeyWords：VariableLeadHelix；Four-AxisCNCMilling；ParameterModeling；VariablePro-{}graminingl中图分类号：TH16

6、文献标识码：A根据式(1)用弧度变量0代替(f)，则0与、Y两个方向1引言的变量关系为：【x=Rcos(O)变导程螺旋线在工业上应用广泛，其造型的方法有很多种，v：Rsin()可以利用软件的外挂直接进行造型，也可应用变导程螺旋线的展那么只要求出z与变量的关系即可画出曲线。首先设定：开图再利用软件的缠绕工具进行造型，当然也可通过软件的公式尸一变导程螺旋线的起始导程；编辑器设定多个变量来实现，但这些方法的实现相对都较繁琐，K—变导程螺旋线每齿导程的增量。且难度较大，通过只设定一个变量的方法利用CAXA制造工程在此只讨论匀变导程螺旋线，那么匀变导程螺旋线展开曲

7、师的公式曲线功能进行造型，方法简单、操作方便。最后通过手工线0与z的关系，如表l所示。编程的方法，运用变量编制出数铣四轴加工的程序。表10与z的关系表2单一变量公式推导Tab．1TheRelationshipTableBetween0and螺旋线的运动由直线运动和圆周运动复合而成的。其中，直Q!鱼!!Q!0P2P+K3／~+3K4P+6K5P+IOK线运动的线速度的函数为(t)，圆周运动的角速度函数为∞(￡)，根据0与z的关系表绘制变导程螺旋线展开曲线图，如图l函数中t是关于时间的变量。(f)和∞(f)同时为常量时，则螺旋所示。由图1可知当作匀速变化时作

8、匀加速度变化，则可假设运动为等导程；若(f)和(f)两者其中有一个不是常量，则螺