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数控车床与普通车床相比具有适应性强，加工精度高，生产效率高，能完成复杂型面的加工等特点。随着新产品的开发，其形状越来越复杂，精度要求也越来越高，无疑要充分发挥数控车床的优点。圆弧加工就体现了数控车床的优点。但是，在实际加工大圆弧时，由于加工工艺的选择不当或缺少辅助计算工具常常出现编程困难，重者出现异常加工误差。对此引起了我的注意，通过长期的试切实验，证明应用下面方法在圆弧编程中思路简单，加工出的零件精度高。下面我以几种常见零件为例与大家一起讨论。
0 u) A4 [5 _4 N
( K2 H* {, W2 f一、圆弧分层切削法
# T! } O& Z* c( D6 M2 d. S0 c2 ]6 f
1) 圆弧始点、终点均不变，只改变半径R
O" P7 i! V. L& R* I: E: o* h; V9 W _# M+ z8 G: ^( ~3 _
如图1所示，在零件加工一个凸圆弧，根据过两点作圆弧，半径越小曲率越大的原则，因此在切削凸圆弧时，可以固定始点和终点把半径R由小逐渐变大至规定尺寸。但要注意，圆弧半径最小不得小于成品圆弧弦长的一半。 - Y) ^* {( d6 `1 d4 F" ]
图1 N10 G01 X40 Z-5 F0.3; - [/ T& Z8 R6 M9 ]5 o6 b
N20 G03 X40 Z-25 R10.2 F0.2; % n. Q' A/ O, G, A
N30 G00 X53; * _8 ]2 ? j9 [, K: }
N40 Z-5; + c4 ^8 [6 d2 B K* x2 [
N50 G01 X40 F0.3; & e1 v: z1 j1 h: \! H$ s0 o! I
N60 G03 X40 Z-25 R12 F0.2; & }) [% ~: e: z: F% ^' V) L
N70 G00 X53;
) V, k/ ?8 i; D$ l- Z8 X i7 v4 _N80 Z-5; U5 X& |9 h7 ], b) l8 t
N90 G01 X40 F0.3; - d" d8 m) L1 Z" q1 A! o! o
N100 G03 X40 Z-25 R16 F0.1 :
8 E6 i+ {; P0 V; F1 a0 p* O% u1 P! D
5 H& `+ E+ v; P P2 K2) 圆弧始点、终点坐标变化，半径R不变
s9 ^9 D7 H h( P
- n, [3 W h) T4 }% {8 @如图2所示，在零件上加工一个凹圆弧，为了合理分配吃刀量，保证加工质量，采用等半径圆弧递进切削，编程思路简单。& @$ f( {' V. g
图2 N10 G01 X54 Z-30 F0 .3; ( o( j4 X$ e- U
N20 G02 X60 Z-33 R10 F0 .2;
' a" E( r0 h! {8 E+ t4 KN30 G00 X54 Z-30;
8 U$ h/ A. P' o* v' s$ ?8 AN40 G01 X48 F0.3 ;
$ { K0 f& p. v$ w/ k$ r% yN50 G02 X60 Z-36 R10 F0.2;
4 \0 T$ Y8 i2 u+ AN60 G00 X48 Z-30; 8 V: E7 [5 X2 D# n: G
N70 G01 X42 F0.3 ;
6 {) i, _$ J8 \1 {3 wN80 G02 X60 Z-39 R10 F0.2; $ L% n8 N# L0 P( S j: y$ g
N90 G00 X42 Z-30; * h9 X6 F' s8 O9 A# n: y
N100 G01 X40 F0.3; 0 u2 N2 i- p, A2 ~; F v
N110 G02 X60 Z-40 R10 F0.1;
+ i* z4 {) G ~0 V1 w! g6 F
4 m% q( [3 e/ R1 e8 S3) 圆弧始点、终点坐标，半径R均变化
! u, G% y/ p8 r$ B6 I f) q6 R
; g( V: Z; G0 E. Z3 @: L$ | {' q如图3所示，在零件一端加工一个半球，在该种情况下，走刀轨迹的半径R等于上次走刀半径R与Z(或X)方向的变化量∆Z(∆X)之差。7 W ~% G7 {4 R" s1 L' J- {
图3 N10 G01 X0 Z10 F0.3;
: J% W$ z. u/ v# ~. xN20 G03 X60 Z-20 R30 F0.2 ; * B5 L% N" |' M+ q6 }! A8 K% s
N30 G00 Z6; S! [+ \9 r0 ~/ ^
N40 X0; * L: [+ G2 J6 h B2 `- Y! K9 S
N50 G03 X60 Z-20 R26 F0.2; ' Z* B, B/ d0 _
N60 G00 Z2; 2 V4 z/ y+ E* ^1 I
N70 X0; - J1 J1 @/ _4 U' Q9 r) h
N80 G03 X60 Z-20 R22 F0.2 ,
4 v! V9 P5 ?# j% c8 `5 YN90 G00 Z0; 2 B& V1 p' c( L# V s; ], w+ U! B6 \
N100 X0; 9 j+ J+ R0 W% d& c8 C9 G+ |1 K, \
N110 G03 X60 Z-20 R20 F0.1; ! |# B' c- o' k6 ]
. E W3 x; M! b' h. s: j
二、先锥后圆弧法
# M; x% S4 x: p: O4 o9 d* @2 K, \4 l" o3 ]
该方法是先把过多的切削余量用车锥的方法切除掉，最后一刀走圆弧的路线切削圆弧成型，如图4所示。: I: _1 U' ^% ~$ h
图4 N10 G01 X102 Z-30 F0.3;
r: n ]; ~7 F; l0 ~N20 G90 X100 Z-50 I-5 F0.2; " T6 ]" t; y; ?8 y
N30 I-10; 6 B8 l# @: J8 m
N40 I-15;
- P! r% i( _+ s0 ? BN50 I-20; ) L/ X6 e- H8 D8 W6 ^2 }
N60 G01 X60 Z-30 F0.3;
/ v' u O/ N2 e+ l3 WN70 G02 X100 Z-50 R20 F0.1;
5 f e; A6 j8 V, |5 I1 O0 R+ D9 U, Q0 S: _+ x" p, X
当是凸圆弧时，可根据几何知识算出ab段的长度，然后再车锥，最后车弧，如图5所示。
+ R# o I0 ~. D B: u. L/ C. L! h图5 db=1.414R+R=0.414R
% V# z' O7 \6 C3 b+ X) gab=1.414*db=0.585R
& U$ |( v( R7 {5 C( G
; m8 J b$ R# }5 b' C# y留取一部分精加工余量，则ab取0.5R，
$ |9 N5 H" ]$ G( v0 s4 C/ r) l5 W( s& X: q8 | l6 Z# [- K
ab=bc
, A& q$ Q5 p4 Z( g2 s
% t! ~8 X" v" L8 V' j根据1中的方法先加工出锥形，然后再精车圆弧。
( X5 }( N- u# }' V9 y% }
7 M3 G5 c: R8 j' [$ F& X8 L# k三、结束语
' `) ?' q' ~* y" q9 x2 O' B- P Z3 E1 e
在数控加工中，往往机床操作者也是零件切削程序的编制者，这就要求编制的程序工艺简单，调整方便，加工精度高等。在操作现场没有CAD制图软件、计算机等辅助计算工具时，采用上述方法编程切削圆弧可大大减少计算量。思路简单，工艺得体，延长刀具的使用寿命，加工出来的零件精度高，为圆弧类零件的加工带来方便。( Y! l+ ]1 b# L* z
" T" K- z, c9 f( L( b+ o |
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发表于 2011-5-23 21:10:57
很实用，不错
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