节点方法逆向应用完成特定件加工

■湖北宜昌长江科技有限责任公司机械分厂 （443000） 王新华

节点方法逆向应用完成特定件加工

■湖北宜昌长江科技有限责任公司机械分厂 （443000） 王新华

摘要：数控加工编程描述节点方法逆向应用，确定再加工零件已有形体的中心和工件坐标系的位置关系，无需找正调整工件，即可数控加工完成工件的再加工，并保证精度要求。

1. 维修工件再次加工所遇到的难点

在大修机床维修工件再加工中，时常需将图1a中的各孔改制成图1b所示的环形孔，用数控铣床加工此类孔是很简单的。常用方法是将图1a中返修件A、B两孔中心点及工件中心O点（工件坐标系零点）调整至在数控铣床单轴运动方向同一直线上，以便确定各孔的位置；再应用极坐标编程完成对维修件的加工。但是维修件找正调整操作的过程是很麻烦的（特别是大型工件），操作者需要较长的时间和付出较大的劳动强度。

2. 解决难点的方法

在维修工件装夹时，可以随意将工件固定在数控铣床工作台面上，应用圆周上任意一弦的垂直平分线过圆心的原理，如图2所示，采用对刀仪探针（或立铣刀）在相对坐标系中先接逐工件p′点，建立相对坐标系零点，再接逐工件p″点，在相对坐标系里获得p′至p″点位间尺寸，通过运算，获得Y轴方向中心p点尺寸，然后将对刀仪位移至p点位；再采用相同方法分别接逐o′、o″点位，找到工件圆心O点位，在此点位建立G54工件坐标系零点。

建立工件坐标系后，再次应用相对坐标使对刀仪系寻找到任意一孔圆心K点位，图3a所示，此时对刀仪不要产生X轴Y轴方向的移动，只需将对刀仪提升至Z轴安全点位。然后将机床进给倍率调至零位，执行G17G54G90G00X0Y0指令（对刀仪位移至工件坐标系零点），此时对刀仪不会产生任何动作，但数控显示屏会显示位移余程，从而得到该孔中心K点到工件坐标系零点O的绝对值，X轴为i值、Y轴为j值，图3b所示。

图1

图2

图3

应用勾股定理：C²=i²+j²得到孔心K到工件原点O的半径值C。

应用三角运算：tanα=j/i 得到孔圆心点K和工件坐标零点O的连线与工件坐标系X轴的夹角α

的值。

从而确定各维修孔中心在工件坐标系中的角度值和半径值，此时以工件坐标系零点为极点，在极坐标系里可以完成对工件的维修加工（见图4）。

图4

3. 该方法的扩展应用

该方法适用于维修工件圆周分布各类孔、凸台、凹槽及沟槽等在数控铣床上的再次加工。

（1）寻找到任意一孔中心在工件坐标系位置后，应用极坐标系完成图5中相同径向上的各增加圆孔的再加工。

（2）寻找到任意一孔中心在工件坐标系位置后，应用工件坐标系旋转完成图6中相同径向上的各增加矩形孔的再加工。

（3）寻找到任意一槽中心K点在工件坐标系位置后，得到其和X轴的夹角α值，应用工件坐标系旋转完成图7中各增加沟槽的再加工。

4. 结语

在设备改造过程中，本文所描述的方法特别适用于特大形的再加工，快速确定工件已有各类几何形状的中心所在工件坐标系的位置，充分运用数控柔性化加工特点，完成工件高精度的再加工。节省大量的加工准备时间，降低员工的劳动强度，提高安全生产的工作效率。具有一定的实用推广价值。

图5

图6

图7

参考文献：

[1] 陈海舟. 数控铣削加工宏程序及应用实例[M]. 北京：机械工业出版社，2006.

收稿日期：（20150128）