加工中心,它至少应该是三坐标联动系统,这是勿容置疑的。我们做如下规定:1. 1问题的提出和解决是建立在卧式三坐标1 2系统上, 1 3坐标1 4系统的规定所示:x轴工作台水平移动方向;y轴床头箱在立柱上铅垂运动方向;z轴立柱前后移动方向,即刀具长度补偿方向;M机床零点;My面刀具半径补偿平面。
1. 2我们设精加工工件在机床系统坐标系中建立的数学方程为y = ax 2 + bx + c(1)( a, b, c为常数)为便于问题的讨论,我们设a > 0( a < 0时调整加工曲面的上下装夹方向即可)统坐标系中的表示。
2问题的简化
设抛物柱面的顶点W为加工工件的工件零点,以工件零点W为原点,将设备系统坐标系平移,得到工件零点坐标系,则(1)式在工件零点坐标系下简化为:又设所加工抛物柱面的长度为L,铣刀的刀盘厚度为H,刀盘有70%的厚度参与加工。规定刀具沿抛物柱面在XWY平面上投影所提供的轨迹方向进行抛物柱面的加工。刀具在Z方向每增加一个进给量0 7H,沿上述轨,我们会完成一个加工循环,则完成整个加工过程需要L/ 0 7H个加工循环所示。因此,加工抛物柱面Y = aX2的问题又可简单理解为加工XWY平面内抛物线: Y = aX2的问题所示。
3铣刀半径的选择
为在加工时不使刀具与曲线接触处附近的部分曲线加工掉过多,刀具的半径应小于或等于曲线上各点处曲率半径中的*小值。由数学理论知道,抛物线在其顶点处的曲率*大,即抛物线在其顶点处的曲率半径*小,则刀具半径的*大值为抛物线在其顶点处的曲率半径。设刀具半径R等于抛物线在其顶点处的曲率半径P,即: R = P,这时的加工效率和被加工曲线的加工精度*高。
因此,我们得到铣刀的半径R = 1/ 2a.由该式可见, a越小, R越大,但实际情况是, R并不能无限的大。因此,这时必须根据设备本身对刀具承载能力的限制,在尽量提高加工效率和加工精度的前提下,适当缩小刀具半径的尺寸。
4铣刀中心轨迹的确定
如果设备系统没有提供铣刀半径的补偿功能,那么如何才能确定刀具中心的轨迹呢设铣刀加工抛物线上任意一点N (X, Y)处时的刀具中心坐标为: 0(m, n),则曲线在点N (X, Y)处的切线斜率为Y = 2aX.刀具中心0( m, n)与曲线上加工点N (X, Y)的连线垂直于曲线在点N( X, Y)处的切线所示,则其斜率为:n - Y m - X = 1 2aX(8)刀具中心0( m, n)到点N (X, Y)的距离等于刀具的半径1/ 2a,即:( n - Y 2) + ( m- X 2) = 1 4a


