Aborda los puntos clave de la tecnología de interpolación para el procesamiento preciso de piezas de trabajo de bus no circular en tornos CNC comunes y compila un programa de mecanizado general. software de generación. Simplemente ingrese la ecuación del bus y los parámetros geométricos de la pieza de trabajo en el software, y se podrá generar el programa de procesamiento de código NC, y todo el proceso de procesamiento se podrá animar y simular en la computadora. Este software se aplicó al torno CNC GSK-928 y obtuvo buenos resultados.
1 Introducción
El sistema CNC de los tornos CNC normales tiene memoria limitada y funciones informáticas insuficientes. Al ajustar curvas de mecanizado, generalmente sólo se pueden utilizar dos métodos: interpolación lineal e interpolación de arco. Por lo tanto, es muy difícil utilizar tornos CNC ordinarios para procesar piezas de trabajo con barras colectoras curvas no circulares, especialmente algunas piezas de trabajo curvas no circulares con barras colectoras complejas y requisitos de alta precisión de forma. Para simplificar la programación de piezas de trabajo de bus de curvas no circulares y mejorar la precisión del mecanizado y la adaptabilidad de dichas piezas de trabajo, se propone un método de procesamiento preciso para piezas de trabajo de bus de curvas no circulares y se compila el correspondiente software de generación de programas de procesamiento general, que Se puede utilizar en tornos CNC. Se ha aplicado y ha obtenido buenos resultados.
2 Puntos técnicos para mejorar la precisión de la interpolación
2.1 Seleccione el método de interpolación de arco
Al seleccionar el método de interpolación para mecanizar curvas, el método de interpolación lineal El número de Los segmentos de segmentación de curvas deben ser suficientes para garantizar una alta precisión de procesamiento, por lo que ocupa mucha memoria. Para tener en cuenta la versatilidad de varias curvas de mecanizado, utilizar racionalmente la memoria y garantizar una mayor precisión de mecanizado, resulta ventajoso adoptar el método de interpolación de arco.
2.2 Tome el radio de curvatura promedio de cada microcurva en la curva de cuerda igual como radio del círculo de interpolación.
El círculo de curvatura en un punto de una curva tiene la misma tangente y curvatura que la curva en ese punto. El uso del radio de curvatura de cada segmento de curva segmentado como radio de interpolación del arco puede hacer que el radio de interpolación del arco siempre coincida con la curvatura de la curva, garantizando así una mayor precisión de interpolación. Por lo tanto, encontrar el radio de curvatura exacto es la clave para garantizar la precisión de la interpolación. Si una curva se divide por longitudes de coordenadas iguales, para una curva que cambia de manera desigual a lo largo de las coordenadas, no se puede ignorar la influencia de los cambios de forma de la curva en diferentes puntos de coordenadas en la precisión de la curvatura. Para este fin, utilizamos el método de dividir la curva a lo largo de la dirección de la curva de igual longitud de cuerda. Dado que este tipo de curva utiliza el radio de curvatura promedio de muchos segmentos de microlíneas subdivididos como radio de curvatura, puede obtener buenos resultados de ajuste incluso para curvas con grandes fluctuaciones y cambios desiguales. El método de implementación consiste en utilizar la potencia informática rápida y precisa de la computadora para dividir la curva con el incremento más pequeño y calcular el radio de curvatura de cada microcurva, y comparar la distancia en línea recta desde el punto obtenido hasta el punto inicial con la longitud especificada Una vez que se alcanza la longitud de cuerda especificada, se genera un punto de interpolación y el radio de curvatura promedio de todas las microcurvas en este segmento se calcula como el radio de interpolación del arco. Luego, este punto se utiliza como punto inicial del nuevo segmento de curva para encontrar el siguiente punto de interpolación. Y así sucesivamente hasta dividir toda la curva. El radio de curvatura pi de cada punto de la microcurva y el radio de curvatura promedio p de cada segmento de curva de igual longitud de cuerda se pueden calcular a partir de la derivada de primer orden y' y la derivada de segundo orden y" del punto final de cada segmento de microcurva, es decir,
Donde m se refiere al número de segmentos de microcurva en el segmento de curva.
Al procesar piezas de trabajo de alta precisión, se deben utilizar longitudes de cuerda más pequeñas. se puede utilizar para la segmentación para aumentar los puntos de interpolación y mejorar la precisión del ajuste de curvas. La operación específica debe considerar de manera integral los requisitos de memoria y proceso del sistema CNC para lograr el mejor efecto de procesamiento. los valores de la función en ambos extremos del segmento de la curva y el valor de la función en el punto medio del segmento de la curva, puede determinar la concavidad de cada arco de la curva si [f(x1) f(x2)]/2f. [(x 1 x2)/2], entonces la curva entre x 1 y x2 es cóncava
2.3 Diseñe razonablemente la dirección de alimentación
Desde la memoria del sistema CNC de los tornos CNC normales. es limitado (por ejemplo, la memoria del sistema CNC GSK-928 es de solo 28 K), aprovechar al máximo la memoria es un factor importante al formular la tecnología de procesamiento. Para aprovechar al máximo la memoria, el esquema de alimentación radial. se puede utilizar para desbaste (consulte la Figura 1a).
Dado que múltiples ciclos de alimentación radial generarán una gran cantidad de datos de interpolación, en comparación con la alimentación axial, el espacio de memoria se puede ahorrar significativamente, aumentando así el número de puntos de interpolación para el acabado y mejorando la precisión de la interpolación. El mecanizado de acabado adopta un plan de mecanizado de avance axial a lo largo de la curva y la interpolación del arco (ver Figura 1b).
Figura 1 Diagrama esquemático de la dirección de alimentación
3 Generación del programa de procesamiento
Después de establecer el modelo matemático de interpolación de arco, use el lenguaje C para generar archivos de texto de procesamiento . Primero defina un puntero de archivo fp, use fp para crear un archivo de texto y configure su estado de trabajo en modo de escritura. Luego use la función fprintf() para escribir las instrucciones NC y los datos de interpolación en el archivo de procesamiento en formato de código NC. El formato del segmento de programa para escribir la interpolación de arco es el siguiente: fprintf(FP " n d g d x 2.2 FZ 3.2 fr 4.2f ", n. , convexo y cóncavo, x, el cálculo de los datos de interpolación y las condiciones de interpolación están controlados por la declaración de bucle en lenguaje C
Figura 2 Diagrama de flujo del programa
4 generación del programa de procesamiento. Aplicación del software
De acuerdo con los requisitos de dibujo de la pieza de trabajo a procesar, ingrese la función de curva del bus y los parámetros de tamaño en el programa fuente y seleccione la función de aplicación para realizar las siguientes operaciones de aplicación.
p>4.1 Simulación de animación del proceso de mecanizado
El programa ha diseñado una simulación del proceso de mecanizado y una subrutina de visualización. Después de ingresar la ecuación del bus y los parámetros de tamaño de la pieza de trabajo y seleccionar el modo de operación de simulación, el La subrutina se puede ejecutar para simular en forma de animación todo el proceso de procesamiento. Este proceso es consistente con la situación de procesamiento real y puede mostrar la forma real de la pieza de trabajo después del procesamiento, lo que permite al operador verificar la exactitud de manera rápida e intuitiva. del programa de procesamiento, y también se puede utilizar como referencia para seleccionar herramientas y parámetros de procesamiento.
4.2 Procesamiento de corte
Si el modo de aplicación es operación de corte, el software de procesamiento puede generar. coordenadas de la punta de la herramienta y datos de cambio de herramienta para desbaste y acabado. Los datos de procesamiento compilados por el sistema se pueden procesar a través de la comunicación el software se envía al sistema CNC del torno después de operaciones de rutina como la configuración óptica de la herramienta, el número de herramienta y el valor de desviación de la herramienta. , etc., puede operar en el panel CNC de la máquina herramienta y realizar cortes en el torno CNC GSK-928. Se han logrado buenos resultados en el procesamiento de bocinas ultrasónicas y otras piezas de trabajo con formas complejas, como funciones hiperbólicas y funciones exponenciales. >
5 Conclusiones
Este artículo utiliza longitudes de cuerda iguales para dividir la suma de la curva. El método de utilizar el radio de curvatura promedio como radio del círculo de interpolación mejora la precisión de la interpolación y la adaptabilidad a diferentes curvas y sus correspondientes. El software de generación de programas de procesamiento se compila para programas cuya capacidad de datos de interpolación excede la capacidad de la memoria del sistema. El punto de inflexión divide el programa en varios programas pequeños y utiliza el método de envío segmentado y procesamiento en secuencia. El software es muy versátil y es particularmente adecuado. para procesar piezas de trabajo con curvas de barra colectora no circulares en tornos CNC comunes. Es muy adecuado para procesamiento de lotes pequeños y tipos de barras colectoras de piezas de trabajo donde las dimensiones cambian con frecuencia.