數控車削加工刀具干涉處理的算法研究(二)

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2091

    當零件輪廓為第Ⅲ象限時,切削時刀具無干涉。
    零件輪廓為第Ⅳ象限時,切削加工視刀具角度的不同有可能產生嚴重的干涉。如圖3(b),過圓弧的起點作角度為α的直線L,求直線與圓弧的交點,如交點存在,交點左側切削無干涉,而右側切削有干涉。將圓弧在交點處截斷,將右側的圓弧轉化為角度α的直線L。如交點不在該圓弧上,則將圓弧轉化為角度為α的直線L,同時過圓弧終點作垂直輔助線,如圖3(c)。其殘留部分的處理同上所述通過反向切削時切除。
3 算法實現
    根據上述的算法原理,通過對零件圖特征的分析,在算法實現的程序設計中對刀具干涉的處理,可分為如下三種情況:
·直線與直線相連接;
·直線與圓弧相連接;
·圓弧。
1)直線與直線相連接的處理.如切削直線時存在刀具干涉,如圖4(a),則將該直線用角度為α的直線L代替,同時求該直線與后續(xù)直線的交點.如有交點,則在交點處將直線截斷,交點的右部分直線轉化為角度為α的直線.如無交點或交點不在直線上,則下一直線也轉化為角度α的直線.其終點的z坐標為該線段的z坐標,同時增加垂直輔助線.
2)當直線接第Ⅰ象限圓弧時,刀具切削圓弧時無干涉,但如切削直線有干涉存在,將直線轉化為角度為α的直線L如圖5(a)。則圓弧的起點被修改為直線L與該圓弧的交點。如無交點則表明該段圓弧位于該直線下,此時將該圓弧也轉化為角度為α的直線,其終點z坐標為該圓弧的終點的z坐標。如圖5(b)所示(從結構工藝性考慮,設計時應避免這種結構)。
3)當直線接第Ⅱ象限圓弧時,此時刀具切削直線和圓弧都有可能干涉。如刀具切削直線有干涉存在,其處理算法同本段第1節(jié)所述。如與直線相接的后續(xù)圓弧也存在刀具干涉,則將該圓弧轉化為角度為α的直線,其處理的算法同本段第2節(jié)所述。
4)當直線接第Ⅲ象限圓弧時,刀具切削圓弧時無干涉,但如切削直線有干涉存在,其處理算法同本段第2節(jié)所述。
5)當直線接第Ⅳ象限圓弧時,此時刀具切削直線有可能干涉。切削圓弧也有可能干涉。如該直線加工時有干涉,其處理的算法同切削直線時的算法。對圓弧切削時的干涉處理,其算法同上述圓弧切削的算法。
6)算法框圖
(1)當直線接第Ⅱ象限圓弧時,此時刀具切削直線和圓弧都有可能干涉。如刀具切削直線有干涉存在,其處理算法同本段第1節(jié)所述。如與直線相接的后續(xù)圓弧也存在刀具干涉,則將該圓弧轉化為角度為α的直線,其處理的算法同本段第2節(jié)所述。
(2)當直線接第Ⅲ象限圓弧時,刀具切削圓弧時無干涉,但如切削直線有干涉存在,其處理算法同本段第2節(jié)所述。
(3)當直線接第Ⅳ象限圓弧時,此時刀具切削直線有可能干涉。切削圓弧也有可能干涉。如該直線加工時有干涉,其處理的算法同切削直線時的算法。對圓弧切削時的干涉處理,其算法同上述圓弧切削的算法。
(4)算法框圖 
4 結語
1)本算法穩(wěn)定,可靠。能應用于數控車削加工的自動編程系統。
2)根據本文所述的算法,在加工某些形狀的零件時,必要時需經過反復多次的正反向切削才能完成,但由于切削加工一般有粗加工和精加工,因此對于因刀具角度而產生的欠切削殘留的較小余量,可暫不考慮,在精加工或半精加工時處理。精加工時因刀具切削條件的改善,產生刀具干涉的幾率相對要小得多。
3)在進行反向切削時,刀具的起刀點處有可能產生干涉,此時應考慮因刀頭尺寸較大而產生干涉。
4)本文所討論的算法與毛坯輪廓形狀無關,適用于各種形狀的毛坯。

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