浅谈非圆曲线在数控车床加工程序中的应用
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OCCUPATION932012 10案例C ASES数控机床非圆曲线的加工耿艳梅 胡庆峰数控机床加工非圆曲线,因数控系统不同,其编程方法也有所不同,FANUC系统用的是宏程序编程,SINUMERIK 系统所用的是R参数编程,FAGOR系统所用的是计算机高级语言编程。
笔者主要探讨宏程序编程的方法。
一、宏程序编程特点将一组命令所构成的功能,像子程序一样事先存入存储器中,用一个命令作为代表,执行时只需写出这个代表命令,就可以执行其功能。
这一组命令称做用户宏主(本)体(或用户宏程序),简称为用户宏(Custom Macro)指令,这个代表命令称为用户宏命令,也称作宏调用命令。
使用时,操作者只需会使用用户宏命令即可,而不必记忆用户宏主(本)体。
用户宏的特征有以下几点:一是可以在用户宏主(本)体中使用变量;二是可以进行变量之间的运算;三是用户宏命令可以对变量进行赋值。
使用用户宏的方便之处在于可以用变量代替具体数值,因而在加工同一类的零件时,只需将实际的值赋予变量即可,而不需要对每一个零件都编一个程序。
用户宏程序功能有A、B两种类型,笔者主要研究B类宏程序编写非圆曲线的加工方法。
二、抛物线的加工加工如图1所示的抛物线,方程为Z =-2X 201。
设工件坐标系统如图1所示,抛物线的原点为工件坐标系统的原点。
设刀尖在参考点上与工件系统原点的距离为X =400mm,Z=400mm。
采用线段逼近法编制程序。
图1 抛物线B类型的宏程序加工程序:主程序:%0080N0010 G50 X200.0 Z400.0;N0020 M03 S700;N0030 T1010;N0040 G42 G00 X0 Z3.0 D10;N0050 G99 G01 Z0 F0.05;N0060 G65 P9010 A0.01 B2.0 C20.0 D-80.0 E0 F0.03;(调用加工抛物线的子程序,步距为 0.01mm,直径编程。
)N0070 G01 Z-110.0 F0.05;N0080 G40 G00 X200.0 Z400.0 T1000 M05;N0090 M02;子程序:P9010 子程序号N0010 #6=#8; 赋初始值N0020 #10=#6+#1; 加工步距(直径编程)N0030 #11=#10/#2; 求半径(方程中的X)N0040 #15=#11*#11;求半径的平方(方程中的X 2)N0050 #20=#15/#3; 求 X 2/20N0060 #25=-#20; 求 - X 2/20N0070 #12=#11*#2; 求 2X(直径)N0080 G99 G01 X#12 Z#25 F#9; 走直线进行加工N0090 #6=#10; 变换动点N0100 IF [#25 GT #7] GOTO 0020;终点判别N0110 M99; 子程序结束三、正弦曲线的加工加工图2所示的零件。
数控车床加工椭圆类非圆曲线宏程序应用研究摘要:为了能够保证加工零件椭圆轮廓不同位置生产加工的实际要求,在加工内必须就需要应用坐标系旋转及坐标系平移方法,结合椭圆表达方程式,构建数控车装工件和传统坐标系之间关联,结合实例研究案例完成宏程序及粗车循环整体编程控制,真正实现零件加工。
数控车装加工椭圆类非圆曲线宏程序在实际应用内,可以完成不同椭圆轮廓在数控机床内生产,计算流程十分简单,具有良好应用前景。
椭圆属于代表性非圆曲线,本文在分析研究内以某型号数控车削系统作为研究案例对结合坐标系旋转及坐标系平移形式,加强实际生产和数控技能大赛结合,了解数控车装加工任意位置椭圆宏程序编制流程。
关键词:数控加工;宏程序;坐标平移;坐标旋转前言:一般情况下,数控车床主要具有两种指令,分别为直线指令和圆弧插补指令,零件轮廓形状相对简单情况下,直接可以应用直线插补指令借助手工编程形式实现零件生产加工要求。
科学技术水平在快速发展建设内,工业产品类别逐渐多样化建设,非圆曲线开始逐渐出现在零件内。
数控车床由于缺少非圆曲线插补功能,进而非圆曲线加工无法直接应用传统手工编程形式实现。
要是应用软件实现自动编程,所产生的程序数量将会较大,实用性及灵活性得不到有效保证。
宏程序在实际应用内,可以借助函数公式形式,分析了解工件轮廓,程序实用性及灵活性可以得到有效保证。
1、利用坐标平移与坐标旋转将原坐标系的点坐标转移为工件坐标系的新坐标零件在实际生产加工内,经常出现待加工和工件坐标系出现偏差问题,这就需要寻找待加工坐标系和加工工件坐标系之间关联,保证借助加工坐标系,构建专门非圆曲线方程。
数控车床轮廓在划分内,是在xoz平面上所实现,进而非圆曲线方程坐标系在设置内,坐标系内任何一点都应该由坐标旋转方法和坐标平移方法实现。
工件坐标系在生产完毕之后,工件可以获取全新坐标系。
因此,即便数控车床没有专门非圆曲线方程指令,但是依然可以借助坐标旋转指令及坐标平移指令,借助有关数据处理手段,完成非圆曲线方程在不同坐标系内处理任务。
浅谈数控非圆曲线零件配合及工艺分析江苏工贸技师学院摘要随着当今科学技术的发展,数控技术及数控机床在当今机械制造业的现实应用也日益增加,数控技术的应用不仅给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,并对国计民生的一些重要行业【工厂,汽车,轻工,医疗等】的发展起着越来越重要的作用,它既显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用,并成为了实现企业自动化,柔性化,集成生产的一个重要标志。
关键词:数控技术螺纹配合椭圆工艺分析引言在数控车加工过程中,很多工件的加工不仅仅是会编程、会操作就可以完成的,其中工艺知识应用、数据处理能力、软件绘图能力是非常重要的,这些将直接导致工件是否可以加工完成和加工完整。
数控车床是目前使用比较广泛的数控机床,主要用于轴类和盘类回转体工件的加工,能自动完全内外圆面、柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工,并能进行切槽、钻、扩、铰孔等加工,适合复杂形状工件的加工。
与常规车床相比,数控车床还适合加工如下工件。
(1) 轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件(2) 精度要求高的零件(3) 特殊的螺旋零件(4) 淬硬工件的加工因此在先了解所要车削对象后,针对工件的特点来进行工艺分析,本文就对常见配合零件做具体分析1.非圆曲线配合件,图1(件1)图2(件2)图1(件1)801图2(件2)802技术要求:1不允许使用砂布或锉刀修整表面2未注倒角为45°3无硬度和淬火要求4毛坯为45号钢5工件配合时不允许存在间隙一.零件图分析1.零件包括外椭圆,内外螺纹,外圆及内孔内槽的加工。
毛坯为45号钢,毛坯规格为58mm×48mm,为55mm×48mm2.加工时需重点把握外圆精度,椭圆配合,及内孔螺纹配合,保证零件在符合精度,配合要求的基础上,采用较好的数控工艺车削方法3.外椭圆:长半轴a为30mm,短半轴b为20mm4.外圆:φ44.640+0.021mm5.螺纹配合:螺纹大径为24mm,螺距为1.5,小径为22.05mm6.精度分析:外圆Ф44.640+0.021mm,φ30-0.02+0.02mm,外槽φ20-o.o2+0.02mm,7.内轮廓φ300+0.031mm,内槽φ20-0.02+0.02mm,长度50-0.021+0.031mm,50+0.031mm,200+0.02mm,5-0.02+0.02mm8.配合分析:件1件2通过内孔螺纹配合,重点为尺寸的把握,外椭圆需配合加工,一次装夹,避免配合间隙,和同轴度偏差9.确定加工方法:由于工件对精度要求较为严格,所以要采用能满足精度要求的加工工艺方法,从半精加工到精加工。
数控车加工非圆曲线编程研究摘要从数控技术的角度出发,对采用数控技术的数控机床进行介绍,针对数控加工和编程的方式进行深入探究,并重点研究非圆曲线的数控和编程方式,为数控车加工技术提供借鉴。
关键词数控技术;非圆曲线加工;编程数字化时代已经来临,各行各业都在积极向着数字化的方向转型,制造业也不例外。
数控技术的出现,打破了传统制造业的发展瓶颈,为制造业创造了新的发展机遇。
数控技术是数字化控制技术的简称,是工作人员编辑好的程序对机械设备进行控制的技术,在编写的程序中加入对机械设备的运动方式和操作循序等方面的功能,从而更加方便制造。
随着计算机技术的发展,现代的数控技术在原有的技术上加入了更多的存储、处理、运算和逻辑等功能,能够更加智能化地进行工业制造。
数控车又叫数控机床,是执行数控编译程序的主体。
随着人们艺术欣赏水平的上升,加上对物质和精神双方面的需求,现代的制造业要求更加精细,制造的过程也越加复杂。
在制造业设计中,非圆曲线的应用十分广泛,不仅具有很高的美观性,同时也更加复杂多变[1-2]。
因此,研究数控机床加工非圆曲线编程具有很高的意义和价值,能够推动现代数控加工技术的发展。
1宏程序编译在日常生活中,人们通过仔细观察就能发现,不少物品的外形和设计都具有非圆曲线的工艺,常见的非圆曲线有椭圆、双曲线、抛物线等。
非圆曲线产品具有较高的复杂性,在产品设计中非圆曲线能够采取较为复杂的组合,从而实现产品的工艺特性。
非圆曲线在工业制造中作为直线和圆插补的一个补充,需要采取精细的程序编辑才能够实现。
随着计算机技术的发展,现代数控技术的程序设计有两种方式,一种为传统的宏程序编译,一种为自动程序编译。
宏程序编译是采用传统的指令方式,采取复杂的数学、逻辑等运算方式,从而实现一系列的运算指令,让数控车在读取程度的时候,能够按照编译的方式来进行操作。
由于不同的产品对工艺的要求有所不同,尺寸、大小、非圆曲线的形状都会产生差异,因此每一种产品如果要采用宏程序编译的方式进行生产,都需要对产品进行特定的编译。
数控车床加工非圆曲线宏程序编程技巧机械加工中常有由复杂曲线所构成的非圆曲线(如椭圆曲线、抛物线、双曲线和渐开线等)零件,随着工业产品性能要求的不断提高,非圆曲线零件的作用就日益重要,其加工质量往往成为生产制造的关键。
数控机床的数控系统一般只具有直线插补和圆弧插补功能,非圆曲线形状的工件在数控车削中属于较复杂的零件类别,一般运用拟合法来进行加工。
而此类方法的特点是根据零件图纸的形状误差要求,把曲线用许多小段的直线来代替,根据零件图纸的形状误差,如果要求高,直线的段数就多,虽然可以凭借CAD软件来计算节点的坐标,但是节点太多也导致了加工中的不方便,如果能灵活运用宏程序,则可以方便简捷地进行编程,从而提高加工效率。
一、非圆曲线宏程序的使用步骤(1)选定自变量。
非圆曲线中的X和Z坐标均可以被定义成为自变量,一般情况下会选择变化范围大的一个作为自变量,并且要考虑函数表达式在宏程序中书写的简便,为方便起见,我们事先把与Z 坐标相关的变量设为#100、#101,将X坐标相关的变量设为#200、#201等。
(2)确定自变量起止点的坐标值。
必须要明确该坐标值的坐标系是相对于非圆曲线自身的坐标系,其起点坐标为自变量的初始值,终点坐标为自变量的终止值。
(3)进行函数变换,确定因变量相对于自变量的宏表达式。
(4)确定公式曲线自身坐标系的原点相对于工件原点的代数偏移量(△X和△Z)。
(5)计算工件坐标系下的非圆曲线上各点的X坐标值(#201)时,判别宏变量#200的正负号。
以编程轮廓中的公式曲线自身坐标原点为原点,绘制对应的曲线坐标系的X ′和Z ′坐标轴,以其Z ′坐标为分界线,将轮廓分为正负两种轮廓,编程轮廓在X ′正方向称为正轮廓,编程轮廓在X ′负方向为负轮廓。
如果编程中使用的公式曲线是正轮廓,则在计算工件坐标系下的X坐标值(#201)时,宏变量#200的前面应冠以正号;如公式曲线是负轮廓,则宏变量#200的前面应冠以负号,即#201=±#200+△X 。
数控车加工非圆曲线编程探讨摘要:随着科学技术的进步,现代化制造业较之传统制造业取得了相当大的进步,数控技术和数控设备是现代化制造业的基础,它们的发展水平关系到国家的经济发展、综合国力和战略地位,因此,我国在数控技术及产业发展方面采取了重大措施,使我国数控领域得到可持续发展。
本文简要介绍了数控机床的概念,详细论述了数控加工和数控加工的编程方法,并且重点研究了非圆曲线的编程方法。
关键词:数控机床;数控加工;非圆曲线加工;编程方法前言:数控技术也叫做数字化控制技术,是一种按照控制程序,控制程序是工作人员用计算机事先编好的,来执行对机械设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能,进行机械零件加工的技术,计算机软件的应用代替了原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,实现了存储数据、处理数据、运算数据、逻辑判断等各种控制机能,是制造业信息化的重要组成部分。
随着智能化、网络化技术的发展,数控技术向着高效率、高质量、高精度的方向发展。
数控技术在信息产业、生物产业、航空航天国防工业等各领域得到广泛应用,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应力和竞争力,数控技术的应用是制造业成为信息化的象征,对我国社会经济的发展起着越来越重要的作用,因此,为实现经济迅速发展、提高综合国力和国家地位,必须大力发展以数控技术为核心的现代化制造技术及其产业。
1.数控机床数控机床也叫做数字控制机床,是一种装有能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序控制系统,并通过译码,用代码化的数字表示出来,通过信息载体输入数控装置,经运算处理由数控装置发出的各种控制指令,来控制机床的动作,按照图纸要求的尺寸和形状,自动的将零件加工出来的自动化机床,具有高度柔性、高精度、加工质量稳定可靠、加工效率高、自动化程度高等优点,数控机床能够很好地解决复杂、精密、小批量、多品种零件的加工。
数控机床的基本组成包括加工程序载体(主机)、伺服与测量反馈系统、数控装置、数控机床辅助装置、机床主体。
非圆曲线形面的数控车削编程技术倪春杰【摘要】Through cosine curve programming examples,this paper is to parse the non-circular curve of macro pro-gramming methods and steps,summarize the main points put forward effective programming and macro program templates,to solve problem of programming NC turning non-circular curve by hand.Practice shows that,using this method,program brief and easy to understand,modify easily,which reduced the workload and labor intensity, and improves the machining efficiency.%通过余弦曲线编程实例,解析非圆曲线的宏程序编程方法和步骤,总结出有效的编程要点和宏程序模板,解决了手工编制非圆曲线数控车削程序的难题。
实践表明,采用此方法编制的非圆曲线形面程序,简短易懂,修改容易,降低了编程的工作量和劳动强度,有效地提升了数控加工的经济效益。
【期刊名称】《兰州石化职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P34-36)【关键词】非圆曲线;数控车床;宏程序【作者】倪春杰【作者单位】兰州石化职业技术学院机械工程系,甘肃兰州730060【正文语种】中文【中图分类】TG519.1数控系统一般只能进行直线和圆弧的插补运算,一旦待加工的零件表面存在诸如抛物线、双曲线、椭圆线和渐开线等非圆曲线时,就只能采取自动编程或宏程序编程等方式解决了。
浅析基于CAXA数控车非圆曲线零件的自动编程与仿真加工摘要:在进行数控车削时,对椭圆以及非圆曲线零件进行手动编程是非常复杂,并且工作量很大。
在文中主要是对基于CAXA数控车软件的非圆曲线零件的编程以及仿真加工进行了简单的描述,事实证明,使用CAXA数控车可以大大地简化对非圆曲线零件编程的难度,解决了零件制造中存在的很多问题。
关键词:基于CAXA,数控车削,非圆曲线零件,自动编程,仿真加工1.零件的设计以及制造CAXA 数控车在设计以及制造零件时主要包括4个步骤:1.1.对零件按照图纸以及相关要求进行二维轮廓的设计。
1.2.结合车床及数控系统的要求来对车床参数进行设计。
1.3.对加工参数进行定义,并对加工轨迹进行仿真1.4.比对与设计原型是否相符合。
若存在问题,重新检查第1、2步是否存在问题,修改至满足要求为止。
2.零件的轮廓造型设计2.1.坐标系的使用在CAXA数控坐标系是采用绝对直角坐标。
2.2.零件轮廓曲线的造型CAXA数控车的二维平面造型功能是比较强大的,菜单条和工具条可以对CAXA数控车的各项功能进行驱动,其操作可以参照下面的方法:2.2.1.基准平面的选取,如XY平面为基准平面,确定基准点。
2.2.2.绘制基本草图,并对其是否封闭进行检查。
3.机床参数的设置在对机床的参数进行设置时,主要的考虑因素包括:机床的型号以及控制系统的类别,然后根据特定的数控代码,以及数控代码的格式以及参数,对配置文件进行生成,系统会根据该配置文件的定义对特定代码格式进行相应的加工。
通过对系统进行参数的配置,数控程序在后置处理中自动生成,直接输入数控机床或加工中心然后机床就可以对材料进行加工了。
如果现有的机床类型不在预先设定的范围内,可以对该机床的类型进行添加,并根据其实际参数对系统内的参数进行修改。
4.零件的车床加工仿真4.1.对刀具参数进行定义对零件进行加工时,要根据加工要求进行参数的定义。
包括:刀具半径、刀杆长度、刀刃半径等等。