斯沃仿真軟件橢圓類零件的切削與仿真加工

顧振宇

（永城職業(yè)學(xué)院，河南 永城 476600）

在零件程序編寫過程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到公式曲線類零件，對(duì)于非圓曲線類零件，需采用直線逼近法進(jìn)行逼近加工。一般來(lái)說(shuō)由于直線法的插補(bǔ)節(jié)點(diǎn)均在曲線輪廓上，容易計(jì)算，編程也容易一些。采用直線逼近法加工橢圓類曲線，在零件輪廓編程時(shí)就需要使用宏程序進(jìn)行編程。依據(jù)南京斯沃仿真軟件進(jìn)行仿真加工，模擬仿真橢圓類零件加工程序的編程過程，在數(shù)控編程與操作課程教學(xué)中具有指導(dǎo)意義。

1 橢圓類零件加工實(shí)例引入

圖1 橢圓類零件

如圖1所示，應(yīng)用宏程序編程對(duì)可以用函數(shù)公式描述的工件輪廓曲線進(jìn)行數(shù)控加工，是現(xiàn)代數(shù)控加工中一個(gè)重要的新功能，但是使用宏程序編程用于數(shù)控加工公式輪廓曲線時(shí)，需要具有一定的數(shù)學(xué)和高級(jí)語(yǔ)言基礎(chǔ)。對(duì)于上述橢圓類零件輪廓曲線的加工，首先要進(jìn)行數(shù)學(xué)處理。橢圓方程為：X2/122+Z2/202=1;對(duì)于該類公式曲線，其中的X和Z坐標(biāo)任意一個(gè)都可以被定于為自變量。對(duì)于車削加工而言， 一般選擇 Z作為自變量。 則 X=

2 使用宏程序?qū)α慵喞M(jìn)行程序編制

以零件右端面為零件編程坐標(biāo)系零點(diǎn)，若選擇以Z做自變量，則計(jì)算插補(bǔ)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)即計(jì)算出在定義域D為[-20,0]。 把 Z賦給 #1；X賦給 #2，則 #2=sqrt[1-[#1*#1]/400]*12。由于所建立的編程坐標(biāo)系零點(diǎn)與橢圓的中心并不一致，則對(duì)應(yīng)于編程坐標(biāo)系而言，對(duì)于編程坐標(biāo)系而言把Z賦給#3，則#3=#1-25；又由于對(duì)于前置刀架數(shù)控機(jī)床而言，采用Fanuc oi系統(tǒng)進(jìn)行編程時(shí)，X方向一般采用直徑編程，所以把X的直徑坐標(biāo)值賦給#4，#4=2*#2。

編寫程序如下：

其中參數(shù)設(shè)置如圖2所示，仿真刀路軌跡如圖3所示

圖2 參數(shù)設(shè)置

圖3 仿真刀路軌跡

3 橢圓類公式曲線零件銑削加工

在數(shù)控銑床上通過標(biāo)準(zhǔn)方程加工橢圓都是加工局部，最多一半，而第Ⅰ、Ⅱ象限或第Ⅲ、Ⅳ象限內(nèi)可以一次加工的，若是要完整加工一個(gè)橢圓輪廓，必須要分為兩次編程進(jìn)行仿真加工。而使用參數(shù)方程進(jìn)行宏程序編制加工橢圓類零件輪廓時(shí)，可以加工任意角度的橢圓輪廓，即使是完整的橢圓也不再需要分兩次進(jìn)行編程，直接通過參數(shù)方程編制宏程序加工即可。

參數(shù)方程為：x=acosθ,y=bsin X2/122+Z2/202=1,θ綴[0°，360°]如圖 4 所示。

圖4 整橢圓輪廓曲線

對(duì)于整橢圓類輪廓而言：如，X2/302+Y2/202=1,則對(duì)應(yīng)參數(shù)方程為x=30*cosθ,y=20*sinθ。對(duì)于程序如下：

其中加工仿真刀路軌跡如圖5所示。采用參數(shù)方程加工橢圓類輪廓曲線時(shí)，可以使用擴(kuò)大刀具半徑去除加工余量。

圖5 參數(shù)方程仿真刀路軌跡

通過論述機(jī)床編程中使用到的公式曲線法和參數(shù)方程法進(jìn)行宏程序編程，采用斯沃仿真軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證，有效解決了曲線類零件輪廓的編程問題。針對(duì)不同的數(shù)控系統(tǒng),宏程序在編制時(shí)參數(shù)并不一樣,但是原理大同小異。實(shí)踐證明,上述方法簡(jiǎn)便、實(shí)用、有效,能夠很好的加工出復(fù)雜的公式輪廓曲線。

［1］耿金良.數(shù)控編程與操作實(shí)訓(xùn)教程［M］.北京：中國(guó)傳媒大學(xué)出版社，2010.

［2］茍維杰.數(shù)控機(jī)床［ M］.長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社，2009.