拋物線類零件的編程及加工方法研究

摘要：本文主要針對近年來在實際生產中和數控車工技能大賽中出現的一些拋物線類零件，進行工藝分析，利用FANUC系統宏程序進行數學建模，從而完成此類零件的編程及加工。

關鍵詞：數控車工；拋物線；FANUC；編程

數控車床能夠加工各種類型的回轉體的零件，其中對于圓柱面、錐面、圓弧面、球面等零件，利用直線插補和圓弧插補指令就可以完成加工，而對于拋物線等一些非圓曲線的零件，編程時具有一定的難度。這是因為大多數的數控系統只提供直線插補和圓弧插補兩種插補功能，因此，在數控機床上對拋物線類零件的加工，多數采用宏程序來進行編程，采用小直線段或者小圓弧段逼近的方法編制。

1.拋物線類零件的編程思路

依據數據密化的原理，我們可以根據拋物線的曲線方程，利用FANUC數控系統具備的B類宏程序功能，密集的算出曲線上的坐標點值，然后驅動刀具沿著這些坐標點一步步移動就能加工出具有拋物線等非圓曲線輪廓的工件。實際上就是利用拋物線的方程，利用X作為自變量，Z作為因變量（或利用Z作為自變量，X作為因變量），找到無數個在拋物線曲線方程上的點，再用G01指令將這些點連接起來，就加工出拋物線的形狀，自變量變化值越大，拋物線加工就越差，加工時間較短，反之，自變量變化值越小，拋物線加工就越精確，表面質量也越好，同時時間也較長，所以要綜合考慮自變量的取值大小。

2.拋物線類零件的編程步驟

2.1.寫出拋物線的標準方程（或參數方程）。

2.2.對標準方程進行轉化，從數學坐標系轉化到編程坐標系。

2.3.公式轉化，即將拋物線的標準方程轉化成實際需要的方程。

2.4.編制加工程序。

3.拋物線類零件的編程舉例

3.1.加工如下圖所示圖紙，零件外形（除拋物線外）已經加工完成，要求編制拋物線部分的精加工程序。

3.2.加工參數選用

3.2.1.刀具選用。加工中所選刀具為93°正偏刀。

3.2.2.加工參數。由于拋物線的最小直徑為0，所以建議轉速不得小于1000r/min。

3.3.程序編制（僅編制拋物線部分精加工程序）

方法一：以X作為自變量

方法二：以Z作為自變量

4.注意事項

4.1.以上兩種方法都可以對拋物線進行加工，選擇時根據實際情況選用，如Z方向的初始值和終止值容易確定，則以Z方向作為自變量。

4.2.自變量的變化值要選擇正確。

4.3.要注意檢查程序，可選擇幾個特殊點進行校對。

5.結束語

綜上所述，隨著數控車床的使用日益普遍， 要充分發揮數控車床的功能，宏程序編程是必不可少的重要環節。使用宏程序編程，大部分零件尺寸和工藝參數可以傳遞到宏程序中，程序的修改比較方便。圖樣改變時，僅需修改幾個參數即可，因此，柔性好，極易實現系列化生產。另外，使用宏程序除了能加工拋物線類零件外，還可以加工橢圓、雙曲線等非圓曲線，有效的擴展數控機床的加工范圍，提高加工效率和品質，充分發揮機床的使用價值。

參考文獻：

[1]袁鋒編.全國數控大賽試題精選[M].北京：機械工業出版社.2006.1.

[2]杜軍. 輕松掌握FANUC宏程序--編程技巧與實例精解[M].北京：化學工業出版社，2011.3.