数控机床加工直线、圆弧中的干涉问题 -

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

Abstract: The interfere problem of line-line, line-arc spare parts sides machined was discussed. Judge condition, predict, and handle of key points interfere problem, as well as false interfere problem was discussed. In programming, NC programmer can accord to this method to choice diameter of tool or change method of machining in order to avoid unnecessary waste. This will be of momentous significance.
Keywords: Interfere Vector Diameter offset of tool path of tool Center path of program
[中图分类号] TH161 [文献标识码] A 文章编号 1606-5123(2002)-10-0063-02
在数控铣床用刀具加工零件侧面时，刀具有一个半径，为了加工该侧面，刀具中心路径沿工件以半径偏移，此半径偏移即为刀具径补正。如图1所示，由直线、圆弧等组成的零件形状，在实际加工时，如果刀具半径的过大，往往会造成过切。刀具的过度切削称为“干涉”，预先干涉检查能检查刀具是否过度切削，可避免加工中的不必要的麻烦，从而提高加工效率，减少浪费。

1 向量的引入
为了方便干涉检查的讨论，首先在零件的关键点作出向量，然后作出刀具中心路径，并标出方向。可以将刀具的中心的路径与程序路径方向进行比较，从两者的区别中判断是否干涉。在此，仅仅讨论直线-直线、直线-圆弧的零件外形加工的干涉问题。向量图如图2所示，其中的V1，V2，V3，V4为刀具的中心路径在A，B两段圆弧连接点即关键点处的向量。
2 干涉判断的条件
干涉判断的条件:刀具的路径方向与程序的路径不同(90°以上，270°以下)。从图3可看到:刀具在加工零件的形状时，其路径与加工方向相反，产生干涉。

3 干涉的预先处理
当刀具径补正对程序的单节A，B，C执行时，A，B间产生多个向量(V1，V2，V3，V4)，在B，C间产生多个向量(V5，V6，V7，V8 )。首先从最近的两个向量开始检查是否干涉，如果干涉，进行干涉处理，然后对其后最靠近的两两向量进行干涉处理。
如果在检查中，所检查的两两向量均干涉，则数控系统自动将干涉消去，刀具会产生直线移动，如图4(a)所示。
干涉检查、干涉处理如下:
V4及V5间—干涉—消去 V3及V6间—干涉--消去
V2及V7间—干涉—消去 V1及V8间—干涉—消去
将所有的干涉消去后，刀具从V1 -V8间作直线移动。
如果在检查中，仅其中的某个单节向量干涉，则数控系统自动将干涉消去，在该单节刀具会产生直线移动，如图4(b)所示。
干涉检查、干涉处理如下:
V4及V5间—干涉—消去 V3及V6间—干涉—消去
V2及V7间—不干涉 V1及V8间—干涉—消去
将所有的干涉消去后，刀具的移动为:V1—V2—V7—V8。

4 假干涉
在程序中，有些实际没有干涉，但是因为在单节B程序的方向与刀具径补正方向相反，刀具也会停止。
(1) 凹处小于刀具径补正量，如图5(a)所示。
实际上没有干涉，但是因为单节在单节B程序的方向与刀具径补正的路径相反，刀具在此停止,并显示警示。
(2)小于刀具径补正量的沟槽，如图5(b)所示。
图5(b)中，在单节B程序的方向与刀具径补正的路径方向相反，刀具停止，并显示警示。

5 总结
一些复杂的零件外形，实际上是由一些简单的直线-直线、直线-圆弧的形状组成，通过对其的干涉讨论，数控编程人员能够对一些关键点进行干涉分析，判断其是否干涉，这对实践有一定的意义。

参考文献
[1] FANUC SERIES 0-MC 00-MC 0-MATE MC. FANUC LTD，1990
[2] AUTOCAD平面制图实作. 电子工业出版社，2002

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