数控编程中的计算-刀位点坐标的计算

2019-01-06 13:33 作者:管理员8 来源:未知 浏览: 字号:
12.5刀位点坐标的计算

    下面以球头立铣刀加工圆弧曲面为例,来介绍刀位点轨迹的计算。
 
    编写圆弧曲面轮廓图形的加工程序时,首先需要确定工件坐标系即坐标系原点,同时还要确定刀具的刀位点。不同刀具的刀位点位置是不同的,为了方便刀位点轨迹的计算,可以选择不同的计算坐标系。如图12-10所示,使用球头立铣刀加工圆弧曲面时,刀具刀位点的轨迹为以曲面圆弧圆心为原点的同心圆,轨迹半径为R1±r。

图12-10球头立铣刀铣削圆弧曲面的计算

    1.球头立铣刀的等高层切法的轨迹计算
 
    球头立铣刀加工圆弧曲面时,为了分析方便,通常以圆弧曲面的曲率中心为计算坐标系的原点,如图12-10所示,设R1为圆弧曲率半径,r为球头刀球心半径,△z为给定的等高切深层深度,x为球头刀球心在给定切深位置在X轴上的投影长度,则刀位点的x坐标计算公式为

数控编程中的计算-刀位点坐标的计算1

    公式中“±”的确定:加工凸圆弧曲面时取“+”号,加工凹圆弧曲面时取“-”号。
 
    在实际编程时,需要将计算坐标系中得到的数值平移到工件坐标系中去,平移变换后才能作为编程坐标值。具体编写指令时,还要考虑进给方式是提刀加工方式(由下至上逐层爬升,如图12-11所示),还是插刀加工方式(由上至下逐层下降,如图12-12所示)。

图12-12插刀方式加工圆弧曲面

    2.球头立铣刀的等角度层切法的轨迹计算
 
    在图12-11中,以圆弧曲面的曲率中心为工件坐标系的原点,设R1为圆弧曲辱半径,r为球头刀球心半径,β为给定的曲面圆弧圆心与球头刀球心连线和X轴的头角,x为球头刀球心在给定切深位置在X轴上的投影长度,提刀方式加工圆弧曲西的刀位点坐标计算公式为

    x=(R1+r)cosβ
    z=(R1+r)sinβ

    在图12-12中,以圆弧上部的球头铣刀刀位点为工件坐标系的原点,设R1为圆弧曲率半径,r为球头刀球心半径,β给定的曲面圆弧圆心与球头刀球心连线和X轴的夹角,x为球头刀球心在给定切深位置在x轴上的投影长度,球头立铣刀从圆弧顶部开始以插刀方式加工,刀位点坐标计算公式为
 
    x=(R1+r)cosβ
    z=(R1+r)(1-sinβ)

式中,β角的变化范围为由90°到0°。
 
    在图12-13中,以圆弧曲面的曲率中心为工件坐标系的原点,设R1为圆弧曲率半径,r为球头刀球心半径,β为给定的曲面圆弧圆心与球头刀球心连线和X轴的夹角,x为球头刀球心在给定切深位置在x轴上的投影长度,则刀位点坐标计算公式为

图12-13工件原点在凹圆弧曲率中心

    x=(R1一r)cosβ
    z=(R1一r)sinβ

    3.球头立铣刀加工圆弧曲面的行距与步进角计算
 
    球头立铣刀加工凸球面时,零件外形的纵剖面为一凸圆弧,各参数的关系如图12-14所示。在图12-14a中,设凸球弧面球心为计算坐标原点,R为凸圆弧半径,r为球头刀的球心半径,6为残高误差,s为行距,则确定行距s的几何关系计算公式为

图12-14球头刀加工凸球面时各参数之间的关系

    如果需要比较精确地计算行距s,则可以使用下式:

数控编程中的计算-刀位点坐标的计算2

数控编程中的计算-刀位点坐标的计算3

    公式中“±”号的取法:当被加工零件的曲面为凸球面时取“+”号,为凹球面时,取“-”号。
 


 

(责任编辑:laugh521521)
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