數(shù)控車(chē)削中常見(jiàn)圓弧的加工技巧

已閱[10821]次 [2008-12-10]

    數(shù)控車(chē)床與普通車(chē)床相比具有適應(yīng)性強(qiáng)，加工精度高，生產(chǎn)效率高，能完成復(fù)雜型面的加工等特點(diǎn)。隨著新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，其形狀越來(lái)越復(fù)雜，精度要求也越來(lái)越高，無(wú)疑要充分發(fā)揮數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)。圓弧加工就體現(xiàn)了數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)。但是，在實(shí)際加工大圓弧時(shí)，由于加工工藝的選擇不當(dāng)或缺少輔助計(jì)算工具常常出現(xiàn)編程困難，重者出現(xiàn)異常加工誤差。對(duì)此引起了我的注意，通過(guò)長(zhǎng)期的試切實(shí)驗(yàn)，證明應(yīng)用下面方法在圓弧編程中思路簡(jiǎn)單，加工出的零件精度高。下面我以幾種常見(jiàn)零件為例與大家一起討論。

一、圓弧分層切削法

1) 圓弧始點(diǎn)、終點(diǎn)均不變，只改變半徑R

    如圖a所示，在零件加工一個(gè)凸圓弧，根據(jù)過(guò)兩點(diǎn)作圓弧，半徑越小曲率越大的原則，因此在切削凸圓弧時(shí)，可以固定始點(diǎn)和終點(diǎn)把半徑R由小逐漸變大至規(guī)定尺寸。但要注意，圓弧半徑小不得小于成品圓弧弦長(zhǎng)的一半。

圖a
N10 G01 X40 Z-5 F0.3;
N20 G03 X40 Z-25 R10.2 F0.2;
N30 G00 X53;
N40 Z-5;
N50 G01 X40 F0.3;
N60 G03 X40 Z-25 R12 F0.2;
N70 G00 X53;
N80 Z-5;
N90 G01 X40 F0.3;
N100 G03 X40 Z-25 R16 F0.1 :

2) 圓弧始點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)變化，半徑R不變

    如圖b所示，在零件上加工一個(gè)凹圓弧，為了合理分配吃刀量，保證加工質(zhì)量，采用等半徑圓弧遞進(jìn)切削，編程思路簡(jiǎn)單。

圖b
N10 G01 X54 Z-30 F0 .3;
N20 G02 X60 Z-33 R10 F0 .2;
N30 G00 X54 Z-30;
N40 G01 X48 F0.3 ;
N50 G02 X60 Z-36 R10 F0.2;
N60 G00 X48 Z-30;
N70 G01 X42 F0.3 ;
N80 G02 X60 Z-39 R10 F0.2;
N90 G00 X42 Z-30;
N100 G01 X40 F0.3;
N110 G02 X60 Z-40 R10 F0.1;

3) 圓弧始點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)，半徑R均變化

    如圖c所示，在零件一端加工一個(gè)半球，在該種情況下，走刀軌跡的半徑R等于上次走刀半徑R與Z(或X)方向的變化量∆Z(∆X)之差。

圖c
N10 G01 X0 Z10 F0.3;
N20 G03 X60 Z-20 R30 F0.2 ;
N30 G00 Z6;
N40 X0;
N50 G03 X60 Z-20 R26 F0.2;
N60 G00 Z2;
N70 X0;
N80 G03 X60 Z-20 R22 F0.2 ,
N90 G00 Z0;
N100 X0;
N110 G03 X60 Z-20 R20 F0.1;

二、先錐后圓弧法

    該方法是先把過(guò)多的切削余量用車(chē)錐的方法切除掉，后一刀走圓弧的路線切削圓弧成型，如圖d所示。

圖d
圖d
N10 G01 X102 Z-30 F0.3;
N20 G90 X100 Z-50 I-5 F0.2;
N30 I-10;
N40 I-15;
N50 I-20;
N60 G01 X60 Z-30 F0.3;
N70 G02 X100 Z-50 R20 F0.1;

    當(dāng)是凸圓弧時(shí)，可根據(jù)幾何知識(shí)算出ab段的長(zhǎng)度，然后再車(chē)錐，后車(chē)弧，如圖e所示。

圖e
db=1.414R+R=0.414R
ab=1.414*db=0.585R

留取一部分精加工余量，則ab取0.5R，

ab=bc

根據(jù)1中的方法先加工出錐形，然后再精車(chē)圓弧。

三、結(jié)束語(yǔ)

    在數(shù)控加工中，往往機(jī)床操作者也是零件切削程序的編制者，這就要求編制的程序工藝簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，加工精度高等。在操作現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有CAD制圖軟件、計(jì)算機(jī)等輔助計(jì)算工具時(shí)，采用上述方法編程切削圓弧可大大減少計(jì)算量。思路簡(jiǎn)單，工藝得體，延長(zhǎng)刀具的使用壽命，加工出來(lái)的零件精度高，為圓弧類(lèi)零件的加工帶來(lái)方便。