中心承力筒数控加工工艺

　　3.2 灵活编程的实现过程

　　中心承力筒灵活编程的实现过程是采用主程序多次调用子程序的程序转换方式，通过主程序、子程序间的变量传递，实现同类孔的钻孔、铣孔循环。根据零件的结构特点，把几何关系用变量的赋值语句表达，通过改变变量值，可以把相同的程序用于不同的几何关系。变量必须在使用前、程序开始时定义，通常在主程序中进行变量定义，它在被调用的子程序的所有级上都有效。

　　程序转换可以使程序具有某种结构并使程序具有较强的可读性。本文采用主程序调用子程序的程序转换方式，通过变量传递，主程序的实际变量值在子程序调用时传递到子程序的形式变量，并在子程序执行过程中处理，连续多次执行一个子程序，实现一条程序加工一类孔。主程序调用子程序的逻辑见图6。

图 6 主程序调用子程序的逻辑图

　　图 1 所示在锥面上钻打法向向心阵列孔，孔在 z向间距相等，每排孔间距相等。因此，使用灵活的数控编程方式，程序简单，灵活，易于修改。程序实例如下。

　　3.3 加工仿真

　　中心承力筒孔数多，多数孔要先钻底孔再铣孔，程序量大，如果一一空试，占用五轴机床双倍的加工时间，加工成本高; 同时零件昂贵，不容出错，因此有必要进行数控加工过程仿真。通过加工仿真能够直观的显示刀具轨迹，检查刀具、工件与机床部件和夹具的碰撞问题，看出程序有无异常; 通过仿真模型与理论模型比对，可以看出程序的过切、欠切，大大减少了试加工时间和成本; 对于主程序调用子程序的程序，可以通过分步动作直观地校验机床转台的运动位置、刀轴的摆动方位、坐标系的变化过程、打孔循环的点钻式分解动作，精确的模拟零件的实际加工过程。该零件加工仿真效果见图 7。

图 7 加工仿真图

4 结论

　　在中心承力筒工艺方案、刀具及工艺参数选用、数控编程、加工仿真等方面进行了研究，并在 5 轴联动数控加工中心上进行了实际加工，加工效果良好，有效保证了孔的精度和表面质量，大大提高了生产效率，减轻了工人的劳动强度。中心承力筒数控加工工艺先进、成熟，可以在各个卫星研制过程中推广应用。另外，本文为其他碳纤维复合材料零件的加工提供了可借鉴的刀具参数和工艺参数; 为星船结构中相似零件的数控加工提供了有力的借鉴。