不能裝夾在回轉中心上零件的加工

艾心靈，仇振安，孫廣舉

（1.中航工業鄭州飛機裝備有限責任公司，鄭州 450005；2.陸航駐洛陽地區軍事代表室，鄭州 450005）

0 引言

為了滿足產品高精尖性能要求，越來越多的零件加工難度增加。有些零件就需要在A 軸（或臥加）上加工，這些零件共同特征是：斜面、斜孔多，規則弧面不同心，多用兩高精度孔定位。加工這些零件的難點在于：一是零件編程中心很難或無法裝在A 軸旋轉中心；二是某些規則弧面編程中所用方程復雜。

對于上述問題，目前通常的處理辦法主要有如下幾種：1）制做專用工裝，確保編程中心與A 軸中心重合，該方法的缺點是工裝不具通用性，可能一種零件就需要一套工裝，工裝制造周期長、成本高；2）將編程中心選在定位銷中心上，A 軸旋轉至一個面，對一次刀，建立一個坐標系，面越多，越費事，并且不能發揮A 軸優勢；3）弧面不同心時，需求解弧面軌跡插補方程，程序編制麻煩。

1 方法依據

通過坐標系轉換，可在一定程度上解決上述困難。本文所述方法如下：1）零件繞任意軸線旋轉角度θ，零件上與該軸線平行（重合）平面亦轉過角度θ，而與軸線位置無關；2）A 軸機床X、Y、Z 軸方向固定不變，與A 軸轉角無關；3）通常將零件某一點（如零件幾何中心、編程中心、銷子中心或與之相關聯的某一點）裝至A 軸旋轉中心很困難，然而夾具裝在機床后，找到該點與A 軸中心位置關系卻相對簡單，可設定A0面，通常是兩銷子連線所在平面，然后對刀找出銷子相對A 軸軸心所在位置，供后續編程使用。

以兩種典型零件的加工為例，其中一個零件面多，一個存在非同心圓，都需要上A 軸進行加工，零件結構如圖1所示。

圖1 兩種斜面、斜孔較多，規則弧面不同心的典型性零件剖面圖

2 編程方法

如圖2 所示，直線1、2、3、4、5 所在方向均需鉆孔，通常期望B 點可裝在A 軸中心上，編程對刀均方便。實際上，裝好后發現A 軸中心在A 點位置，這時就需要坐標的轉換。

圖2 坐標系轉換示意圖

通過前面敘述，零件繞A 點旋轉與繞B 點旋轉對零件各直線、面方向的影響相同。也就是說如果直線1 繞A轉50°變水平，那么它繞B 轉50°同樣變水平，其區別僅在于直線1 上某點相對于旋轉中心的位置不同。

設零件上有某點C，那么AC=AB+BC，實際上，在B點建立G52 坐標系正常編程，加工時在A 點（實際旋轉中心）建立G54 坐標系，可以推導出B 點相對于A 點的關系：#3=1AB1=f（#1，#2），#4=θ=g（#1，#2），θ 值為初值，執行時加入以下語句：

G52Y［-#3*COS［#4±#5］］Z［-#3*SIN［#4±#5］］

其中：#5為轉過角度；正負號中順時針選負值，逆時針取正值（沿X 軸正向看去）。

上述表達式不唯一，此例供參考。

3 加工實例

1）本程序為在圓周上鉆一周孔，裝夾時圓周中心不在A 軸中心，如圖1（a）。

2）本程序為非同心圓的實例，如圖1（b）。

4 結語

通過建立編程坐標系與旋轉中心坐標系之間的位置轉換，通過虛擬加工及實際加工過程驗證，解決了在某些斜面、斜孔較多和規則弧面不同心零件的加工過程中，不能保證零件編程中心能夠準確裝夾在A 軸（或臥加）旋轉中心的問題，實現了零件僅一次裝夾就可完成多方位加工，對實際生產中類似零件的加工具有一定的借鑒意義。