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[资料] 数控车削中常见圆弧的加工技巧

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发表于 2011-7-13 23:52:54 | 显示全部楼层 |阅读模式

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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。, t  q5 z& Y* b0 h) v/ q
  一、圆弧分层切削法
  u, e$ O( _$ p  1)圆弧始点、终点均不变,只改变半径R
1 I* Z: |) ~; f4 E7 J7 W' H, w  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。! L& E& |  ]) \1 Y( }1 ^
0810141044323328.jpg 4 z/ q! Z5 L4 S( B$ G' K
  图1
$ Y, [$ m" [* O% B) N% r9 _4 ^  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 :
1 Z8 R) g3 N$ l; e" }' F5 \7 U  2)圆弧始点、终点坐标变化,半径R不变
2 F! M# d& z4 D$ ?2 P$ t! X8 w  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。
3 `9 q; \  S3 D5 u0 O+ e( ]% v 0810141045013550.jpg
1 g' K' D; }" r  图29 V' _; w5 x; D2 Y
  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;
) D  Y$ i5 ?  J( W" f( Y% ]  3)圆弧始点、终点坐标,半径R均变化
6 E4 I' N/ Y* d8 j: B  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。
$ y" c& T, U& O7 j8 ~ 0810141045232862.jpg
8 @0 R5 `" R# k  图3. L+ T2 w/ {9 W9 w( [$ K
  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;
- ~- Q9 A" S0 _  二、先锥后圆弧法1 s, q. k) C- V0 A$ y" i
  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。9 z0 ?( Q: S2 T! {
0810141045399640.jpg
5 A$ l$ G; C- L9 `4 m$ f3 J  图4
' v* m# b5 d/ s2 N0 u  v; I' ~  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;
5 ^# Z* v& ]! i$ |  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。 0810141045526206.jpg 1 G" I' Z8 h& H- B9 a& P
  图5( l" `5 I) t1 x, d  y$ o+ }8 V- G! ?
  db=1.414R+R=0.414R ab=1.414*db=0.585R- ?7 |- `+ y1 T
  留取一部分精加工余量,则ab取0.5R," m3 q* ~  f6 z: H  m
  ab=bc
+ s" N$ E* E9 q4 X  根据1中的方法先加工出锥形,然后再精车圆弧。5 }& b1 r5 N+ e0 i# u, a
  三、结束语
1 x4 x9 s% r( v: f. Q  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。
. o7 D* m! r  B8 A4 k8 T【MechNet】
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