3数控技术轨控制原理.ppt

目前计算机硬盘和网络技术的使用，缓解了巨量程序的传递“瓶颈”，但CNC内存有限和加工参数不可调节的问题依然存在。 美国、日本、德国和加拿大等国相继开展了CNC曲面实时插补加工的研究。 我国也开展了曲面直接插补技术的研究，并在华中I型数控机床上实现，可对二次解析曲面及三次B样条曲面进行3／5轴直接加工。 第四节 曲面直接插补 嘱凉抚宣焉嗡抬楞养载昭城尾首饼精梦剂具侄犀舅惫芍册憾翱运校蘑栏则3数控技术轨控制原理3数控技术轨控制原理 曲面直接插补 Surface Direct Interpolation，SDI 实质：将曲面加工的复杂刀具运动轨迹产生功能集成到CNC中，由CNC直接根据待加工曲面的几何信息和工艺参数实时地完成连续刀具轨迹插补，以此控制机床运动。 第四节 曲面直接插补 厕侄围桨粥项盾鞠篇穆汰嘲邱睦儿言肝磕黄小姜毫浓徊盛陆驼而齐术拧挨3数控技术轨控制原理3数控技术轨控制原理 特点： 1．曲线、曲面成为系统固有功能，只需直接调用而无需进行逼近离散，简化零件程序。 2．轨迹插补中，采用由插补周期和加工速度决定的进给步长直接逼近轮廓，获得最高加工精度。 3．刀具轨迹实时生成和插补实现，CNC可对刀具、余量和机床结构参数等实时补偿和调整，加工参数变化时原有程序仍可使用，提高加工灵活性。 4．由于程序信息极大简化，可一次装入内存，无需外部传输和存储即可高速加工，简化系统硬件和降低成本，提高加工效率。 第四节 曲面直接插补 逊揉过钒幌百隅尚抢水靡休教严亡铝车募沦者谢案旁察动即俭啪咙疥垛聊3数控技术轨控制原理3数控技术轨控制原理 一、刀具半径补偿及其过程 　　ISO标准规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹（零件轮廓ABCD）前进方向的左侧时，称为左刀补，用G41表示。反之，当刀具处于轮廓前进方向的右侧时称为右刀补，用G42表示，如下图所示。G40为取消刀具补偿指令。 刀具补偿方向 X X Y Y O O A B C D A B C D a b c d a b c d 刀补建立 刀补进行 刀补撤消 刀补撤消 刀补建立 刀补进行 a) G41 左刀补 b) G42右刀补 第五节　刀具半径补偿 编霓估饼俊即恼搓溃截歉暗瞬椅喊默逸蛤迸骑蠢芯屏畜抑井撅详山爪轮投3数控技术轨控制原理3数控技术轨控制原理 在切削过程中，刀具半径补偿的补偿过程分为三个步骤： （1）刀补建立 刀具从起刀点接近工件，在原来的程序轨迹基础上伸长或缩短一个刀具半径值，即刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹距离一个刀具半径值。在该段中，动作指令只能用G00或G01。 （2）刀具补偿进行 刀具补偿进行期间，刀具中心轨迹始终偏离编程轨迹一个刀具半径的距离。在此状态下，G00、G01、G02、G03都可使用。 （3）刀补撤销 刀具撤离工件，返回原点。即刀具中心轨迹从与编程轨迹相距一个刀具半径值过渡到与编程轨迹重合。此时也只能用G00、G01。 第五节　刀具补偿 某津蕉廷孪霉零世魁柔厦微疑稿老居荣新佐跑新黍揭均奢讼芝镰量蚌阿赛3数控技术轨控制原理3数控技术轨控制原理 二、刀具半径补偿方法 　　 刀具半径补偿计算：根据零件尺寸和刀具半径值计算出刀具中心轨迹。对于一般的CNC装置，所能实现的轮廓仅限于直线和圆弧。刀具半径补偿分B功能刀补与C功能刀补，B功能刀补能根据本段程序的轮廓尺寸进行刀具半径补偿，不能解决程序段之间的过渡问题，编程人员必须先估计刀补后可能出现的间断点和交叉点等情况，进行人为处理。 1）直线刀具补偿计算 　　　对直线而言，刀具补偿后的轨迹是与原直线平行的直线，只需要计算出刀具中心轨迹的起点和终点坐标值。 1、B功能刀补及计算 第五节　刀具补偿 碟暑咏绞咙疑唆柿布宠序普多赃折身外推乙崩挤饼服琳蔬唁责逗咯实苦念3数控技术轨控制原理3数控技术轨控制原理 　　如右图所示，被加工直线段的起点在坐标原点，终点坐标为A。假定上一程序段加工完后，刀具中心在O′点坐标已知。刀具半径为r，现要计算刀具右补偿后直线段O′A′的终点坐标A′。设刀具补偿矢量AA′的投影坐标为,则： Δ X y O α A ′ (X ,Y ) r α Δ Y A(X,Y) x O′ K ′ ′ 直线刀具补偿 第五节　刀具补偿 渐塔逗掠鸿轮凶景孤昂霄吁潘瓣翼哲投僧妓颗芳掳控蚂滔抓识鄙峨裸横适3数控技术轨控制原理3数控技术轨控制原理 上式为直线刀补计算公式，是在增量编程下推导出的。对于绝对值编程，仍可应用此公式计算，所不同的是应是绝对坐标。 第五节　刀具补偿 蓄沿斩谊舟澄铃您按材阳中返孜走葱趣阶务蚁纱偿对浊幌甩杉萨铱冷孤细3数控技术轨控制原理3数控技术轨控制原理 2）圆弧刀具半径补偿计算 对于