[發明專利]三維刃口輪廓的螺旋線插補加工方法無效

申請號：	200810053241.7	申請日：	2008-05-23
公開（公告）號：	CN101587348A	公開（公告）日：	2009-11-25
發明（設計）人：	蔡玉俊;吳志靜;閻兵;戚厚軍	申請（專利權）人：	蔡玉俊;吳志靜;閻兵;戚厚軍
主分類號：	G05B19/4103	分類號：	G05B19/4103
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摘要：
搜索關鍵詞：	三維刃口輪廓螺旋線加工方法
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【說明書】：

技術領域：

本發明涉及一種刃口輪廓的CAM加工方法，尤其是使用螺旋線插補的三維輪廓的加工方法。

背景技術：

修邊刃口和翻邊刃口是沖壓模具成型零件的關鍵部分，由于對尺寸精度及光順度要求高，人們普遍采用直線圓弧插補的二維輪廓程序在數控機床進行加工。由于現有CAM軟件的直線圓弧插補是二維意義的，不能動態跟蹤刃口三維形狀，所以自始至終需要人工手動調節Z向高度，加工效率低，操作者勞動強度大，不能實現刃口的高效自動數控加工。

發明內容：

本發明的目的就在于克服上述現有技術中存在的不足，而提供一種三維刃口輪廓的螺旋線插補加工方法，該方法在二維直線圓弧插補的基礎上加入了Z值，將二維的圓弧分段轉化為三維的螺旋線、將二維的直線分段轉化為三維的折線，從而實現了對刃口三維形狀的動態跟蹤，提高了加工效率。

本發明的技術方案是：一種三維刃口輪廓的螺旋線插補加工方法，其特征在于：依照下列步驟進行：(1)輸入幾何體并設置加工參數；(2)計算X、Y坐標，進行高精度直線圓弧插補；計算軸向Z坐標，進行低精度直線插補；(3)檢查X、Y坐標對應的Z坐標是否能滿足刃口高度、刀刃長度和夾頭不干涉等條件，如果不滿足，則調整Z坐標至合理值；(4)將調整后的Z坐標與相應的直線圓弧插補X、Y坐標進行合并，生成螺旋線插補刀軌。

上述X、Y坐標為高精度的直線圓弧插補坐標，Z坐標為低精度的直線插補坐標。

本發明的優點是：1、本發明在保留了二維輪廓程序尺寸精度及光順度高等優點的基礎上加入了Z值，將二維的圓弧分段轉化為三維的螺旋線、將二維的直線分段轉化為三維的折線，從而實現了對刃口三維形狀的動態跟蹤。2、在計算刀軌時綜合考慮了刃口高度、刀具側刃長度、夾頭干涉等因素，使得刀軌在保證夾頭不干涉的基礎上盡量使用刀具上半部分刀刃將刃口加工到位。最終實現對刃口輪廓的三維自動數控加工，實現了刃口的高效自動數控加工。

附圖說明：

圖1是本發明的程序流程圖。

圖2是直線圓弧插補二維輪廓刀軌和螺旋線插補三維輪廓刀軌的效果對比圖。

具體實施方式：

如圖1所示：刃口輪廓一般采用刀具側刃進行加工，因此三維刃口程序對徑向精度要求很高而對軸向精度要求較低。利用這一特點，在計算三維輪廓程序時，對徑向尺寸以高精度(如誤差0.01mm)進行直線圓弧插補，對軸向尺寸以較低的精度(如誤差1mm)進行直線插補，兩者結合之后就完成了三維輪廓的螺旋線插補。與直線圓弧插補的二維輪廓相比，二維程序的直線部分變為一個或多個三維直線，二維程序的圓弧部分變為一個或多個不同螺旋角的螺旋線，而兩者在軸向的投影是完全重合的。另外在軸向尺寸進行直線插補時，需同時考慮刃口高度、刀刃長度、夾頭干涉等因素，使得刀軌在保證夾頭不干涉的基礎上盡量使用刀具上半部分刀刃將刃口加工到位，從而實現對刃口輪廓的三維自動數控加工。

如圖2所示：線①為三維刃口輪廓線，線②為二維輪廓刀軌，線③為三維輪廓刀軌，所用刀具直徑為20mm。

二維輪廓G代碼：

％

G01X-31.706Y-632.771F100

G03X-28.979Y-629.521I-0.262J2.989

G01X-29.746Y-620.762

G03X-31.668Y-618.937I-1.992J-0.174

G02X-32.292Y-618.915I8.598J247.039

G02X-37.357Y-618.467I1.864J49.930

G03X-52.048Y-616.771I-42.441J-303.080

G03X-66.599Y-615.952I-19.090J-209.665

G03X-90.535Y-615.918I-12.826J-594.793