數(shù)控編程的數(shù)據(jù)處理第四章

1、實(shí)用(shyng)數(shù)控編程與操作Practical CNC Programming and Operation（四）共十五頁(yè)第4章 數(shù)控編程的數(shù)據(jù)處理 4.1 基點(diǎn)坐標(biāo)(zubio)計(jì)算4.1.1 基點(diǎn)的含義零件的輪廓曲線(qxin)一般由許多不同的幾何元素組成，如由直線、圓弧、二次曲線(qxin)等組成。通常把各個(gè)幾何元素間的連接點(diǎn)稱為基點(diǎn)。 基點(diǎn)可以直接作為其運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)或終點(diǎn)，圖4.1中的A、B、C、D、E都是該零件輪廓上的基點(diǎn)。共十五頁(yè)4.1.2 基點(diǎn)(jdin)直接計(jì)算的內(nèi)容簡(jiǎn)單零件的基點(diǎn)坐標(biāo)值可以通過(guò)直接計(jì)算的方法確定，一般根據(jù)零件圖樣(tyng)所給已知條件用人工完成，即依據(jù)零

2、件圖樣(tyng)上給定的尺寸，運(yùn)用代數(shù)、三角、幾何或解析幾何的有關(guān)知識(shí)，直接計(jì)算(Calculating Directly)出數(shù)值。復(fù)雜零件的基點(diǎn)坐標(biāo)值可以通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算(Calculating Automatically)而得。 共十五頁(yè)例1：圖4.2（a）所示車削零件，已知條件在圖中已標(biāo)注(bio zh)，P2點(diǎn)的Z坐標(biāo)值需計(jì)算。分析題意，可利用三角函數(shù)（Trigonometric function）和勾股定理（Pythagorean Theorem）進(jìn)行計(jì)算。首先計(jì)算圖4.2（b）中直角邊的邊長(zhǎng)b= = = =50（mm）。然后作Z向尺寸(ch cun)運(yùn)算，Z2= Z1b=855

3、0=35（mm）。共十五頁(yè)例2：如圖4.3（a）所示，銑削半徑為R的圓弧，已知圓弧的起、終點(diǎn)坐標(biāo)，圓心(yunxn)坐標(biāo)需求解。共十五頁(yè)共十五頁(yè)例3：圖4.1中基點(diǎn)A、B、D、E的坐標(biāo)值，從圖中給出的尺寸可以很容易找出，即A(0，0)，B(0，12)，D(110，26)，E(110，0)，基點(diǎn)C是過(guò)B點(diǎn)的直線與圓心(yunxn)為O2、半徑為30的圓弧的切點(diǎn)，其尺寸圖中并未給出，需計(jì)算求得。(x一80)2 +(y一14)2302 y=0.6153x求得以B為原點(diǎn)的C點(diǎn)坐標(biāo)(zubio)是(64.2786，39.5507)。以A為原點(diǎn)的坐標(biāo)值，則得：C(64.2786，51.5507) 共十五頁(yè)

4、4.2 節(jié)點(diǎn)(ji din)坐標(biāo)計(jì)算4.2.1 節(jié)點(diǎn)的含義當(dāng)被加工零件輪廓形狀與機(jī)床的插補(bǔ)功能不一致時(shí)，如在只有直線和圓弧插補(bǔ)功能的數(shù)控機(jī)床上加工橢圓、雙曲線(qxin)、拋物線、阿基米德螺線或列表曲線(qxin)時(shí)，就要采用逼近法加工，用直線或圓弧去逼近被加工曲線(qxin)。這時(shí)，逼近線段與被加工曲線(qxin)的交點(diǎn)(Point of Intersection)，稱為節(jié)點(diǎn)(Node)。 如圖4.4所示，圖（a）為用直線段逼近非圓曲線的情況，曲線與直線的交點(diǎn)A、B、C、D、E等即為節(jié)點(diǎn)；圖（b）為用圓弧段逼近非圓曲線的情況。 共十五頁(yè)4.2.2 節(jié)點(diǎn)(ji din)坐標(biāo)值計(jì)算 1）選擇插補(bǔ)

5、方式，即采用直線還是圓弧逼近非圓曲線。 2）確定編程允許誤差(wch)，即使允。 3）選擇數(shù)學(xué)模型，確定計(jì)算方法。 4）根據(jù)算法，畫出計(jì)算機(jī)處理流程圖（Flow Diagram）。5）用高級(jí)語(yǔ)言編寫程序，上機(jī)調(diào)試，并獲得節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)。共十五頁(yè)4.3 絕對(duì)坐標(biāo)(zubio)與增量坐標(biāo)(zubio)計(jì)算絕對(duì)（Absolute）坐標(biāo)：在數(shù)控編程時(shí)，所有點(diǎn)的坐標(biāo)值均以某一固定原點(diǎn)計(jì)量的。一般不要計(jì)算增量值，如直線段可直接給出它的終點(diǎn)坐標(biāo)值；圓弧段，直接給出圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值及圓心相對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值。增量（Incremental）坐標(biāo)：運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對(duì)于其起點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)量的。如直線段要算出直線終點(diǎn)相對(duì)

6、其起點(diǎn)的坐標(biāo)增量值；圓弧段，一種(y zhn)是要算出圓弧終點(diǎn)相對(duì)起點(diǎn)的坐標(biāo)增量值和圓弧的圓心相對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量值，另一種(y zhn)是要分別算出圓弧起點(diǎn)和終點(diǎn)相對(duì)圓心的坐標(biāo)增量值。共十五頁(yè)例1：求圖4.5所示A、B的絕對(duì)坐標(biāo)(zubio)與增量坐標(biāo)(zubio)。絕對(duì)坐標(biāo)：A點(diǎn)：X=40，Y=70；B點(diǎn)：X=100，Y=30。增量坐標(biāo)：B相對(duì)于A的增量坐標(biāo)為：X=60 ，Y=-40。 共十五頁(yè)例2：填寫圖4.6所示車削零件切削加工(ji gng)時(shí)各運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)值和增量坐標(biāo)值（X方向按直徑值計(jì)算）：表4.1 絕對(duì)(judu)坐標(biāo)值與增量坐標(biāo)值A(chǔ)bsoluteIncrementalP

7、oint nosX axisZ axisX axisZ axisA500B50-250-25C80-3530-10D80-630-28共十五頁(yè)4.4 刀具(doj)中心軌跡計(jì)算當(dāng)采用圓弧形車刀進(jìn)行車削加工及用立銑刀進(jìn)行銑削加工時(shí)，因刀位點(diǎn)規(guī)定(gudng)在刀具（軸心或球心）上，故編程時(shí)，都應(yīng)根據(jù)工件的加工輪廓（Workpiece Contour）和設(shè)定的刀具半徑量（Cutter Radius），按刀具半徑補(bǔ)償（Cutter Radius Compensation）方法編制刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡（Path of Cutter Center）的程序段。共十五頁(yè)在全功能數(shù)控機(jī)床中，數(shù)控系統(tǒng)有刀具補(bǔ)償功能

8、，可按工件輪廓尺寸進(jìn)行編制程序，建立、執(zhí)行刀補(bǔ)后，數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算，刀位點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整到刀具運(yùn)動(dòng)軌跡上。直接利用工件尺寸編制加工程序，刀具磨損(m sn)，更換加工程序不變，因此使用簡(jiǎn)單、方便。 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，售價(jià)低，在生產(chǎn)企業(yè)中有一定的擁有量。在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，如果沒(méi)有刀具補(bǔ)償功能，只能按刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡尺寸編制加工程序，這就要求先根據(jù)工件輪廓尺寸和刀具直徑計(jì)算出刀位點(diǎn)的軌跡尺寸。因此計(jì)算量大、復(fù)雜，且刀具磨損、更換需重新計(jì)算刀位點(diǎn)的軌跡尺寸，重新編制加工程序。共十五頁(yè)內(nèi)容摘要實(shí)用數(shù)控編程與操作。例1：圖4.2（a）所示車削零件，已知條件在圖中已標(biāo)注，P2點(diǎn)的Z坐標(biāo)值需計(jì)算。然后作Z向尺寸運(yùn)算，Z2= Z1b=8550=35（mm）。4）根據(jù)算法，畫出計(jì)算機(jī)處理流程圖（Flow Diagram）。絕對(duì)（Absolute）坐標(biāo)：在數(shù)控編程時(shí)，所有點(diǎn)的坐標(biāo)值均以某一固定原點(diǎn)計(jì)量的。如直線段要算出直線終點(diǎn)相對(duì)其起點(diǎn)的坐標(biāo)增量值。B點(diǎn)：