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數(shù)控加工刀位點的計算原理

時間:2011-07-11 10:14:24 來源:未知
數(shù)控加工刀位點的計算過程可分為3個階段。

 

(1)加工表面的偏置。如圖1所示,刀位點是刀具中心點的移動位置,它與加工表面存在一定的偏置關(guān)系。這種偏置關(guān)系取決于刀具的形狀和大小。例如,當?shù)毒邽榘霃絉的球頭刀時,刀軌(刀具中心的移動軌跡)應(yīng)當在距離加工表面為R的偏置面上,如圖2所示。由此可見,刀位點計算的前提是首先根據(jù)刀具的類型和尺寸計算出加工表面的偏置面。

 

 

 

圖1

 

圖2

 

(2)刀軌形式的確定。把刀位點在偏置面上的分布形式稱為刀軌形式。圖3和圖4所示是兩種最常見的刀軌形式。其中圖3所示為行切刀軌,即所有刀位點都分布在一組與刀軸(z軸)平行的平面內(nèi)。圖4所示為等高線刀軌(又稱環(huán)切刀軌),即所有刀位點都分布在與刀軸(z軸)垂直的一組平行平面內(nèi)。

 

 

 

圖3

 

圖4

 

顯然,對于這兩種刀軌來說,其刀位點分布在加工表面的偏置面與一組平行平面的交線上,這組交線稱為理想刀軌,平行平面的間距稱為刀軌的行距。也就是說,刀軌形式一旦確定下來,就能夠在加工表面的偏置面上以一定行距計算出理想刀軌。

 

(3)刀位點的計算。如果刀具中心能夠完全按照理想刀軌運動的話,其加工精度無疑將是最理想的。然而,由于數(shù)控機床通常只能完成直線和圓弧線的插補運動,因此只能在理想刀軌上以一定間距計算出刀位點,在刀位點之間做直線或圓弧運動,如圖5所示。刀位點的間距稱為刀軌的步長,其大小取決于編程允許誤差。編程允許誤差越大,則刀位點的間距越大;反之越小。

 

圖5

 

以上所描述的僅僅是刀位點計算的基本思路,而CAM軟件中實際采用的計算方法要復雜得多,而且隨著軟件的不同會有許多具體的變化。

 

然而不管在哪種CAM軟件中,刀位點計算有多么復雜多樣,其技術(shù)核心都只有一點,即以一定的形式和密度在被加工面的偏置面上計算出刀位點。刀位點的密度不僅指刀軌的行距,還指刀軌的步長,它們是影響數(shù)控編程精度的主要因素。

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