数控铣床用刀具加工直线、圆弧的加工问题

zhaocun

在数控铣床用刀具加工零件侧面时，刀具有一个半径，为了加工该侧面，刀具中心路径沿工件以半径偏移，此半径偏移即为刀具径补正。由直线、圆弧等组成的零件形状，在实际加工时，如果刀具半径的过大，往往会造成过切。刀具的过度切削称为“干涉”，预先干涉检查能检查刀具是否过度切削，可避免加工中的不必要的麻烦，从而提高加工效率，减少浪费。
1向量的引入
　　为了方便干涉检查的讨论，首先在零件的关键点作出向量，然后作出刀具中心路径，并标出方向。可以将刀具的中心的路径与程序路径方向进行比较，从两者的区别中判断是否干涉。在此，仅仅讨论直线-直线、直线-圆弧的零件外形加工的干涉问题。其中的V1，V2，V3，V4为刀具的中心路径在A，B两段圆弧连接点即关键点处的向量。
2干涉判断的条件
干涉判断的条件:刀具的路径方向与程序的路径不同（90°以上，270°以下）。刀具在加工零件的形状时，其路径与加工方向相反，产生干涉。
3干涉的预先处理
3 f& W, j- G5 E& h/ b5 L; S　　当刀具径补正对程序的单节A，B，C执行时，A，B间产生多个向量（V1，V2，V3，V4），在B，C间产生多个向量（V5，V6，V7，V8）。首先从最近的两个向量开始检查是否干涉，如果干涉，进行干涉处理，然后对其后最靠近的两两向量进行干涉处理。
9 ~4 w0 z1 M  S% U0 K5 b( J　　如果在检查中，所检查的两两向量均干涉，则数控系统自动将干涉消去，刀具会产生直线移动。
　　干涉检查、干涉处理如下:
! F/ J( p6 a1 S　　V4及V5间—干涉—消去V3及V6间—干涉－－消去
　　V2及V7间—干涉—消去V1及V8间—干涉—消去
* V( O- e6 X4 m6 F- w　　将所有的干涉消去后，刀具从V1-V8间作直线移动。
: E7 ~- W* s2 f1 ]! q- t. {　　如果在检查中，仅其中的某个单节向量干涉，则数控系统自动将干涉消去，在该单节刀具会产生直线移动。
1 U) Q( m- w0 j3 H9 j　　干涉检查、干涉处理如下:
　　V4及V5间—干涉—消去V3及V6间—干涉—消去
1 t7 A: {- ^7 g% X0 Y. ~5 }0 @3 F　　V2及V7间—不干涉V1及V8间—干涉—消去
　　将所有的干涉消去后，刀具的移动为:V1—V2—V7—V8。
- n( N' l5 I6 H  m4 N4假干涉
　　在程序中，有些实际没有干涉，但是因为在单节B程序的方向与刀具径补正方向相反，刀具也会停止。
8 C0 n# v& R& m8 k9 P　　（1）凹处小于刀具径补正量。
　　实际上没有干涉，但是因为单节在单节B程序的方向与刀具径补正的路径相反，刀具在此停止,并显示警示。
3 l% J$ e7 _3 k( X1 C% J# b　　（2）小于刀具径补正量的沟槽
/ m. D) s3 L5 U- P9 _9 ^* R　　在单节B程序的方向与刀具径补正的路径方向相反，刀具停止，并显示警示。
6 l& s! @: `0 V5 j/ O) U5总结
2 u9 }3 k/ o; g! p2 C) Q  D* x　　一些复杂的零件外形，实际上是由一些简单的直线-直线、直线-圆弧的形状组成，通过对其的干涉讨论，数控编程人员能够对一些关键点进行干涉分析，判断其是否干涉，这对实践有一定的意义。
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