車大圓弧的編程技巧

   數(shù)控車床廣泛用于回轉(zhuǎn)曲面、圓弧面、多臺階軸等工件的加工。圖1所示是我廠生產(chǎn)的一種皮帶輪簡圖，采用JWK—5GP型數(shù)控系統(tǒng)精車R680外圓。加工程序如下： 
N0010 G00 W－120 
N0020 G00 U－36 
N0030 G01 U－4 F60 
N0040 G01 W－2 F60 
N0050 G03 U0 W－80 
I－1357.64 K－40 F80 
N0060 G26 
N0070 G29 M02  

                                                                點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片  圖1 皮帶輪簡圖

   通過程序運(yùn)算，數(shù)控系統(tǒng)顯示E15－0050出錯信息，信息指示為終點(diǎn)數(shù)據(jù)偏差過大。經(jīng)過仔細(xì)檢查N0050圓弧程序：G03表示順圓插補(bǔ)，U、W為終點(diǎn)相對于起點(diǎn)的坐標(biāo)，I、K為圓心相對于起點(diǎn)的坐標(biāo)。數(shù)值經(jīng)過反復(fù)運(yùn)算，確認(rèn)無誤。  
   問題出在哪里?以前加工R50、R150等圓弧都能正常運(yùn)行。針對終點(diǎn)數(shù)據(jù)偏差過大的出錯信息提示，試驗(yàn)改變U、W的值。對于此工件，寬度必須車至80mm，所以W－80固定不變，而變更U0中的0值，經(jīng)過多次試驗(yàn)，U0變?yōu)閁0.01、U0.02、U－0.01等數(shù)，當(dāng)變?yōu)閁－0.01時程序能正常運(yùn)行，至此問題解決。正確的N0050程序?yàn)椋?nbsp;
N0050 G03 U－0.01 W－80 I－1357.64 K－40 F80 
由此，提出了疑問，并分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因。 
1. 圓弧終點(diǎn)和起點(diǎn)不對稱時能否出現(xiàn)此現(xiàn)象。 
假定工件中圓弧中心不變，只是左邊距中心厚度為30mm時，則加工程序中的N0050程序變?yōu)椋?nbsp;
N0050 G03 U1.03 W－70 I－1357.64 K－40 F80 
通過運(yùn)算全部程序，同樣出現(xiàn)E15－0050出錯信息。依據(jù)同樣道理，把上述程序變?yōu)椋?nbsp;
N0050 G03 U1.02 W－70 I－1357.64 K－40 F80 
程序能正常運(yùn)行�？梢�，圓弧終點(diǎn)和起點(diǎn)不對稱時同樣出現(xiàn)此現(xiàn)象。 
2. 加工多大的圓弧產(chǎn)生這種現(xiàn)象。 
程序中I和K確定圓弧的大小。改變N0050號程序中的I值，經(jīng)過四、五十次的反復(fù)試驗(yàn)，得出如下兩條程序： 
N0050 G03 U0 W－80 I－1119.01 K－40 F80 
N0050 G03 U－0.01 W－80 I－1119.02 K－40 F80 
以上兩條程序都能正常運(yùn)行。經(jīng)過計(jì)算，可以得出臨界圓弧半徑為R560.93。即加工R560.93以上的圓弧會產(chǎn)生此現(xiàn)象。 
3. 出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因 
分析原因?yàn)椋?)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)運(yùn)算產(chǎn)生誤差累積。數(shù)控車床加工圓弧的原理是采用逼近法，逐點(diǎn)比較后進(jìn)行圓弧插補(bǔ)。由于加工的圓弧半徑過大，逐點(diǎn)比較后到圓弧終點(diǎn)產(chǎn)生的累積偏差過大，因而需要在終點(diǎn)坐標(biāo)中加以補(bǔ)償。上述現(xiàn)象即是在U方向增加補(bǔ)償－0.01。2)JWK—5GP數(shù)控系統(tǒng)圓弧插補(bǔ)程序書寫格式本身相干涉。圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)為上一程序的終點(diǎn)，已確定；I和K確定了圓心坐標(biāo)；圓弧的方向由G02或G03確定；圓弧的長度只需終點(diǎn)的縱坐標(biāo)W或者橫坐標(biāo)U確定，兩者只需選擇一個即可。而JWK—5GP數(shù)控系統(tǒng)以及JWK—6數(shù)控系統(tǒng)都采用U、W、I、K書寫方式，U和W相互干涉�，F(xiàn)在比較先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)如GWK—4T已采用W、I、K書寫輸入方式。