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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。$ \: ?1 ], ]: q) m! W$ F
  一、圆弧分层切削法
( l) O# }! c' R" k  1)圆弧始点、终点均不变,只改变半径R
/ A5 J9 Y' O+ m6 C0 @( s6 k) M  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。% c6 u- C" q, D' b8 e, }! y2 ]3 ?
0810141044323328.jpg . G( d. L. t. B* W' N8 z
  图10 B) P. j6 t/ t4 ?0 f( A5 u
  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 :
' `; {9 F( W4 u; T  2)圆弧始点、终点坐标变化,半径R不变: ^! L' S* Z; e" X2 P" P3 d
  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。
% y+ S) M0 p( l& g& e  i8 F  B 0810141045013550.jpg ! h% `0 d2 p$ u5 N" U4 v' q# t9 c
  图2
1 x& i+ v  p& N* Z/ v5 u- `, Z  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;1 p; P3 B/ j' [& x
  3)圆弧始点、终点坐标,半径R均变化' t1 P5 h, A9 s% A5 h, u" ~. y
  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。
4 p4 F! f# r6 H% W9 G4 v( e 0810141045232862.jpg ) K9 A, E) ?' U% y( o
  图3
* f+ q) M6 g1 u) 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;
0 t+ H/ `( g! k7 v  G; C  二、先锥后圆弧法8 o3 W7 a+ x" ~
  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 E& {1 f5 P0 k. \& T$ E1 u 0810141045399640.jpg
" Q+ x0 j; x6 o; t! I! B9 H  图4
" b9 @5 Y5 d. ?$ d2 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;) f! R! |* }# H: z  v' G$ Q
  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
- J  d3 d/ ~& x( {  图5
, D3 ^( E0 B% q7 Y  db=1.414R+R=0.414R ab=1.414*db=0.585R! }1 s- l1 N2 V. j& P' K
  留取一部分精加工余量,则ab取0.5R,- [  f" l2 _( B$ ?, V2 d/ I8 x
  ab=bc
. I, N* M4 z/ Z, M# b9 H  根据1中的方法先加工出锥形,然后再精车圆弧。
2 |  c9 {9 f4 f* p  三、结束语/ o, r  @0 }) N) |8 @* z! t) H8 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。
( o" g( q* E5 X0 e0 I【MechNet】) a/ E' Y+ y0 O0 @1 x
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