王茜菊

（臺州技工學(xué)校，浙江臺州318000）

基于孔口倒圓角變刀補償技術(shù)及仿真驗證

王茜菊

（臺州技工學(xué)校，浙江臺州318000）

許多CAM軟體（如UG、Pro/E等）如果用來加工圓角，只能將每層的下降深度調(diào)到很小，才能讓倒圓角光滑，但即使是這樣也能看到細(xì)微的層接痕跡。而宏程序是以角度為自變量，以孔口倒圓角來看，只要把角度以0.3°為單位逐漸遞減，就可以加工出非常光滑的倒圓角，同時以VERICUT軟體進(jìn)行孔口倒圓角的實體模擬，來評定孔口倒圓角宏程序的結(jié)果，以驗證本文所提的理論的正確性。

宏程序；孔口倒圓角；仿真驗證

使用CAD/CAM軟體來生成刀具軌跡及加工程序很容易，但是剖析CAD/CAM軟體計算刀具軌跡的原理，就知道它存在一定的弊端[1]。在CAD/CAM軟體能產(chǎn)生需要的刀具路徑，而且能自動生成加工程序來適應(yīng)所選擇的控制系統(tǒng)版本。然而，CAD/CAM軟體的最基本目的是計算手工不能計算的東西，所以，即使它能產(chǎn)生復(fù)雜的刀具路徑，也能提供一些加工相關(guān)的信息，例如加工時間、干涉面檢查等，因此，CAD/CAM軟體的適用范圍有一定的局限性，并不能提供所有的制造加工的解決辦法。目前，宏編程已經(jīng)得到穩(wěn)步的發(fā)展。除了字母數(shù)字式字符仍然不能用于變量名等一些限制之外，現(xiàn)在這種程序設(shè)計已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)，宏編程已經(jīng)完全改變了近些年CNC機床的程序設(shè)計方式，為此領(lǐng)域開辟了無數(shù)可能性，其唯一的限制就是程序員的想象力。

1 宏程序

宏程序是指在程序中，用變量表述一個地址的數(shù)字值。在程序中對變量進(jìn)行賦值，可以使程序在幾個相似的地方使用[2]。宏程序與普通程序的區(qū)別在于：在宏程序編程中，可以使用變量，可以給變量賦值，變量間可以運算，程序運行可以跳轉(zhuǎn)；而在普通程序中，只可指定常量，常量之間不可以運算，程序只能按順序執(zhí)行，不能跳轉(zhuǎn)，功能是固定的[3]。

2 加工過程說明

如圖1所示，要在一工件材質(zhì)為45#鋼，尺寸為130 mm×130 mm×15 mm的方料上加工出如圖2所示的孔口倒90°圓角。如圖2所示。

圖1 零件圖

圖2 實體圖

此零件加工內(nèi)容為孔口倒角，在全國數(shù)控大賽多套試題中都要求采用平底刀加工孔口倒角，給出一種思路，供大家學(xué)習(xí)參考。對孔口X、Z方向的值與孔口倒角半徑建立三角函數(shù)關(guān)系[4]。利用此關(guān)系，結(jié)合機床變量運算律，編制程序從上向下進(jìn)行加工。建模圖如圖3所示。

圖3 建模圖

（1）參數(shù)設(shè)定說明

#1 90°孔口起始角度

#2 5.0孔口深度

#3 52.5+#2孔口半徑+孔口倒角半徑

#4 2°角度增量值

（2）刀具選擇

選擇Ф12平底刀。

（3）加工程序（從上向下進(jìn)行加工）

O1；

T1M6；

G90G54G0X0Y0；

S600M3；G0Z50.0；

Z10；

M8；

#1=90；孔口起始角度

#2=5；孔口深度

#3=52.5+#2；孔口半徑+孔口倒角半徑

#4=2；角度增量值

G1Z[[#2]*SIN[#1]-[#2]]F100；Z方向進(jìn)給

G41X40.0Y0D1；在X方向加左刀補

N10 G1X[[#3]-[#2]*COS[#1]]Y0；X方向進(jìn)給

G3 I[[#2]*COS[#1]-[#3]]J0；逆時針銑削

#1=#1-#4；給#1賦值#1=#1-#4，角度減小

G40 G1X0 Y0；取消刀補

G1 Z[[#2]*SIN[#1]-[#2]]；Z方向進(jìn)給

IF[#1GE0]GOTO 10；#1≥0跳轉(zhuǎn)至N10，循環(huán)

G00 Z50.0；

M5；

M9；

M30；

3 VERICUT孔口倒90°圓角的實體模擬

當(dāng)一切規(guī)劃就緒后，利用VERICUT軟體能夠自動將孔口倒圓角的模擬顯示出來，如圖4、圖5所示，可以看見孔口倒圓角切削模擬的過程均相當(dāng)?shù)耐暾?，從而驗證了孔口倒圓角宏程序的正確性。

圖4 VERICUT加工模擬前

圖5 VERICUT加工模擬后

4 結(jié)束語

在實際加工中，如需采用從下往上的加工方式，只需：#1=90.改為#1=0；#1=#1-#4改為#1=#1+#4；IF [#1GE0]GOTO10改為IF[#1LE90]GOTO 10即可，如果加工精度要求過高時，可以采用把#4的值賦值得更小一點進(jìn)行加工。本文提出的孔口倒角的編程思路也適用于其它變刀補的三維加工中。

[1]牟世剛.基于VERICUT的整體葉輪五軸數(shù)控加工仿真[J].煤礦機械，2008，29（10）：106-107.

[2]李鋒.數(shù)控宏程序?qū)嵗坛蘙M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[3]鄭金興，程慧群.基于UG NX4.0整體葉輪的五軸數(shù)控加工仿真[J].工藝與裝備，2007（4）：46-47.

[4]李鋒.VERICUT數(shù)控仿真培訓(xùn)教程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[5]胡育輝，趙宏立，張宇.數(shù)控宏編程手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

Based on Variable Orifice Fillet Knife Compensation Techniques and Simulation

WANG Xi-ju
（Taizhou Technical School，Taizhou Zhejiang 318000，China）

Many CAM software（such as UG，Pro/E，etc.）if the processing of the fillet，it can only be transferred to a small depth of each layer down to allow smooth and rounded，but even so we could see subtle layer connection traces.The macro program is based on the angle as the independent variable to the orifice round，as long as the angle of 0.3°increments gradually decreasing，it can be processed very smooth rounded，VERICUT software for both rounded orifice entity corner simulations to assess the orifice rounded macro program results to verify the correctness of the proposed theory.

macro program；opening round；simulation

TG659

A < class="emphasis_bold">文章編號：1

1672-545X（2017）05-0174-02

2017-02-16

王茜菊（1981-），女，浙江溫嶺人，講師，主要從事機械制造與數(shù)控技術(shù)的教學(xué)與研究。