數(shù)控機(jī)床插補(bǔ)原理與刀具補(bǔ)償原理相關(guān)知識(shí)-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 2) C刀補(bǔ) 該方法的特點(diǎn)是相鄰兩段輪廓的刀具中心軌跡之間用直線進(jìn)行連接，由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工件輪廓的編程軌跡和刀具偏置量直接計(jì)算出刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接交點(diǎn) C′ 點(diǎn)和 C″ 點(diǎn)，如圖 517所示。這就是 C功能刀具半徑補(bǔ)償 (簡(jiǎn)稱 C刀補(bǔ) )。它的主要特點(diǎn)是采用直線作為輪廓之間的過(guò)渡，因此，該刀補(bǔ)法的尖角工藝性較 B刀補(bǔ)的要好，其次在內(nèi)輪廓加工時(shí)，它可實(shí)現(xiàn)過(guò)切(干涉 )自動(dòng)預(yù)報(bào)，從而避免過(guò)切的產(chǎn)生。 兩種刀補(bǔ)的處理方法有很大的區(qū)別： B刀補(bǔ)法在確定刀具中心軌跡時(shí)，采用的是讀一段，算一段，再走一段的處理方法。這樣，就無(wú)法預(yù)計(jì)到由于刀具半徑不同所造成的下一段加工軌跡對(duì)本段加工軌跡的影響。對(duì)于給定的加工輪廓軌跡來(lái)說(shuō)，當(dāng)加工內(nèi)輪廓時(shí)，為了避免刀具干涉，合理地選擇刀具的半徑以及在相鄰加工軌跡轉(zhuǎn)接處選用恰當(dāng)?shù)倪^(guò)渡圓弧等問(wèn)題，就不得不靠程序員來(lái)處理。在解決下段加工軌跡對(duì)本段加工軌跡是否有影響時(shí)， C刀補(bǔ)用的方法是，一次對(duì)兩段進(jìn)行處理，即先預(yù)處理本段，再根據(jù)下一段的方向來(lái)確定其刀具中心軌跡的段間過(guò)渡狀態(tài)，從而便完成了本段的刀補(bǔ)運(yùn)算處理，然后再?gòu)某绦蚨尉彌_器再讀一段，用于計(jì)算第二段的刀補(bǔ)軌跡，以后按照這種方法進(jìn)行下去，直至程序結(jié)束為止。 程序段間轉(zhuǎn)接情況分析 1. 直線與直線轉(zhuǎn)接 圖 119是直線與直線轉(zhuǎn)接進(jìn)行左刀具補(bǔ)償 (G41)的情況 。圖 (a)和圖 (b)為縮短型轉(zhuǎn)接；圖 (c)為伸長(zhǎng)型轉(zhuǎn)接；圖 (d)、 圖(e)為插入型轉(zhuǎn)接 。 圖中編程軌跡為 OA→AF 。 圖 120是直線與直線轉(zhuǎn)接進(jìn)行右刀具補(bǔ)償 (G42)的情況。圖 (a)為伸長(zhǎng)型轉(zhuǎn)接；圖 (b)、圖 (c)為縮短型轉(zhuǎn)接；圖 (d)、圖 (e)為插入型轉(zhuǎn)接。 刀 具 中 心 軌 跡編 程 軌 跡KYBEGAXYLXF?C ?B ?(a)YXY XOOLABCDEKGF?C ?B ?(a)YAXY XO(b)C ? B?G?BCFKLDYXY XOYXY XOYXY XOYXY XOYXY XOYXY XOYXYXOC ?B ??L CDEABKKFEDCB?(c)(d)(d)(c)(b)FBNCC ?ALM?DKGC ?LKCFBB ?E?DGGC ?LAFKADLB?(e)(e)LBADF?KFLBE CDKFB ? C ??EGGGGA ?A圖519 G41直線與直線轉(zhuǎn)接情況 圖520 G42直線與直線轉(zhuǎn)接情況 在同一坐標(biāo)平面內(nèi)直線轉(zhuǎn)接直線時(shí)，當(dāng)?shù)谝欢尉幊淌噶磕鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)到第二段編程矢量的夾角 α 在 0176。 ～ 360176。 范圍內(nèi)變化時(shí)，相應(yīng)刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接將順序地按上述三種類型的方式進(jìn)行。 2. 圓弧和圓弧的轉(zhuǎn)接 同直線接直線時(shí)一樣 ， 圓弧接圓弧時(shí)轉(zhuǎn)接類型的區(qū)分也可通過(guò)兩圓的起點(diǎn)和終點(diǎn)半徑矢量的夾角 α 的大小來(lái)判斷 。 但是 ， 為了分析方便 ， 往往將圓弧等效為直線來(lái)進(jìn)行處理 。 在圖 521中，當(dāng)編程軌跡為 PA圓弧接 AQ圓弧時(shí)，圖中(a)、 (b)、 (c)、 (d)為圓弧與圓弧轉(zhuǎn)接的四種情況， O1A、 O2A分別為起點(diǎn)和終點(diǎn)的半徑的矢量，若為 G41(左 )刀補(bǔ)， α 角將為 ∠ GAF，即 α ＝ ∠ XO2A－ ∠ XO1A＝ ∠ XO2A－ 90176。 － (∠ XO1A－ 90176。 )＝ ∠ GAF 圖 121 G41圓弧接圓弧的轉(zhuǎn)接情況 YXYXXYYXOPACFQGO1O2刀 具 中 心 軌 跡編 程 軌 跡?(a)YYYYYYYYYYYYXXXXXXXXXXXXBCAPQFO1O2DG?(c)O2OO1PABCDGQF?(d)(b)O1OPA?GQFO2C ?O 3. 直線和圓弧的轉(zhuǎn)接 圖 121還可以看做是直線與圓弧的轉(zhuǎn)接 ， 亦即G41G01/G41G02(OA 直 線 接 AQ 圓弧 ) 和G41G02/G41G01(PA圓弧接 AF直線 )。 因此 ， 它們的轉(zhuǎn)接類型的判別也等效于直線接直線 G41G01/G41G01。 按以上分析可知，以刀具補(bǔ)償方向、等效規(guī)律及α 角的變化三個(gè)條件，各種軌跡間的轉(zhuǎn)接形式分類是不難區(qū)分的。 刀具半徑補(bǔ)償?shù)膶?shí)例 下面以一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓ぷ鬟^(guò)程，如圖 522，數(shù)控系統(tǒng)完成從O點(diǎn)到 E點(diǎn)的編程軌跡的加工步驟如下： 圖 522 刀具半徑補(bǔ)償?shù)膶?shí)例 OabcA BedfCDEhg (1) 讀入 OA， 判斷出是刀補(bǔ)建立 ， 繼續(xù)讀下一段 。 (2) 讀入 AB， 因?yàn)槭噶繆A角 ∠ OAB＜ 90176。 ， 且又是右刀補(bǔ) (G42)， 由圖 520(e)可知 ， 此時(shí)段間轉(zhuǎn)接的過(guò)渡形式是插入型 ， 則計(jì)算出 a、 b、 c的坐標(biāo)值 ， 并輸出直線段Oa、 ab、 bc， 供插補(bǔ)程序運(yùn)行 。 (3) 讀入 BC，因?yàn)槭噶繆A角 ∠ ABC＜ 90176。 ，同理，由圖 520(e)可知，該段間轉(zhuǎn)接的過(guò)渡形式也是插入型，則計(jì)算出 d、 e點(diǎn)的坐標(biāo)值，并輸出直線段 cd、 de。 (4) 讀入 CD， 因?yàn)槭噶繆A角 ∠ BCD＞ 180176。 ， 由圖 520(c)可知 ， 該段間轉(zhuǎn)接的過(guò)渡形式是縮短型 ， 則計(jì)算出 f點(diǎn)的坐標(biāo)值 ， 由于是內(nèi)側(cè)加工 ， 須進(jìn)行過(guò)切判別 (過(guò)切判別的原理和方法后述 )， 若過(guò)切則報(bào)警 ， 并停止輸出 ， 否則輸出直線段 ef。 (5) 讀入 DE(假定有撤消刀補(bǔ)的 G40命令 )， 因?yàn)槭噶繆A角 90176。 ＜ CDE＜ 180176。 ， 盡管是刀補(bǔ)撤消段 ， 由圖 520(d)可知 ， 該段間轉(zhuǎn)接的過(guò)渡形式是伸長(zhǎng)型 ， 則計(jì)算出 g、h點(diǎn)的坐標(biāo)值 ， 然后輸出直線段 fh、 gh、 hE。 (6) 刀具半徑補(bǔ)償處理結(jié)束。刀具補(bǔ)償計(jì)算時(shí)，首先要判斷矢量夾角 α 的大小，然后決定過(guò)渡方式和求算交點(diǎn)坐標(biāo)。角 α 可以根據(jù)兩相鄰編程矢量 (即軌跡 )的矢量角來(lái)決定。 加工過(guò)程中的過(guò)切判別原理 1. 直線加工時(shí)的過(guò)切判別 如圖 523所示，當(dāng)被加工的輪廓是直線段時(shí)，若刀具半徑選用過(guò)大，就將產(chǎn)生過(guò)切削現(xiàn)象。在圖中，編程軌跡為 AB→ BC→ CD， B′ 為對(duì)應(yīng)于 AB、 BC的刀具中心軌跡的交點(diǎn)。當(dāng)讀入編程軌跡 CD時(shí)，就要對(duì)上段軌跡 BC進(jìn)行修正，確定刀具中心應(yīng)從 B′ 點(diǎn)移到 C′ 點(diǎn)。顯然，這時(shí)必將產(chǎn)生如圖陰影部分所示的過(guò)切削。 在直線加工時(shí) ， 是否會(huì)產(chǎn)生過(guò)切削 ， 可以簡(jiǎn)單地通過(guò)編程矢量與其相對(duì)應(yīng)的刀具中心矢量的標(biāo)量積的正負(fù)來(lái)進(jìn)行判別 。 具體做法如下：在圖 523中 ， BC為編程矢量 ， B′C′為 BC相對(duì)應(yīng)的刀具中心矢量 ， α為它們之間的夾角 。 則標(biāo)量積 BCB′C′＝ │BC││B′C′│cosα 顯然，當(dāng) BC B′ C′ ＜ 0(即 90176。 ＜ α ＜ 270176。 )時(shí)，刀具就要背向編程軌跡移動(dòng)，造成過(guò)切削。在圖 523中， α ＝ 180176。 ，所以必定產(chǎn)生過(guò)切削。 圖 523 直線加工時(shí)的過(guò)切 B CAC ? B ?A ?D ?D刀 具 中 心 軌 跡發(fā) 出 報(bào) 警 程 序 段過(guò) 切 削 部 分編 程 軌 跡刀具 2. 圓弧加工時(shí)的過(guò)切削判別 在圓弧內(nèi)輪廓加工時(shí) ， 若選用的刀具半徑過(guò)大 ， 超過(guò)了所需加工的圓弧半徑 ，那么就會(huì)產(chǎn)生如圖 524(a)所示的過(guò)切削 。 針對(duì)圖 524(a)的情況，通過(guò)分析可知，只有當(dāng)圓弧加工的命令為 G41G03(圖示的加工方向 )或 G42G02(圖示的相反方向 )時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生過(guò)切削現(xiàn)象。若命令為G41G02或 G42G03，即進(jìn)行外輪廓切削時(shí)，就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)切削的現(xiàn)象。分析這兩種情況，可得到刀具半徑大于所需加工的圓弧半徑時(shí)的過(guò)切削判別流程，如圖 524(b)。 圖 524 圓弧加工時(shí)的過(guò)切 (a) 過(guò)切削； (b) 過(guò)切削判別流程 報(bào)警G41 G02 ＝ 0 ？R1－ rD≥0 ？返回YYNN(b)發(fā) 出 報(bào) 警 程 序 段刀具刀 具 中 心 軌 跡編 程 軌 跡過(guò) 切 削 部 分rDR1(a)習(xí) 題 51 什么是插補(bǔ) ？ 就加工曲線輪廓說(shuō)明插補(bǔ)的作用和原理 。 52 欲加工直線的起點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn) O(0， 0)， 終點(diǎn) E的坐標(biāo)分別為 E′ (9， 4)、E″ (5， 10)。 試用逐點(diǎn)比較法為直線進(jìn)行插補(bǔ) ， 并畫(huà)出插補(bǔ)軌跡 。 53 欲加工第一象限逆圓 AE， 起點(diǎn) A(5， 0)， 終點(diǎn) E(0， 5)。 用逐點(diǎn)比較法為圓弧進(jìn)行插補(bǔ) ， 并畫(huà)出插補(bǔ)軌跡 。 54 什么是刀具半徑補(bǔ)償 ？ 其執(zhí)行過(guò)程如何 ？ 55 刀具半徑補(bǔ)償常用的方法有哪些 ？ C刀補(bǔ)法有什么特點(diǎn) ？ 56 程序段間的轉(zhuǎn)接方式有哪幾種？各在什么情況下發(fā)生？ 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. 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