Aborda los puntos clave de la tecnología de interpolación para procesar con precisión piezas de trabajo de barras colectoras no circulares en tornos CNC comunes y compila un software de generación de programas de mecanizado general. . Simplemente ingrese la ecuación del bus de la pieza de trabajo y los parámetros geométricos en el software para generar un programa de mecanizado de código NC, y todo el proceso de mecanizado se puede animar 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 logrado 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 propósito, 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
Debido a la memoria limitada del. Sistema CNC de tornos CNC comunes (por ejemplo, la memoria del sistema CNC GSK-928 es de solo 28 K), es importante aprovechar al máximo la memoria al formular los factores de tecnología 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, se puede ahorrar significativamente en comparación con la alimentación axial, aumentando así el número de interpolaciones. puntos para terminar y mejorar la precisión de la interpolación. El acabado utiliza un plan de procesamiento de alimentación axial a lo largo de la curva y la interpolación del arco (consulte la Figura 1b).
3 Generación del programa de procesamiento
Después. Para establecer el modelo matemático de interpolación de arco, utilice el lenguaje C para generar el archivo 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 % 4.2 f ", n, convexo y cóncavo, x, el cálculo y las condiciones de interpolación de los datos de interpolación están controlados por la instrucción de bucle for en lenguaje C. El flujo del programa se muestra en la Figura 2.
Figura 2 diagrama de flujo del programa
4 Aplicación del software de generación de programas de procesamiento
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. Al seleccionar la función de la aplicación, se pueden realizar las siguientes operaciones de la aplicación
4.1 Simulación de animación del proceso de mecanizado
El programa está diseñado con una simulación del proceso de mecanizado y una subrutina de visualización después de ingresar la. La ecuación del bus y los parámetros de tamaño de la pieza de trabajo y seleccionando el modo de operación de simulación, se puede ejecutar. La subrutina simula todo el proceso de procesamiento en forma de animación. Este proceso es consistente con la situación de procesamiento real y puede mostrar la forma real de la pieza de trabajo. pieza de trabajo después del procesamiento, lo que permite al operador verificar de forma rápida e intuitiva la corrección del programa de procesamiento. También se puede utilizar como referencia para herramientas y parámetros de procesamiento.
4.2 Procesamiento de corte
<. p>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, y el sistema Los datos de procesamiento compilados se pueden enviar al sistema CNC del torno a través del software de comunicación después de operaciones de rutina como. como configuración óptica de herramienta, número de herramienta, valor de desviación de herramienta, etc., el software se puede utilizar para operar en el panel CNC de la máquina herramienta. Se han logrado buenos resultados en el procesamiento de bocinas ultrasónicas y otras piezas de trabajo con formas complejas, como funciones hiperbólicas y exponenciales. funciones en el torno CNC GSK-9285 Conclusión
Este artículo ha logrado buenos resultados con el método de dividir curvas con longitudes de cuerda iguales y 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 el software de generación del programa de procesamiento correspondiente se compila para los datos de interpolación cuya capacidad excede la capacidad de la memoria del sistema, el programa se puede dividir en varios programas pequeños en el punto de inflexión de. procesamiento, y se adopta el método de envío y procesamiento en secuencia. El software tiene una gran versatilidad y es especialmente adecuado para procesar piezas de trabajo con curvas de barra colectora no circulares en tornos CNC ordinarios, y es muy adecuado para situaciones de procesamiento y procesamiento por lotes pequeños. el tipo y tamaño de la barra colectora de la pieza de trabajo cambian con frecuencia.