CNC编程：凸轮的数控铣削工艺及程序编写

1．工艺分析

　　从图上要求看出，凸轮曲线分别由几段圆弧组成，φ30孔为设计基准，其余表面包括4-φ13H7孔均已加工。故取φ30孔和一个端面作为主要定位面，在联接孔φ13的一个孔内增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。因为孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上，这样很容易确定刀具中心与零件的相对位置。

2．加工调整

　　加工坐标系在X和Y方向上的位置设在工作台中间，在G53坐标系中取X＝-400，Y＝-100。Z坐标可以按刀具长度和夹具、零件高度决定，如选用φ20的立铣刀，零件上端面为Z向坐标零点，该点在G53坐标系中的位置为Z＝-80处，将上述三个数值设置到G54加工坐标系中。加工工序卡如表1所示。

表1 数控加工工序卡

3．数学处理

　　该凸轮加工的轮廓均为圆弧组成，因而只要计算出基点坐标，就可编制程序。在加工坐标系中，各点的坐标计算如下：
BC弧的中心O1点：X＝-(175＋63．8)sin8°59′＝-37．28
　　　　　　　　Y＝-(175＋63．8)cos8°59′＝-235．86
EF弧的中心O2点：X²＋Y²＝69² } 联立
　　　　　　　　(X-64)²＋Y²＝21²
解之得 　　　　　X＝65．75，Y＝20．93
HI弧的中心O4点：X＝-(175＋61)cos24°15′＝-215.18
　　　　　　　　Y＝(175＋61)sin 24°15′＝96．93
DE弧的中心O5点：X²＋Y²＝63．7² } 联立
　　　　　　　　(X-65．75)²＋(Y-20．93)²＝21．30²
解之得 　　　　　X＝63．70，Y＝-0．27
B点： 　　　　　 X＝-63．8sin8°59′＝-9．96
　　　　　　　　 Y＝-63．8cos8°59′＝-63．02
C点： 　　　　　 X²＋Y²＝64² } 联立
　　　　　　　　 (X＋37．28)²＋(Y＋235．86)²＝175²
解之得 　　　　　X＝-5．57，Y＝-63．76
D点： 　　　　　 (X-63．70)²＋(Y＋0．27)²＝0．3² } 联立
　　　　　　　　 X²＋Y²＝64²
解之得 　　　　　X＝63．99，Y＝-0．28
E点： 　　　　　 (X-63．7)²＋(Y＋0．27)²＝0．3² } 联立
　　　　　　　　 (X-65．75)²＋(Y-20．93)²＝21²
解之得 　　　　　X＝63．72，Y＝0．03
F点： 　　　　　(X＋1．07)²＋(Y-16)²＝46² } 联立
　　　　　　　　 (X-65．75)²＋(Y-20．93)²＝21²
解之得 　　　　　X＝44．79，Y＝19．60
G点： (X＋1．07)²＋(Y-16)²＝46² } 联立
　　　　　　　　 X²＋Y²＝61²
解之得　　　　　 X＝14．79，Y＝59．18
H点： 　　　　　　X＝-61cos24°15′＝-55．62
　　　　　　　　 Y＝61sin 24°15′＝25．05
I点： 　　　　　　X²＋Y²＝63．80² } 联立
　　　　　　　　 (X＋215．18)²＋(Y-96．93)²＝175²
解之得 　　　　　 X＝-63．02，Y＝9．97
根据上面的数值计算，可画出凸轮加工走刀路线图。如表2所示。

表2 数控加工走刀路线图

数控加工走刀路线图

零件图号

NC01

工序号

工步号

程序号

O100

机床型号

XK5032

程序段号

<, P class=MsoNormal style="LINE-HEIGHT: 150%">N10～N170

加工内容

铣周边轮廓

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符号

⊙

→

含义

抬刀

下刀

编程原点

起刀点

走刀方向

走刀线相交

爬斜坡

铰孔

行切