拋物線(xiàn)閥瓣的加工分析和宏程序編制

2013-07-06 徐新 無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)中心

1、概述

　　閥瓣是單座調節閥的重要零件之一，因為其形狀控制著(zhù)調節閥的流量特性，故對其形狀要求非常嚴格。常用的理想流量特性有直線(xiàn)、等百分比和快開(kāi)特性，而拋物線(xiàn)特性常應用于一些特殊場(chǎng)合。數控加工中，拋物線(xiàn)是較典型的非圓曲線(xiàn)。目前，數控系統中還未提供完善的非圓曲線(xiàn)插補功能，一般采用直線(xiàn)擬合，應用宏程序編制加工。

2、工藝分析

2.1、零件圖分析

　　拋物線(xiàn)閥瓣(圖1)曲面的方程式Z=16-0.0724X2。設X軸步距為0.05mm，原始毛坯尺寸為Ф55mm×98mm，材料為316L。閥瓣加工時(shí)，采用三爪自定心卡盤(pán)裝卡(圖2)，工件坐標原點(diǎn)設在工件旋轉中心右端面。數控車(chē)床是采用國產(chǎn)華中系統的CK616i車(chē)床。

2.2、宏程序WHILE語(yǔ)句

　　華中系統宏程序主要用WHILE[表達式]所引導的循環(huán)語(yǔ)句，當指定條件滿(mǎn)足時(shí)，執行WHILE……ENDW之間的程序。當條件不滿(mǎn)足時(shí)，執行ENDW后續的程序段。

拋物線(xiàn)閥瓣的加工分析和宏程序編制

圖1 閥瓣

2.3、加工程序

　　T01刀不重磨機夾式車(chē)刀

　　N10M42 主軸檔速選擇

　　N20M03S500 主軸正轉，轉速500r/min

　　N30T0101M08 執行1號刀1號刀補，冷卻液開(kāi)

　　N40G00X56Z2 快速移動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn)(B點(diǎn))

　　N50G71U0.5R0.5P60Q190X0.6Z0.01F100 每次切削0.5mm每次退出0.5mm循環(huán)從N60行開(kāi)始到N190結束，直徑方向精加工余量0.6mm長(cháng)度方向精加工余量0.01mm粗加工進(jìn)給量100mm/min

　　N60G00X0 快速至中心(C點(diǎn))

　　N70G01Z0F80 至工件編程原點(diǎn)(O點(diǎn))

　　N80G03X20.85Z-3.32R18F80 車(chē)削圓弧至Ф20.85mm長(cháng)度3.32mm半徑18mm(D點(diǎn))

　　N90G01X34.74Z-8.26 車(chē)至Ф34.74mm長(cháng)度8.26mm(E點(diǎn))

　　N100G03X38.36Z-10.65R5 車(chē)削圓弧至Ф38.36mm長(cháng)度10.65mm半徑5mm(F點(diǎn))

　　N110﹟10=19.18 設置X向半徑起始變量

　　N120WHILE﹟10LE25 判斷X向半徑是否到終點(diǎn)

　　N130G01X[2*﹟10]Z[16-0.0724*﹟10*﹟10]拋物線(xiàn)插補

　　N140﹟10=﹟10+0.05 X變量步距每次0.05mm

　　N150 ENDW

　　N160 G01X50Z-29.25車(chē)至Ф50mm長(cháng)度29.25mm(G點(diǎn))

　　N170X52Z-30.98車(chē)至Ф52mm長(cháng)度30.98mm(H點(diǎn))

　　N180Z-35.25 車(chē)至長(cháng)度35.25mm(I點(diǎn))

　　N190X56退出至Ф56mm

　　N200G00X100Z100 快速移動(dòng)到換刀點(diǎn)

　　N210T0100M09 取消刀補，冷卻液關(guān)

　　N220M30 程序結束

拋物線(xiàn)閥瓣的加工分析和宏程序編制

圖2 閥瓣加工

3、結語(yǔ)

　　對于拋物線(xiàn)等規則閥瓣曲面的編程，使用CAD/CAM軟件，一般存在工作量大，程序龐大，加工參數不易修改等缺點(diǎn)。但宏程序把機床功能參數與編程語(yǔ)言結合，靈活的參數設置也使機床具有最佳的工作性能。同時(shí)給予操作過(guò)程較大的自由調整空間。