机床怎么让刀走圆弧
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发布时间:2022-05-16 19:51
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时间:2024-03-01 05:25
1. 普通的传统机床若想让刀具走圆弧主要靠的是仿形机构
仿形机床指按照样板或靠模控制刀具或工件的运动轨迹进行切削加工的半自动机床。如配以机床上下料装置,仿形机床可实现单机自动化或纳入自动生产线中。某些通用机床附装仿形装置后也可实现仿形加工。仿形运动可分为平面仿形和立体仿形等。仿形机床的加工精度因切削用量不同而异,一般在±0.1~±0.03毫米范围内,表面粗糙度一般为Ra5~1.25微米。
1578年,法国的J.贝松首次用仿形法加工木制装饰品和螺纹。此后机械仿形的机床随之出现,至19世纪得到推广。20世纪初出现了带电气机械随动系统的仿形机床。1923年开始生产电接触仿形铣床。30年代,瑞士、德国和美国等相继生产了液压仿形装置,后经一系列改进。到50年代,液压仿形机床增加很快。70年代以后,由于电子技术和数字控制机床发展较快,仿形机床逐步减少。
仿形机床
仿形机床的工作原理有直接作用式(如机械仿形)和随动作用式(如液压仿形、电仿形、电液仿形和光电仿形等)两种。①直接作用式仿形原理(图1)是:把仿形触头与刀具(图中为铣刀)刚性相联,弹簧力或重锤使仿形触头与样板保持接触。机床工作台纵向移动时,样板曲面就将力传递至仿形触头,使刀具执行仿形运动。这种控制形式的缺点是样板上承受压力大,仿形精度不高。②随动作用式仿形原理是把样板给仿形触头的位移信号转换成电信号(电压)或液压信号(压力差),经功率放大后驱动机床执行部件。驱动元件可以是直流电机、油缸或油马达等。采用这种控制方式的样板和触头承受压力较小。图2是车床的液压随动作用式仿形装置。随动阀接受样板和触头的位移信号后,通过液压油路作用于油缸活塞,使车刀执行仿形运动。
仿形机床包括仿形车床、
仿形机床
仿形铣床和仿形刨床等。此外还有专用仿形机床,如叶片仿形铣床、模具仿形铣床和螺旋桨仿形铣床等。仿形运动有平面仿形和立体仿形等。
2. 数控机床让道具走圆弧的机制是差补法
插补(Interpolation),即机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也可以说,已知曲线上的某些数据,按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法,也称为“数据点的密化”;数控装置根据输入的零件程序的信息,将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化,从而形成要求的轮廓轨迹,这种“数据密化”机能就称为“插补”。
插补简介
插补(Interpolation)
在数控机床中,刀具不能严格地按照要求加工的曲线运动,只能用折线轨迹*近所要加工的曲线。
插补(interpolation)定义:
机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也可以说,已知曲线上的某些数据,按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法,也称为“数据点的密化”。
数控装置根据输入的零件程序的信息,将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化,从而形成要求的轮廓轨迹,这种“数据密化”机能就称为“插补”。
插补分类
一个零件的轮廓往往是多种多样的,有直线,有圆弧,也有可能是任意曲线,样条线等.数控机床的刀具往往是不能以曲线的实际轮廓去走刀的,而是近似地以若干条很小的直线去走刀,走刀的方向一般是x和y方向。插补方式有:直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等。
直线插补
直线插补(Llne Interpolation)这是车床上常用的一种插补方式,在此方式中,两点间的插补沿着直线的点群来*近,沿此直线控制刀具的运动。所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用*近的方式把曲线用一段线段去*近,从而每一段线段就可以用直线插补了).首先假设在实际轮廓起始点处沿x方向走一小段(一个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿y方向走一小段,此时如果线段终点还在实际轮廓下方,则继续沿y方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向x方向走一小段,依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内),那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看成相同的曲线的--------这就是直线插补.
圆弧插补
圆弧插补(Circula : Interpolation)这是一种插补方式,在此方式中,根据两端点间的插补数字信息,计算出*近实际圆弧的点群,控制刀具沿这些点运动,加工出圆弧曲线。
复杂曲线实时插补算法
传统的 CNC 只提供直线和圆弧插补,对于非直线和圆弧曲线则采用直线和圆弧分段拟合的方法进行插补。这种方法在处理复杂曲线时会导致数据量大、精度差、进给速度不均、编程复杂等一系列问题,必然对加工质量和加工成本造成较大的影响。许多人开始寻求一种能够对复杂的自由型曲线曲面进行直接插补的方法。近年来,国内外的学者对此进行了大量的深入研究,由此也产生了很多新的插补方法。如A(AKIMA)样条曲线插补、C(CUBIC)样条曲线插补、贝塞尔(Bezier)曲线插补、PH(Pythagorean-Hodograph)曲线插补、B 样条曲线插补等。由于 B 样条类曲线的诸多优点,尤其是在表示和设计自由型曲线曲面形状时显示出的强大功能,使得人们关于自由空间曲线曲面的直接插补算法的研究多集中在它身上。