随着我国工业技术的不断发展,智能制造快速进入制造领域,数控技术作为智能制造的中坚力量,受到广泛重视。非圆曲线被广泛应用到各零件中,数控机床加工非圆曲线有较大的优势,简单、快捷。本文作者经过多年的实际经验总结了数控加工中非圆曲线的编程步骤和加工方法,就如何灵活运用宏程序加工非圆曲线举例说明,供同行学习,参考。

从液力变矩器的工程设计出发,提出一种利用三段圆弧和两段圆弧逼近非圆弧的液力变矩器循环圆的方法。建立轴面流线方程,推导出圆弧拟合的方程,在给定的约束条件下,对相切圆弧逼近非圆轮廓曲线的目标函数的变量进行优化。比较拟合曲线的过流断面与非圆曲线过流断面的误差,在加工精度允许的条件下选择相应的加工方法,节省成本、减小数控加工的难度。

介绍了宏程序的概念、编程技术特点及编程步骤。针对典型的非圆二次函数公式曲线轮廓零件的数控车床加工,用3个实例详细阐述采用宏程序编程的过程与方法,指出应用宏程序编程对于此类零件的加工具有很大的优势。

为提高加工精度,文中运用微分原理,以曲率圆拟合逼近非圆曲线轮廓,建立＂假想刀尖＂与非圆曲线轮廓的几何关系。通过椭圆曲线轮廓加工编程实例,介绍以曲率圆拟合逼近非圆曲线轮廓编写程序的实操方法。

普通数控车床一般只具有直线和圆弧插补功能,在其上加工含椭圆等非圆曲线轮廓的工件,可采取多条直线段逼近曲线的方法加工。介绍了等间距法直线段逼近非圆曲线的原理和程序流程图,并以含椭圆的零件为例,编制了加工程序。

基于FANUC数控系统的宏程序，解决自动编程中无法进行参数化编程的难题，编制出可在数控车床~／jn-r椭圆08001、双曲线08002、抛物线08003三种二次曲线的走刀指令，实现非圃曲线的二次开发，弥补数控系统中的非圆曲线加工指令的空白。最后，运用宏程序对典型零件——椭圆手柄进行加工，并与自动编程仿真／JnT进行对比分析。

FANUC系统的加工中心与SIEMENS的不同,它不具备型腔加工功能,在这样的系统上加工型腔时,要靠编程者自己来完成,文中介绍了加工圆形腔型的加工工艺、非圆曲线的加工、通用圆形型腔的编程方法等.

综合比较多种非圆曲线逼近拟合方法,等误差曲率圆法是最佳方法.文中对等误差曲率圆法进行了数学描述,提出了可行的拟合算法,并基于该算法编制出程序流程图.利用该程序流程图,为数控编程人员编制非圆曲线程序提供了思路,具有一定应用价值.