三角形凸臺(tái)數(shù)控銑削加工程序的編程設(shè)計(jì)*

殷 紅

(遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院， 遼寧 沈陽 110023)

0 引 言

數(shù)控加工的特點(diǎn)是：加工效率高、加工精度高、并且可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化[1-2]。數(shù)控加工在機(jī)械制造中起著重要的作用和不可替代的位置，數(shù)控加工將大大提高產(chǎn)品的競爭力。筆者以三角形數(shù)控銑削加工編程為研究對象，提出了一種在編程軟件中自動(dòng)生成加工程序的方法，避免了人工編程需要的繁瑣計(jì)算，對于結(jié)構(gòu)相同、尺寸不同的零件，只要輸入相應(yīng)的尺寸即可完成編程，達(dá)到了同類零件(尺寸不同)避免重復(fù)編程的目的。

1 數(shù)控加工編程

如圖1所示，該三角形凸臺(tái)是由直線與圓弧相切構(gòu)成，利用數(shù)控銑床加工能夠很好保證加工精度。

1.1 關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)值計(jì)算

數(shù)控加工中坐標(biāo)值是控制刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，所以關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)值計(jì)算尤為重要[3-4]。

在圖2所示的圖形中，令圓內(nèi)接三角形邊長為l，根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)關(guān)系可得：l=2×55 sin 60°。

在四邊形AO1FG中，令l′=AG=FG，根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)關(guān)系可得：l′=2×5 sin 60°。

可得各關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)值如下：

A點(diǎn)：xA=l/2-l′yA=-(lsin 60°-55)

B點(diǎn)：xB=-xAyB=yA

C點(diǎn)：xC=-(l/2-l′cos 60°)

yC=-[(l-l′)sin 60°-55)]

D點(diǎn)：xD=-l′sin 30°yD=55-l′sin 60

E點(diǎn)：xE=-xDyE=yD

F點(diǎn)：xF=-xCyF=yC

圖1 三角形凸臺(tái)零件圖

圖2 關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)注圖

1.2 計(jì)算器

根據(jù)三角形凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)及加工工藝特點(diǎn)，其數(shù)控銑削加工程序計(jì)算器編寫的完整過程如下：

Step1輸入外接圓半徑和過渡弧半徑幾何尺寸。

Step2計(jì)算各關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值。

Step3生成并顯示三角形凸臺(tái)的數(shù)控銑削加工程序。

在編程軟件中，編程程序如下：

Private Sub Command1_Click()

r = Val(Text1.Text)

a = Val(Text2.Text)

l = 2 * r * Sin(60 / 180*3.1415926)

l1 = 2 * a * Sin(60 / 180*3.1415926)

xa = Format(l / 2 - l1, "0.###")

ya = Format(r-l*Sin(60/180*3.1415926), "0.###")

xb = -xa：yb = ya

xc = Format(l1 * Cos(60/180*3.1415926)-l/2,"0.###")

yc = Format(r - (l - l1) * Sin(60/180*3.1415926),"0.###")

xd = Format(-l1 * Sin(30/180*3.1415926),"0.###")

yd = Format(r - l1 * Sin(60/180*3.1415926),"0.###")

xe = -xd：ye = yd

xf = -xc：yf = yc

Dim j(1 To 17) As String

j(1) = "%1000;"

j(2) = "G54G17G90;"

j(3) = "M03S800;"

j(4) = "G00X100Y" & ya & ";"

j(5) = "Z5;"

j(6) = "G01Z-2F80;"

j(7) = "G41G00X80D01;"

j(8) = "G01X" & xb & ";"

j(9) = "G02X" & xc & "Y" & yc & "R" & a & ";"

j(10) = "G01X" & xd & "Y" & yd & ";"

j(11) = "G02X" & xe & "Y" & ye & "R" & a & ";"

j(12) = "G01X" & xf & "Y" & yf & ";"

j(13) = "G02X" & xa & "Y" & ya & "R" & a & ";"

j(14) = "G01Z10;"

j(15) = "G00G40X0Y0;"

j(16) = "M05;"

j(17) = "M30;"

Dim Str1 As String

For I = 1 To 17

Str1 = Str1 & j(I) & Chr(10)

Next

Str1 = Replace(Str1, vbLf, vbCrLf)

Open "D:1.txt" For Output As #1

Print #1, Str1

Close #1

Shell "cmd /c d:1.txt", vbHide

End Sub

1.3 數(shù)控銑削加工程序

在計(jì)算器中，在三角形外接圓半徑文本框中輸入55；在過度弧半徑文本框中輸入5，如圖3所示。

圖3 輸入界面

點(diǎn)擊生成數(shù)控銑削加工程序按鈕，自動(dòng)生成的三角形凸臺(tái)數(shù)控銑削加工程序在記事本文件中顯示如下：

%1000;

G54G17G90;

M03S800;

G00X100Y-27.5;

Z5;

G01Z-2F80;

G41G00X80D01;

G01X-38.971;

G02X-43.301Y-20R5;

G01X-4.33Y47.5;

G02X4.33Y47.5R5;

G01X43.301Y-20;

G02X38.971Y-27.5R5;

G01Z10;

G00G40X0Y0;

M05;

M30;

在數(shù)控銑床中，經(jīng)過多次設(shè)定刀具半徑補(bǔ)償值進(jìn)行加工，利用數(shù)控程序完成了三角形凸臺(tái)零件加工。

該計(jì)算器可以完成結(jié)構(gòu)相同、尺寸不同的零件數(shù)控銑削加工的編程，在計(jì)算器中輸入相應(yīng)的尺寸即可完成編程，在實(shí)際應(yīng)用中方便快捷，避免了人工編程的繁瑣。

2 結(jié) 語

以一種三角形凸臺(tái)零件的數(shù)控加工為研究對象，在編程軟件中，計(jì)算出各關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)值，根據(jù)所得坐標(biāo)值進(jìn)而編制了數(shù)控銑加工程序。開發(fā)的計(jì)算器，可以自動(dòng)生成不同尺寸的三角形凸臺(tái)的數(shù)控銑削加工程序。該計(jì)算器輸入簡單，自動(dòng)生成程序較快，在實(shí)際加工中很好地提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造了一定的效益。