可轉(zhuǎn)位銑刀刀槽加工程序的參數(shù)化編程

   

                                                           圖1                                      圖2



1 引言

     我公司引進德國英格索爾刀具生產(chǎn)技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)的主導產(chǎn)品——可轉(zhuǎn)位銑刀在機械、汽車、鐵道等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。為了提高刀具生產(chǎn)效率，必須縮短數(shù)控加工程序的編程周期，提高編程的準確性和可靠性。

     可轉(zhuǎn)位銑刀刀槽加工程序的編制一般可采用兩種方式：一種是在工作站利用CAD/CAM系統(tǒng)自動編程；另一種是人工編程，即由編程人員分析圖紙、確定工藝路線、進行數(shù)值計算、編制程序并將程序手工輸入機床數(shù)控系統(tǒng)。人工編程雖然比較經(jīng)濟、方便，但存在以下缺點：①編程時間長，每次編程均需重復(fù)上述步驟，需耗費大量時間進行繁瑣的數(shù)值計算；②準確性和可靠性不高，編程人員必須進行大量數(shù)值計算并手工輸入結(jié)果，很難避免計算或輸入錯誤，另外程序需通過試切來驗證其正確性，首件合格率低；③每加工一種產(chǎn)品均需編制相應(yīng)的刀槽程序，存放大量程序往往造成計算機內(nèi)存緊張，只能將程序保存在磁盤中，加工時再輸入機床數(shù)控系統(tǒng)，這樣既浪費時間，也不便于程序的管理與查找。

為克服人工編程的缺點，我們采用先進的參數(shù)化編程方法實現(xiàn)了銑刀刀槽數(shù)控加工程序的準確、快捷編制。

2 刀槽加工程序的參數(shù)化編程方法

    分析刀槽加工程序特點

    通過對各種可轉(zhuǎn)位銑刀產(chǎn)品圖紙、加工程序以及實際加工方式進行大量分析比較，我們發(fā)現(xiàn)雖然每種產(chǎn)品各有其特點，但其刀槽具有以下共性：①刀槽的形狀與尺寸是由刀片的形狀與尺寸決定的；②平行四邊形刀片(如矩形、菱形刀片)可由刀片長度l、寬度b、厚度H、兩邊夾角q等參數(shù)確定(如圖1所示)；③通過確定四個點的位置可確定一個平行四邊形，即通過確定四個刀位點可確定一個刀槽輪廓；④刀具的切削角度由刀片在刀體上的安裝角度確定，即由刀槽與坐標軸的夾角確定。

建立刀槽刀位點數(shù)學模型

     根據(jù)刀槽的共性，可建立刀槽刀位點的數(shù)學模型，即利用已知的相關(guān)參數(shù)通過數(shù)學表達式表示出刀槽輪廓四個刀位點的坐標值。只要將不同產(chǎn)品的相應(yīng)參數(shù)值輸入該模型，就能計算出不同刀槽四個刀位點的坐標值。計算方法如下：

建立如圖2所示坐標系，確定四個刀位點。

建立各刀位點(Oi)的坐標值數(shù)學模型為

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   O1點：	{	X1=(L+M+R-Rtana)cosa
   		Y1=(L+M+R-Rtana)sina+R/cosa
   O2點：	{	X2=R/sin(q/2)cos(q/2+a)
   		Y2=R/sin(q/2)sin(q/2+a)
   O3點：	{	X3=(B+N+Rtanb)sinb+R/cosb
   		Y3=(B+N+Rtanb)cos{b
   O4點：	{	X4=Lcosa+Bsinb
   		Y4=Lsina+Bcosb