宏程序編程斜面加工中刀具圓角補償

中航工業鄭州飛機裝備有限責任公司 (河南 450005) 李萬民

1.存在問題

在數控編程中，宏程序編程靈活、高效、快捷，是加工編程的重要補充。作者所在工廠加工一批零件，利用宏程序編制加工斜面程序，加工出來后與圖樣不符。經過分析以后，發現程序編制中沒有考慮刀具圓角，這樣，加工出的尺寸和圖樣要求不符。

2.解決方法

針對這些問題，我們在現有的加工技術條件下，根據刀具所帶圓角的大小，在程序中加入刀具圓角補償值，以保證加工斜面時使加工尺寸和圖樣要求相符。下面以某零件 (見圖1)為例加以說明。

圖1

此零件最初加工斜面時，利用宏程序加工斜面，選用刀具為帶刀具圓角的立銑刀，數控加工程序如下：

%

T1

M6

/D25*R3LXD

G0G90G54X16.97Y-45S1800M3

G43H1Z10M8

#1=0.5

#2=16.97

#3=2

WHILE ［#3GE-11.5］ DO1

G1X#2Z#3F500

G1Y74F300

#2=#2+#1*TAN ［61］

#3=#3-#1

IF［#3LT-11.5］ THEN#3=-11.5

G1X#2Z#3F500

Y-45F300

#2=#2+#1*TAN ［61］

#3=#3-#1

END1

G0G49M9

M30

%

由程序可以看出，程序編制時沒有考慮立銑刀所帶圓角，這樣加工出來斜面后整體偏移，加工出的尺寸偏大，不符合圖樣要求。為此，我們需要考慮刀具圓角，給出圓角補償值。

圖2

圓角補償值推導過程如下。如圖2所示，b是加工過程中帶圓角刀具所需要補償的值。

計算過程和公式推導如下：

已知條件：R=3，α=29°，求a，b

則tan(α/2) =a/R可以得到a=tan(α/2)·R，則 b=R-a=R-tan(α/2)·R

代入數值后可得到b=2.224

則在數控程序中加入上述公式推導過程，數控程序如下：

%

T1

/D25*R3LXD

G0G90G54X16.97Y-45S1800M3

G43H1Z10M8

#1=0.5

#2=16.97

#3=2

#4=29 /斜面角度

#5=#4/2

#6=3 /刀具圓角

混合臂高空作業車在高空作業中應用領域廣泛，如建筑工地、消防、維修等工況復雜的場合，而混合臂高空作業車工作斗的調平技術至關重要，其工作臂較長，響應性較差，在舉升過程中易發生抖動，造成工作人員在高空作業時不安全。因此，研究混合臂高空作業車工作斗調平至關重要。石家莊鐵道大學的高蘭用PLC控制調平油缸，設計了模糊PID控制系統；長安大學的雷曉順等人針對閥控液壓馬達系統設計了模糊控制系統[1-2]。上述研究為混合臂高空作業車工作斗調平提供了理論依據，也為模糊PID控制系統提供了新思路。

#7=#6*TAN ［#5］

#8=#6-#7 /刀具圓角補償值

WHILE ［#3GE-11.5］ DO1

G1X ［#2-#8］ Z#3F500

G1Y74F300

#2=#2+#1*TAN ［61］

#3=#3-#1

IF［#3LT-11.5］ THEN#3=-11.5

G1X ［#2-#8］ Z#3F500

Y-45F300

#2=#2+#1*TAN ［61］

#3=#3-#1

END1

G0G49M9

M30

%

經過實踐，利用修改過的程序加工斜面，測量值和圖樣要求相符。

3.結語

上述宏程序加工斜面過程中刀具補償思路可以應用到所用斜面加工中，根據刀具圓角和加工斜面值不同，修改刀具圓角和斜面角度，即可準確加工斜面。