浅谈柱面凸轮槽手工编程的方法

贺林

摘 要：多轴数控加工中心机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，随着多轴数控机床的广泛应用与普及，越来越多的企业发现对于懂得多轴加工编程技术人才的需求量必将不断增加，而且多轴手工编程工作已经成为影响加工效率的一个重要途径。本文就多轴槽类手工编程的方法进行分析探讨。

关键词：手工编程；多轴加工；宏程序；槽类

多轴加工是指3轴以上的控制加工，其中具有代表性的是4轴控制加工中心。这种加工中心可以加工用3轴控制机床无法加工的复杂形状工件。如果用它来加工3轴控制机床能加工的工件，那可以提高加工精度和效率。 对刀具和工件的相对位置来说，现在的多轴控制加工中心可以设置6根轴，即沿直线作前后、左右或上下移动的X、Y、Z的3根轴，还有控制工作台倾斜角度的B轴和控制主轴回转角度的C轴。使用回转刀具时，则由Z轴控制回转的主轴作上下或前后移动，就成为5轴控制。

1 编程方法分析

由于不同数控系统的编程指令代码有所不同，因此应根设备类型进行编程。下面以发那科Oi-MC数控系统为例，对典型多轴槽加工进行编程分析。

对于这样的一个凸轮槽，我们首先来分析它的展开图，该零件加工部位属于不对称的槽类零件，直线处拐角圆弧不一样大，如果这样的图形放在二维平面上加工很简单，对于直线我们可以通过弧长转换成角度的公式将XY轴的直线插补直接转换成X轴和A轴的插补。对于圆弧，在二维加工中，只要用圆弧插补就可以来完成，但在四轴加工中，这样的圆弧是用X轴和A轴的插补来完成，它是无法实现圆弧插补，这是该图形最大的问题，因为圆弧插补不能用，所以我们只能用宏程序赋值走直线的方法来完成圆弧的加工，用宏程序赋值就必须要知道圆弧的角度和切点的坐标，通过如图1-1的提示我们可以从计算机中找出，如图1-2所示。

2 加工前分析

用数控铣床或加工中心加工柱面凸轮槽。在编程时，圆周轮廓的拐角处如果用直角，程序的编制很简单，但是在产品应用过程中，会出现在拐角处磨损加剧或拐角处滚轮过不去等现象。所以，在编程过程中就要考虑到零件的装配应用，在拐角处用圆弧光滑过渡，可以使滚轮过渡圆滑，不会出现节点等现象，但编程时需应用宏程序，程序较复杂，由于程序段中#号较多，在机床上输入时，也容易出错，可以将VERICUT中模拟好的程序直接传输到机床上进行操作。在产品实际加工过程中，圆弧的大小需通过多次调试、装配应用后，才能投入量产。柱面凸轮槽的加工需要通过：零件装夹、设置工件坐标系、程序传输、自动加工等操作完成。

3 结束语

要实现科学合理的数控多轴加工，编程是关键。本文虽然只对一例多轴槽类零件进行编程分析，但它具有一定的代表性。由于多轴加工中心可以一次装夹后，完成铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能，所以只要掌握一定的编程技巧，就能够更好地提高加工效率和加工质量。

参考文献

1.《数控加工技术》 中国劳动社会保障出版社 2002.01 徐国权主编

2.《数控编程与操作》 西安大学机械学院出版