對于形狀復雜、精度要求高的零件,通常采用數控機床來完成加工 數控加工是由數控系統在程序控制下自動完成的,而程序編制的關鍵是計算刀具的運動軌跡,即計算加工輪廓的基點和節點坐標。數控系統一般只提供直線插補和圓弧插補兩種功能,對于非圓的平面曲線y=f(x),則按編程的允許誤差,用直線或圓弧逼近輪廓曲線,計算出逼近直線或圓弧與輪廓曲線的交點或切點的坐標,當采用圓弧作為插補段時,還要計算出各段圓弧的圓心坐標。
一 調節裝置盤加工的手工編程與自動編程
如圖I所示的調節裝置盤,表面上均布六個阿基米德螺旋槽,其起點為φ40,終點為φ100,旋轉300。升距為30。該調節裝置盤的數控加工關鍵是表面上的阿基米德螺旋槽的數控程序編制。因此,本文著重討論其加工程序的設計方法。
已知阿基米德螺旋線極坐標方程為:p=p0+α×θ p0是基圓半徑,等于20:0為螺旋角, 由圖紙已知條件可計算出α=0.1。帶入極坐標方程為p=20+0.1 x θ。
對于手工編程,采用等同距法利用直線逼近曲線方法計算節點。將螺旋角劃分成相等的間距△θ,θi+1=θi+Aθ,根據極坐標方程由。j求得PI即為節點。由于要求曲線與相鄰兩節點連線問的法向距離小于允許的程序編制誤差δ,因此△θ值的設定方法是先取一定值進行試算.再進行誤差校驗,若超差則減小△θ值,直到滿足要求為止。由于節點數量較多,即使尺寸公差按IT15級,節點都有30個,因此也必須編程計算節點,再編寫數控加工程序。顯然其節點計算、程序的輸入與調試的工作量很大,且易出錯。
采用Mastercam 7.1 軟件自動編程,可從cre—ate—next menu—fplot—edit eqn進入編輯阿基米德螺旋槽參數方程:

設定0[sup]。[/sup]
二、參數編程
若采用數控系統提供的參數編程,可解決以上問題,提高數控編程的效率和機床的利用率。西門子SINUMERIK 8IOD系統具有參數編程功能,它提供了250個參數變量R00一R249,其中R100一R249用作加工循環的轉移參數,R0一R99系統未賦值可由用戶參數編程。系統還能進行函數運算,如SIN、COS、SQR、ABS、POT、TRUND、EXP等,及數據的判斷、轉移,如IF、GOTOF、GOTOB等。利用參數編程功能,能編譯出類似于BASIC語言的程序,減少手工編程工作量,提高自動編程可靠性。
三.調節裝置盤加工的參數編程
調節裝置盤的阿基米德螺旋槽的參數程序框圖(如圖2所示)和加工程序如下:
上述程序加工起始角等于0[sup]。[/sup]的螺旋槽,只要將R1賦值l5[sup]。 [/sup]、3O[sup]。[/sup]等就可加工其他幾條螺旋槽。該程序具有通用性和可擴展性,可作為用戶子程序存儲在系統中,在加工其它尺寸的阿基米德螺旋線時,直接調用并指定參數變量R的值即可。
以上程序在配置SINUMERIK 81OD系統的MV610加工中心上通過,并進行了零件加工.效果滿意。
四 結論
利用參數編程具有以下特點。
☆ 程序簡單、通用性好、適應性強、可靠性高。若產品模型能用系統給定的數學函數構造,都可采用參數變量編程。
☆ 插補精度可視加工要求隨時進行修改,同一程序適應于粗加工和精加工的不同場合。如插補間距R4值在粗加工時設定較大,以提高效率;精加工時R4取小值,以確保加工質量。