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       摘要：加工中心手動(dòng)編程適用于簡(jiǎn)單的零件，對(duì)于由非圓曲線構(gòu)成的零件，是手動(dòng)編程中的難點(diǎn)。但對(duì)于某些簡(jiǎn)單的異型件，如果能通過(guò)數(shù)學(xué)模型得到刀具實(shí)際運(yùn)行曲線的數(shù)學(xué)公式，并運(yùn)用宏程序與子程序，也能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)加工中心編程。本文研究了一個(gè)簡(jiǎn)單異型件的加工中心程序，并簡(jiǎn)單介紹了該工件表面粗糙度值的計(jì)算方法，希望能對(duì)從事手動(dòng)編程的工作人員及教學(xué)人員有所幫助。

      關(guān)鍵詞：加工中心編程；宏程序；子程序；粗糙度值

      1 、引言

     隨著CAM軟件的普及，使用軟件編程的人越來(lái)越多而使用手動(dòng)編程的人員越來(lái)越少，對(duì)于從事模具制造或機(jī)械加工的人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)運(yùn)用CAM軟件編寫零件的加工程序當(dāng)然方便，但對(duì)于從事機(jī)床制造與維修的人員或作為培養(yǎng)數(shù)控人才的老師，掌握一些典型的非圓曲線的編程方法，包括宏程序與子程序的編寫方法，才能真正體現(xiàn)對(duì)機(jī)床性能的熟練掌握程度。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)主要是直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)，還沒(méi)有提供非圓曲線的插補(bǔ)功能，對(duì)一些非圓曲線的編程，則是通過(guò)微分的方法，將曲線分解成許多細(xì)小的線段，用直線插補(bǔ)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中需要用到宏程序，子程序或循環(huán)指令才能完成。

     圖1 側(cè)面是圓弧的橢圓臺(tái)

      2 、工藝分析

     （1）該零件是一個(gè)非典型的橢圓臺(tái)，與底面平行 的剖面全部為橢圓，與中心軸共面的側(cè)面剖面線為圓弧，可以用子程序編寫每層橢圓切削的程式。
     （2）粗加工為從上往下切削，精加工由下往上切削，加工的切削方向?yàn)轫槙r(shí)針。
     （3）因?yàn)樵摿慵膫?cè)面是一個(gè)圓弧型的曲面，因此球形刀具在加工時(shí)的有效半徑隨不同的加工深度而變化，因此編程時(shí)不適宜用刀具半徑補(bǔ)償，而是用刀具中心實(shí)際運(yùn)行的曲線編寫程式。
     （4）刀具中心的實(shí)際運(yùn)行路線是一條與橢圓曲線等距的曲線，如橢圓的方程式為（acosθ，bsinθ），則橢圓外側(cè)等距偏移曲線的方程為：

      式中a——橢圓長(zhǎng)半軸
      b——橢圓短半軸
      θ——橢圓上任意一點(diǎn)與X軸的夾角，往橢圓
      外側(cè)的偏移距離為H
     （5）本文所用參數(shù)、變量說(shuō)明如表1所示。

                                                                  表1 參數(shù)表

     3 、粗加工編程

     粗加工工藝：
 
     （1）粗加工用平底刀，由上往下分層切削，切削方向?yàn)槟驺姟?br />     （2）每層是由外向里切削，當(dāng)?shù)毒咧行呐c零件輪廓距離小于0.8倍直徑時(shí)，則切削下一層，粗加工的切削方式如圖2所示。
     （3）粗加工的流程結(jié)構(gòu)如圖3所示。

      圖2 粗加工線路圖
      a——粗加工由上往下切削b——粗加工由外往里切削

      圖3 粗加工流程圖

     （4）粗加工的程序?yàn)椋?/font>

     （5）粗加工子程序調(diào)用命令為：G65 P0101 A_B_C_I_D_E_F_H_

      4 、精加工編程

     精加工用球刀編程，加工每層橢圓曲線的子程式為：