節點方法逆向應用完成特定件加工

■湖北宜昌長江科技有限責任公司機械分廠 （443000） 王新華

節點方法逆向應用完成特定件加工

■湖北宜昌長江科技有限責任公司機械分廠 （443000） 王新華

摘要：數控加工編程描述節點方法逆向應用，確定再加工零件已有形體的中心和工件坐標系的位置關系，無需找正調整工件，即可數控加工完成工件的再加工，并保證精度要求。

1. 維修工件再次加工所遇到的難點

在大修機床維修工件再加工中，時常需將圖1a中的各孔改制成圖1b所示的環形孔，用數控銑床加工此類孔是很簡單的。常用方法是將圖1a中返修件A、B兩孔中心點及工件中心O點（工件坐標系零點）調整至在數控銑床單軸運動方向同一直線上，以便確定各孔的位置；再應用極坐標編程完成對維修件的加工。但是維修件找正調整操作的過程是很麻煩的（特別是大型工件），操作者需要較長的時間和付出較大的勞動強度。

2. 解決難點的方法

在維修工件裝夾時，可以隨意將工件固定在數控銑床工作臺面上，應用圓周上任意一弦的垂直平分線過圓心的原理，如圖2所示，采用對刀儀探針（或立銑刀）在相對坐標系中先接逐工件p′點，建立相對坐標系零點，再接逐工件p″點，在相對坐標系里獲得p′至p″點位間尺寸，通過運算，獲得Y軸方向中心p點尺寸，然后將對刀儀位移至p點位；再采用相同方法分別接逐o′、o″點位，找到工件圓心O點位，在此點位建立G54工件坐標系零點。

建立工件坐標系后，再次應用相對坐標使對刀儀系尋找到任意一孔圓心K點位，圖3a所示，此時對刀儀不要產生X軸Y軸方向的移動，只需將對刀儀提升至Z軸安全點位。然后將機床進給倍率調至零位，執行G17G54G90G00X0Y0指令（對刀儀位移至工件坐標系零點），此時對刀儀不會產生任何動作，但數控顯示屏會顯示位移余程，從而得到該孔中心K點到工件坐標系零點O的絕對值，X軸為i值、Y軸為j值，圖3b所示。

圖1

圖2

圖3

應用勾股定理：C2=i2+j2得到孔心K到工件原點O的半徑值C。

應用三角運算：tanα=j/i 得到孔圓心點K和工件坐標零點O的連線與工件坐標系X軸的夾角α

的值。

從而確定各維修孔中心在工件坐標系中的角度值和半徑值，此時以工件坐標系零點為極點，在極坐標系里可以完成對工件的維修加工（見圖4）。

圖4

3. 該方法的擴展應用

該方法適用于維修工件圓周分布各類孔、凸臺、凹槽及溝槽等在數控銑床上的再次加工。

（1）尋找到任意一孔中心在工件坐標系位置后，應用極坐標系完成圖5中相同徑向上的各增加圓孔的再加工。

（2）尋找到任意一孔中心在工件坐標系位置后，應用工件坐標系旋轉完成圖6中相同徑向上的各增加矩形孔的再加工。

（3）尋找到任意一槽中心K點在工件坐標系位置后，得到其和X軸的夾角α值，應用工件坐標系旋轉完成圖7中各增加溝槽的再加工。

4. 結語

在設備改造過程中，本文所描述的方法特別適用于特大形的再加工，快速確定工件已有各類幾何形狀的中心所在工件坐標系的位置，充分運用數控柔性化加工特點，完成工件高精度的再加工。節省大量的加工準備時間，降低員工的勞動強度，提高安全生產的工作效率。具有一定的實用推廣價值。

圖5

圖6

圖7

參考文獻：

[1] 陳海舟. 數控銑削加工宏程序及應用實例[M]. 北京：機械工業出版社，2006.

收稿日期：（20150128）