數(shù)控車削加工刀具干涉處理的算法研究(二)
發(fā)布日期:2011-11-25 蘭生客服中心 瀏覽:2000
當(dāng)零件輪廓為第Ⅲ象限時(shí),切削時(shí)刀具無干涉。
零件輪廓為第Ⅳ象限時(shí),切削加工視刀具角度的不同有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的干涉。如圖3(b),過圓弧的起點(diǎn)作角度為α的直線L,求直線與圓弧的交點(diǎn),如交點(diǎn)存在,交點(diǎn)左側(cè)切削無干涉,而右側(cè)切削有干涉。將圓弧在交點(diǎn)處截?cái),將右?cè)的圓弧轉(zhuǎn)化為角度α的直線L。如交點(diǎn)不在該圓弧上,則將圓弧轉(zhuǎn)化為角度為α的直線L,同時(shí)過圓弧終點(diǎn)作垂直輔助線,如圖3(c)。其殘留部分的處理同上所述通過反向切削時(shí)切除。
3 算法實(shí)現(xiàn)
根據(jù)上述的算法原理,通過對零件圖特征的分析,在算法實(shí)現(xiàn)的程序設(shè)計(jì)中對刀具干涉的處理,可分為如下三種情況:
·直線與直線相連接;
·直線與圓弧相連接;
·圓弧。
1)直線與直線相連接的處理.如切削直線時(shí)存在刀具干涉,如圖4(a),則將該直線用角度為α的直線L代替,同時(shí)求該直線與后續(xù)直線的交點(diǎn).如有交點(diǎn),則在交點(diǎn)處將直線截?cái)啵稽c(diǎn)的右部分直線轉(zhuǎn)化為角度為α的直線.如無交點(diǎn)或交點(diǎn)不在直線上,則下一直線也轉(zhuǎn)化為角度α的直線.其終點(diǎn)的z坐標(biāo)為該線段的z坐標(biāo),同時(shí)增加垂直輔助線.
2)當(dāng)直線接第Ⅰ象限圓弧時(shí),刀具切削圓弧時(shí)無干涉,但如切削直線有干涉存在,將直線轉(zhuǎn)化為角度為α的直線L如圖5(a)。則圓弧的起點(diǎn)被修改為直線L與該圓弧的交點(diǎn)。如無交點(diǎn)則表明該段圓弧位于該直線下,此時(shí)將該圓弧也轉(zhuǎn)化為角度為α的直線,其終點(diǎn)z坐標(biāo)為該圓弧的終點(diǎn)的z坐標(biāo)。如圖5(b)所示(從結(jié)構(gòu)工藝性考慮,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免這種結(jié)構(gòu))。
3)當(dāng)直線接第Ⅱ象限圓弧時(shí),此時(shí)刀具切削直線和圓弧都有可能干涉。如刀具切削直線有干涉存在,其處理算法同本段第1節(jié)所述。如與直線相接的后續(xù)圓弧也存在刀具干涉,則將該圓弧轉(zhuǎn)化為角度為α的直線,其處理的算法同本段第2節(jié)所述。
4)當(dāng)直線接第Ⅲ象限圓弧時(shí),刀具切削圓弧時(shí)無干涉,但如切削直線有干涉存在,其處理算法同本段第2節(jié)所述。
5)當(dāng)直線接第Ⅳ象限圓弧時(shí),此時(shí)刀具切削直線有可能干涉。切削圓弧也有可能干涉。如該直線加工時(shí)有干涉,其處理的算法同切削直線時(shí)的算法。對圓弧切削時(shí)的干涉處理,其算法同上述圓弧切削的算法。
6)算法框圖
(1)當(dāng)直線接第Ⅱ象限圓弧時(shí),此時(shí)刀具切削直線和圓弧都有可能干涉。如刀具切削直線有干涉存在,其處理算法同本段第1節(jié)所述。如與直線相接的后續(xù)圓弧也存在刀具干涉,則將該圓弧轉(zhuǎn)化為角度為α的直線,其處理的算法同本段第2節(jié)所述。
(2)當(dāng)直線接第Ⅲ象限圓弧時(shí),刀具切削圓弧時(shí)無干涉,但如切削直線有干涉存在,其處理算法同本段第2節(jié)所述。
(3)當(dāng)直線接第Ⅳ象限圓弧時(shí),此時(shí)刀具切削直線有可能干涉。切削圓弧也有可能干涉。如該直線加工時(shí)有干涉,其處理的算法同切削直線時(shí)的算法。對圓弧切削時(shí)的干涉處理,其算法同上述圓弧切削的算法。
(4)算法框圖
4 結(jié)語
1)本算法穩(wěn)定,可靠。能應(yīng)用于數(shù)控車削加工的自動(dòng)編程系統(tǒng)。
2)根據(jù)本文所述的算法,在加工某些形狀的零件時(shí),必要時(shí)需經(jīng)過反復(fù)多次的正反向切削才能完成,但由于切削加工一般有粗加工和精加工,因此對于因刀具角度而產(chǎn)生的欠切削殘留的較小余量,可暫不考慮,在精加工或半精加工時(shí)處理。精加工時(shí)因刀具切削條件的改善,產(chǎn)生刀具干涉的幾率相對要小得多。
3)在進(jìn)行反向切削時(shí),刀具的起刀點(diǎn)處有可能產(chǎn)生干涉,此時(shí)應(yīng)考慮因刀頭尺寸較大而產(chǎn)生干涉。
4)本文所討論的算法與毛坯輪廓形狀無關(guān),適用于各種形狀的毛坯。
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