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漸開線制動凸輪加工

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更新時間：2016-08-11
發布人：注三十三

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漸開線制動凸輪加工摘要】本文分析了數控加工程序編制的現狀和發展趨勢，指出了“變量”的運用在加工程序編制中的意義，比較了宏程序和CAM軟件編程各自的長處與不足，同時按不同工作場合和工件的要求，分類給出了對應的宏程序實現。通過對于現生產需要的分析——提出了編制并完善“通用宏程序集”的設想，“通用宏程序集”除可以有效提高工作效率外，還可以作為數控加工經驗交流和共享的工具，最后根據自身對于數控加工的認識給出了通用宏程序的示例。
【關鍵詞】宏程序  數控加工  應用  變量  傳值調用

1．數控加工程序編制的方法和現狀。要說數控系統的種類有多少或數控機床的結構形式共有多少個？恐怕即使從事數控加工多年的人士也很難說出一個準確的數字，但要說起數控加工程序編制的方法來，則幾乎連一個初學者也能馬上告訴你：分手工編程和計算機自動編程兩類。由于受數控系統指令集規模的限制，致使可插補的線形比較單一（通常只有直線或圓弧），所以手工編程常用于形狀簡單、精度要求較高、批量較大的產品的加工和制造。而形狀復雜、批量較小、精度要求一般的零件則多采用計算機自動編程的方法。
以一汽集團為例，其從事零部件生產的企業（比如：車橋公司、轎車公司、一汽大眾等等）基本都是采用手工編程的形式，而模具類零件則都采用計算機自動編程。久而久之就使人們產生了一種誤解：“認為具有復雜輪廓的零件只能通過自動編程進行加工，而手工程序只能完成簡單輪廓的加工，將來自動編程將是手工程序的取代者”。
其實，目前數控系統廣泛提供的宏程序（或稱參數子程序）功能完全可以完成復雜輪廓（可以以數學方程表達）的加工，同時它還具有許多自動編程無法比擬的特點。
2．宏程序的特點和作用。宏程序或稱參數子程序，由于其引入了變量、流程控制和數學（代數和邏輯）運算功能，所以就具有以下優點：
①由于可以使用變量，使程序具有更加柔性化和智能化。
②流程控制指令的使用，可以使加工程序具有分析功能并更容易實現執行次數的控制。
③代數和邏輯運算的應用，則為完成各類數學曲線和曲面的加工提供了基礎和保障。
由于上述特點的存在，可以根據數控加工的需要來編制以下幾類宏程序：
①用于加工數學曲線（或曲面）所構成的零件輪廓（如：圓錐曲線宏程序、漸開線宏程序、球面加工宏程序、錐臺加工宏程序等等）。
②用于完成不同工藝特征的粗、精加工（如：圓型腔加工宏程序、方型腔加工宏程序、倒角加工宏程序等等）。
③與輔助裝置配合完成特定工作任務（如：用測量探頭的檢測宏程序、指揮換刀機構的換刀宏程序、刀具破損檢測宏程序、專用夾具控制宏程序等等）。
④不同種類設備的專用加工宏程序（如：滾齒加工專用宏程序、數控磨床專用宏程序）。
⑤其他（如：與外部通信的宏程序、實現多品種混流生產的分支宏程序等等）。
3．宏程序在典型零件加工中的應用。下面以筆者編程和加工過的一些零件為例，介紹一下宏程序的具體應用：


3．1  漸開線凸輪的銑削：如圖1—1所示，被加工的（剎車用）凸輪為漸開線輪廓，而且有0.03mm的輪廓度要求。從前采用的是CAM軟件編制輪廓加工程序，但生成G代碼以后，由于不便使用半徑補償功能，所以刀具稍有磨損就必須更換，這樣大大的增加了制造成本。
經過對被加工零件輪廓的分析（零件圖見附件一），決定以宏程序完成上述零件的加工，首先根據基圓半徑得出漸開線的參數方程：
x=20×cos(afa)+pi×20×afa/180×sin(afa)
y=20×sin(afa)-pi×20×afa/180×cos(afa)
39.1 Pi=3.14159
其中afa為壓力角，也是參數方程的自變量，經過分析壓力角在39.1度附近時，每增加3度輪廓逼近誤差小于0.02mm，因此選擇壓力角每次遞增2度以提高加工速度。
然后開始編制宏程序，先進行變量分配：
#1 為壓力角afa
#2 為常數pi=3.14159
#3 為基圓半徑
#4 節點坐標x
#5 節點坐標y
#6 為壓力角afa終了值
編寫宏程序代碼：...

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