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      圓周分布孔系加工走刀路線及程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)

      2015-04-27 02:46:28袁永富
      機(jī)床與液壓 2015年16期
      關(guān)鍵詞:孔系走刀宏程序

      袁永富

      (宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代制造工程系,四川宜賓644003)

      生產(chǎn)實(shí)踐中圓周分布孔系的加工比較常見(jiàn)。在現(xiàn)代制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的環(huán)境下,企業(yè)如何在保證質(zhì)量的前提下提高零件加工效率,降低產(chǎn)品成本,對(duì)企業(yè)的生存與發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。增大切削用量、利用高速切削技術(shù)進(jìn)行高速切削加工、按最短走刀路線進(jìn)行編程加工等措施都可有效地提高孔系加工的效率。下面就以圓周分布孔系的加工為例,分析其走刀路線設(shè)計(jì)方案,運(yùn)用宏程序的算術(shù)及邏輯運(yùn)算功能,選擇最短的走刀路線進(jìn)行編程加工,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其加工程序的優(yōu)化。

      1 圓周分布孔系走刀路線分析

      如圖1 所示圓周分布孔系,其孔之間走刀路線主要有兩種方式: 第一種是環(huán)形走刀,如圖2 所示; 第二種是沿射線走刀,如圖3 所示。兩種走刀路線的長(zhǎng)度不同,可通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型,求出其走刀路線的長(zhǎng)度,然后按最短的走刀路線進(jìn)行編程加工。

      設(shè)該孔系的環(huán)數(shù)為n,分布在m 條射線上,其內(nèi)環(huán)中心線的半徑為r,沿射線方向孔與孔之間的間距為d,則環(huán)形走刀時(shí),從內(nèi)至外,各環(huán)形路線的長(zhǎng)度分別為:

      則環(huán)形走刀路線的總長(zhǎng)度(從第一個(gè)孔至最后一個(gè)孔) 為:

      圖1 圓周分布孔系

      圖2 環(huán)形走刀路線

      圖3 沿射線走刀路線

      當(dāng)射線條數(shù)m 為偶數(shù)時(shí),沿射線走刀路線的長(zhǎng)度為:

      表1 列舉了孔系幾種分布情況下走刀路線選擇示例,從表中可見(jiàn): 孔系分布的環(huán)數(shù)n、射線數(shù)m、內(nèi)環(huán)中心線的半徑r 以及沿射線的孔距d 不同時(shí),走刀路線的長(zhǎng)度不同,而且可能差距很大,因此應(yīng)選擇最短的走刀路線進(jìn)行加工程序設(shè)計(jì)。

      表1 走刀路線選擇示例

      2 優(yōu)化走刀路線宏程序的編制

      設(shè)孔深為h,孔加工進(jìn)給速度為f,以工件頂面孔系分布的中心點(diǎn)O 為編程坐標(biāo)系原點(diǎn),則可編制出按兩種走刀路線中最短的路線進(jìn)行孔加工的宏程序。主程序中的調(diào)用指令為:

      宏程序如下:

      3 結(jié)論

      編制數(shù)控加工程序時(shí),在保證質(zhì)量的前提下,通過(guò)建立走刀路線長(zhǎng)度計(jì)算的數(shù)學(xué)模型,利用宏程序計(jì)算出各走刀路線的長(zhǎng)度,并選擇最短的走刀路線編制加工程序,可使零件加工的走刀路線及程序得到優(yōu)化,從而提高零件加工的效率,降低加工成本。

      [1]袁周華,袁永富.?dāng)?shù)控機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)[M].北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006.

      [2]楊輝,萬(wàn)海鑫,張宣升,等.基于螺紋銑削數(shù)控宏程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2012(21) :32-35.

      [3]袁永富,熊福林.基于最短走刀路線的數(shù)控加工程序優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓,2010,38(12) :33-38.

      [4]袁永富,熊福林,肖善華,等.偏心軸零件的數(shù)控車(chē)削加工研究[J].煤礦機(jī)械,2009,30(8) :126-128.

      [5]鐘如全.銑削螺紋固定循環(huán)指令的開(kāi)發(fā)[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2013(10) :125-126.

      [6]劉耀林,賈濤.橢圓宏程序編制方法與應(yīng)用研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2009(7) :95-97.

      [7]郭德橋.基于球頭銑刀在斜面加工中的參數(shù)編程研究[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2013(5) : 102-104.

      [8]韓全立,王宏穎.宏程序在數(shù)控編程中的應(yīng)用技巧及編程實(shí)例[J].機(jī)床與液壓,2010,38(12) :35-38.

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