凸輪數(shù)控加工編程中等誤差直線逼近原理應(yīng)用研究

[摘 要] 隨著社會不斷進(jìn)步，數(shù)控加工技術(shù)持續(xù)發(fā)展，機械加工中非圓曲線加工技術(shù)進(jìn)一步完善。在凸輪數(shù)控加工編程中，等誤差直線逼近原理被廣泛應(yīng)用，能夠有效滿足工件加工精度的客觀要求、工作要求，極大地提高了零部件生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。因此，其站在客觀的角度，多層次客觀分析了等誤差直線逼近原理，多角度探討了凸輪數(shù)控加工編程過程中等誤差直線逼近原理的應(yīng)用。

[關(guān) 鍵 詞] 凸輪數(shù)控加工編程；等誤差直線逼近原理；應(yīng)用

[中圖分類號] TG659 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）23-0144-01

一、等誤差直線逼近原理

就等誤差直線逼近原理來說，是一種非圓曲線插值算法，要充分利用小直線段，科學(xué)、合理離散逼近曲線。站在客觀角度來說，加工出的曲線是折線，并不是由單一直線組成，要過凸輪上某點做一條法線，使其和向徑相連，形成一定的夾角，再過凸輪上這一點，以曲線在該點的曲率半徑為基點來作圓，其中的弦便是直線逼近的步長，凸輪的直線逼近向徑誤差、編程誤差也明確化。通常情況下，凸輪的標(biāo)注誤差便是徑向誤差。在編程過程中，相關(guān)人員可以結(jié)合各方面的影響因素，根據(jù)其具體情況，優(yōu)化調(diào)整徑向誤差，確保編程誤差在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，編程誤差大都為零件公差的1/10—1/5，促使加工的零部件具有較高的精度。就等誤差逼近算法而言，相關(guān)人員必須準(zhǔn)確求出步長，理論數(shù)值必須保證工件加工誤差不超過公差范圍，要符合機械性能、機械加工精度的客觀要求。相應(yīng)地，圖1是等誤差直線逼近法結(jié)構(gòu)示意圖。

二、凸輪數(shù)控加工編程中等誤差直線逼近原理的應(yīng)用

（一）凸輪運動規(guī)律

在構(gòu)建相關(guān)數(shù)學(xué)模型過程中，相關(guān)人員必須結(jié)合工作具體要求，以動件運動規(guī)律、機構(gòu)參數(shù)為基點，準(zhǔn)確求出凸輪廓線的方程式，準(zhǔn)確計算出其各點的坐標(biāo)數(shù)值。通常情況下，凸輪運動規(guī)律并不單一，比如，等加速運動、擺線運動、簡諧運動，各具特點。在實際工作中，工作人員經(jīng)常遇到這種情況，即機械對從動件運動有著多樣化的客觀要求，需要同時運用多種運動規(guī)律，才能提高其運動特性。

（二）構(gòu)建擺線凸輪運動方程

就從動件來說，其運動由推程、回程、停歇幾部分組成。根據(jù)上面從動件運動曲線結(jié)構(gòu)圖中的（a）從動件位移曲線圖，可以知道，在推程過程中，AB段屬于擺線上升運動規(guī)律的前半段，后半段為CD，BC段屬于等速上升運動規(guī)律，而DE屬于擺線下降運動規(guī)律，其中的EF段屬于停歇，AF屬于拼接運動規(guī)律曲線，是由很多段曲線組成的。根據(jù)從動件運動曲線結(jié)構(gòu)示意圖中的（b）從動件速度特性、（c）從動件加速特性，可以知道在等誤差直線逼近原理應(yīng)用中，凸輪運行的速度以及加速度情況。在設(shè)計凸輪過程中，相關(guān)人員要嚴(yán)格按照相關(guān)要求，盡可能減少沖擊，確保凸輪運動平穩(wěn)，要保證凸輪分段組合曲線連接處的“位移、速度”等數(shù)值相同，合理構(gòu)建擺線凸輪運動方程。相應(yīng)地，圖2便是凸輪從動件運動曲線結(jié)構(gòu)示意圖。

三、FANUCK系統(tǒng)凸輪加工宏程序編寫

在編寫FANUCK系統(tǒng)凸輪加工宏程序中，相關(guān)人員要科學(xué)設(shè)計宏程序結(jié)構(gòu)，在全面、客觀分析加工對象幾何特征的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計等誤差直線逼近算法，借助宏指令，順利實現(xiàn)算法。在凸輪加工過程中，凸輪輪廓曲線大都由多樣化的運動規(guī)律曲線組成，也就是說，相關(guān)人員需要編寫各類型運動規(guī)律的子程序，避免加工中出現(xiàn)重復(fù)編程問題，要結(jié)合凸輪曲線邊界條件，明確對應(yīng)的參數(shù)，優(yōu)化利用子程序加工各類工件，確保編制的程序具有可讀性，提高編寫效率與質(zhì)量。此外，在數(shù)控加工過程中，相關(guān)人員要以用戶宏指令為切入點，準(zhǔn)確編寫宏程序，將子程序編寫中，復(fù)雜化的計算有效存儲其中，對于主程序來說，要明確其切削參數(shù)、常量賦值，能夠調(diào)用其中的子程序，具有較強的邏輯性、可讀性、工藝性。

總而言之，在數(shù)控加工過程中，相關(guān)人員要意識到等誤差直線逼近原理的重要性，要從不同角度入手客觀分析凸輪運動規(guī)律，構(gòu)建合理化的擺線凸輪運動方程，進(jìn)行凸輪數(shù)控加工編程，確保相關(guān)工作順利開展，提高零部件加工精準(zhǔn)度，提高其質(zhì)量。以此，促進(jìn)新時期數(shù)控加工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展。

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