面向螺旋转子四轴数控加工的自动编程数控软件开发

　　1.3 螺旋转子四轴数控加工程序的基本构成

　　如前所述，螺旋转子的每个齿面由若干条螺旋线组成。可将螺旋转子每一条螺旋线的数控加工分解为下列动作：

　　（1）将工件旋转某一角度Ａ，使加工点法向方向和刀轴方向平行；

　　（2）将刀具移动到距离工件不远处的安全位置；

　　（3）将刀具在ｙｚ 平面插补到刀具中心轨迹位置；

　　（4）将刀具移动到转子端面处，准备进行铣削；

　　（5）工件ｘ 轴负方向走刀，同时旋转Ａ 轴，进行该螺旋线的数控切削加工；

　　（6）将刀具抬到安全位置，工件旋转到初始位置，准备下一条螺旋线的加工。

　　与以上顺序动作对应的数控程序代码形式如下：

2 螺旋转子四轴数控加工自动编程数控软件设计

　　2.1 数控软件数据流程分析

　　螺旋转子数控加工自动编程数控软件旨在用计算机根据用户输入的转子设计参数和加工参数等原始数据绘制出转子图形和生成转子数控加工代码，其数据流图如图4所示。

图４　螺旋转子数控编程软件数据流图  

　　2.2 数控软件结构设计与开发

　　图5为数控软件系统总体结构图，由５ 个模块构成，包括：转子设计参数输入、转子加工参数输入、转子端面齿形绘制、转子数控加工程序生成、转子数控加工程序显示输出。采用Ｖｉｓｕａｌ Ｓｔｕｄｉｏ ＮＥＴ 为开发平台，Ｃ ＋＋为编程语言，完成了螺旋转子四轴数控加工编程数控软件的设计开发。

图５　软件总体结构图 

3 应用实例

　　在四轴数控铣床上加工如下一对原始不对称型线的螺旋转子，转子设计参数如下：

　　通过螺旋转子四轴数控加工编程数控软件生成的数控加工程序和绘制的转子端面齿形如图６ 所示。将生成的数控加工程序在四轴数控铣床上利用空走刀的方式进行验证。验证数控程序正确无误后，可用于对螺旋转子的加工。

图６　软件运行结果界面 

4 总结

　　分析了螺旋转子四轴数控加工编程原理，其主要思想是采用轮廓法线法对转子每一条螺旋线进行加工，这样使得在螺旋转子数控加工过程中，保证铣刀与工件始终处于恒定点接触的状态，从而保证了螺旋齿面的加工精度。在此基础上，分析了螺旋转子的数控加工自动编程数控软件的实现方案，以Ｖｉｓｕａｌ Ｃ ＋ ＋ 为开发工具开发数控软件实现了螺旋转子的四轴数控加工程序的自动生成。经验证：该数控软件生成的数控加工程序能完成螺旋转子齿面的粗加工、半精加工和精加工，具有良好的实用性。