椭球零件的数控工艺与编程

２０１７年１１月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｒｅｅｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　绦色幸斗技　第２２期　椭球零件的数控工艺与编程　程婷婷，张涛　（安徽机电职业技术学院，安徽芜湖２４１０００）　摘要：针对带有凹椭球的零件进行工艺分析以及编程，在数控技能大赛特定的场合条件下，分析制定了较　为完善的工艺分析，以及对凹椭球部分进行了手工编程，在对手工编程与自动编程特点进行了对比后，最　终得出了较优的加工方案，对保证零件的加工质量有重要意义。　关键词：椭球；工艺分析；手工编程　中图分类号：ＴＰ３９１．７３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—９９４４（２０１７）２２—０１４３—０２　１　引言　以安徽省数控技能大赛竞赛试题为例，通过该试题　可综合检验一个合格的编程人员对数控机床功能的应　用，以及对影响数控加工的每个环节都要有一个清晰、　全面的了解，这样才能避免由于工艺方案考虑不周而可　能出现的零件质量问题，造成加工时间无谓的浪费。因　２零件工艺分析　图１是带凹椭球的零件图，形位公差可依据零件图　上标注的基准明确，需要根据图纸技术要求加工，材料　为４５钢，毛坯尺寸为１２０　ｍｍ×９０　ｍｍ×４０　ｍｍ，零件　四个面都要进行铣削加工。根据图纸技术要求，加工之　前需要迅速制定出一套合理的工艺分析方案。大赛供　此全面且合理的数控加工工艺分析是提高数控编程质　量的重要保障。　使用的济南第一机床厂系统是ＦＡＮＵＣ　ＯＩ的　Ｊ１ＶＭＣ５０Ｍ立式数控铣床（零件图尺寸单位：ｒａｍ）。　技术要求　１．锐角倒钝，未注倒角ｌ×４５。　２．未注表丽粗糙度Ｒａ３．２；　３．朱注公差按ＩＴＩ２标准执行．　图１零件示意　收稿日期：２０１７—０９—２７　基金项目：安徽省质量工程项目（编号：２０１５ｓｘｚｘ０６４）；安徽省质量工程项目（编号：２０１４ｍｏｏｃ０９０）；安徽省质量工程项目（编号：２１０１３ｇｘｋ１５３）　作者简介：程婷婷（１９８７一），女，助理实验师，硕士，主要从事机械设计及自动化方向的研究工作。　１４３　程婷婷，等：椭球零件的数控工艺与编程　合理地选择定ｆ　琏　．刈Ｊ：　ｌＩＩ　冬件的Ｊ　寸和位　精度有＿肴决定性的作川　・道Ｉ’　一般只能以未ＪＪ【Ｊ　ｒ的毛坯面作定　｝ｆｆ　．这种　准称为粗基准　在以后　的１　序巾泉坨心陔¨ｊ　ＪＪ【】Ｉ　过的火　作定位基准．这种　准称为精錾准。埘　什分析　僻…选Ｊｌｊ的火具ｌ】ｊ‘采川　通ＪｆＪ　【　Ｊ虎　进仃定化必紧．　ｌ　Ｈ　将机川半口虎　钳存丁作仃Ｌ迎过ｉ＇ｌ‘分太愉测．　为人据准备的材料已　经保证丫阿个　的梢瞍．所以　此Ｊｒ　ｆ：ｉ　将　『１１一个面　定位炎紧后作为　堰　．之　以此　准铣削其余５个　向．ｆＩ＿ｌ＝至铣削到零什　小。　３　凹椭球『¨１面编　２足该岑什：｛Ｉ）　怵　．　‘　ＪＪＩ　１ｒ一个　椭球ｍ　而，椭球足一利，规　的儿ｆ¨』Ｉｔｌｌ　．‘　刈‘ｊ　进行数拎编　是话方法订　种．ｕ『　Ｊｒ　１　编　ｊ＿Ｊ　ｌ动编程：　图：椭球零件　｛１）模型　３．１　手工编程　手１　编程足ｌｌＪ‘以利川数控系统提供的宏程序编辑　功能．可刈　一些规ｌＪ！Ｊｌ的ｆｌｌ１　完成　的编辑．利Ⅲ宏程　序变　的　值叮夫人简化汁钟：过　．ｆｆ＿能够缩短程序段　和加　川具路线，　ｆ　助　的　环语句、变量运算　等功能下，达到怏速有效的ＪＪ【ｌ　ｉ的．　（１）通常为Ｊ　减少球刀沿ｉ岛发　的进给．可先使　用　ｌ０键槽铣　ＪＪＩ：卡¨。　（２）在选川球　７　Ｊｌ　的时候　依据椭闭最小曲率　半径来确定一发椭　参数　＝５Ｏ　ｌ１１ｌ１１．Ｉ１—３５　ｎ１ｍ，ｈ—ｌ　５　Ｉｌｌｎｌ。根据椭『ｌ；ｉＩ公ｊ：℃．ｊＣ最小Ｉ｝｝Ｉ　、　ｉ　ｉｔ－算公式Ｒ　一　６　汁算结　过人．　际过　Ｉ｝ｔ没仃过大直径的铣，Ｊ．　最终选川ｒ　１　Ｌ）球　【　１达刘铣削『Ｉ的．反之如果选择　过小的球　由：径就会降低Ｊ　Ｊｌｌ　１　效啐　．　过大的话则会产　生过切。【　此需要特圳注意。　（３）［ｕ１椭球编　。　纸　术，确定坐标系原点　存止面巾心位　，Ｘ，Ｊ　／Ｊ也Ｉ，Ｊ‘窬　现　程序：　（）（）ＯＯｌ　Ｇ２ｌ（　０（　１９（　８（）（　０（１２１　Ｇ５４Ｇ００Ｘ０Ｙ０Ｚ５０　＃ｌ一５０（定义秆珩　Ｋ、　轴）　＃２—３５（定义椭　、　轴）　＃３—１　５（定义耐ｉ　离车ｆｎ）　拉　Ｉ一１０（刀　半径『ｆ【）　＃５—２（设置Ｆ降　ｆ『Ｊ发参数　．控制层高度）　＃６—１（平　Ｉ　角　变｛ｊ｝．　制半　内精度）　＃７＝＝＃１　＃１（，Ｊ　ＩｆＪ心｝　、　ｌＩ）　１　４４　机电与制造　；８一＃：　；ｔ（，Ｊ　ｆ　Ｉｆ　Ｔ心廷　半轴）　＝【ｊ　＝　３　：１（，Ｊ　ｌＩｌｆＩ心ｉ　）　＃１　２—０（下降高度卡７Ｊ『ｆ【）　：１：｛一【１（卜降，ｆＪ　呲　）　ＷＨＩＩ　Ｉ　ｌ：ｌ　３Ｉ　卜＝（）（］　Ｉ）０ｌ（一层循环起始下降高　度判定　）　（　ｏ　Ｊｚ　ｌｌ＿＃ｌ　２］ＦＳ０／）（执仃卜降）　：１０一Ｌ＃７＊（、（）　『＃１：｛］］（下降层高后长半轴）　＃１　１　ｒＩ＃８＊（’（）ｓ［＃１　３］　（下降层高后短半轴）　＃１　２一［＃　）＊ＳＩ　［＃１　０］　（一Ｆ降高度）　＃ｌ｛一（）（　Ｉ“　【Ｊ、】ｆｎ　Ｊ耍峨　ｆ　）　ｗＨＩＩ　ｌ　ｒ＃１　Ｅ３㈤Ｊ　Ｉ）（）２（内嵌２层循环平面内　度划定式）　：１　５一＃１【）＊【、（）　『＃１　ｌ　：１　６一＃ｌ　１＊ＳＩＮ［＃１　ｌ　ｘ［算ｌ　＃ｌ　（椭…轨迹）　＃１　１　：１　１＋６（、ｒ【　，ｎ瞍递变）　ＥＮＩ）？（Ｉ』、】嵌２　Ｌ　循环纳　）　Ｘ（）ＹＯ（　｛ＪＪ化．防ＩＪ　卜降　伤）　≠ｌ　３一：１　３一　（卜降『『　】递变参数赋值）　ＥＮＩ）１（１　循环纳　）　（　１（）ｒ／１　Ｏ０　Ｍ３（１　３．２　自动编程　Ｉ　述椭　球零件也・，ｆ采川　动编程操作，而自动编　依赖Ｊ　（、ＡＩ）＼（、ＡＭ软什的功能来实现。能快速生　成复尔ｌｌｆ　１ｌｌ一通常足ｒ　Ｉ　编　难以实现的程序，埘于任　意复杂的ｌＩ｝　Ｉ造　都¨ｒ以』Ｉ　Ｊ『　ｊ动编程来实现，但是自动　编　Ｌ【土彳丁　的缺陷，ＪＪ『１一　Ｉ参数没置若不够准确，会增　加加ｌ　时闸．他ｌ『Ｊ【ｌ　Ｉ　效　降低。　ｉ然对于一些简单的规　则的｝｝『ｌ面造　『』ｌ】怦行　、Ｓ１Ｎ　线、球商等，在加ｒ时间不　允许的情　卜可以采川ｒ　１‘编私的方法。　此．对ｆ此岑什术说．编　人员在具备于Ｔ编程　能　Ｊ的前提下．町以　际情况来选择相应的编程　方式。　－ｌ　结讲　…球类岑什ｎ０　ＪＪｌｌ　Ｉ　．　编程人员有丰富的实践　经验．卡［！掘实际』ＪｌＩ　Ｉ　杀什．能够圳定…较为合理的加Ｉ：　案，　书什ＪＪＩｌｌ　质ｆｌ　火键。经过第二部分制　定的１　艺分析　案．能够怏述，ｆ　效地提高零件加ｒ效　率。　¨　ｒ　述的　球宏程序编程方法后，在　际　ｌ】通过选择最ｆ』ｃ的编　力‘　．达到比赛最终的要求　和｝１的。同时也【ｌ『以培养Ｈ；　为优秀的编程人员。　参考文献：　１　张Ｅ鹏．　＃Ｉ　￡．斌Ｉ　参数编张的［１１１Ｉｌ『】｛｛；Ｉ：球衙加１　ｒ门．新技术新１　芝．　ｆｊ１）（６）．　『纠Ｉ．浩清，宋史艺．・种双胞胎　ＪＬ　Ｆ推乍的创新没ｔｆ‘ｒＪ］．武汉工程　职业技术学院学报，２【】Ｉ　Ｉ（１）．　［３］ｆｔ闻　，蘸旭，臧继　．复杂”形椭　Ｉ薄壁零件数拧加工＿ｒ艺分　析［Ｉ］．煤矿机械．！（）１　１．３：｛（１　０）：ｌ　３６～１３８．