圓弧的車(chē)削通常是采用手工憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行車(chē)削的方法來(lái)完成，普通車(chē)床的車(chē)削加工中?；蛘哂枚ㄐ蛙?chē)刀進(jìn)行車(chē)削。前者很難保證力口工精度;后者對(duì)刀具的要求比較高，主要是刀具的形狀需要與工件的形狀完全吻合。對(duì)于小批量多規(guī)格的生產(chǎn)，刀具的制造利息高。

對(duì)于軸類零件的圓弧形輪廓，隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展。人們采用云南數(shù)控車(chē)床對(duì)其進(jìn)行加工，而使用的刀具為普通外圓車(chē)刀，取得了一定的效果。用這種加工方法加工的圓弧形外廓的走刀軌跡很準(zhǔn)確，但其加工的型面位置受到一些限制，加工的型面只能是第二象限的型面車(chē)床只能夠加工第一、二象限的圓弧型面)如果是跨象限的型面就有可能在第一象限內(nèi)受到刀具后角的干涉而產(chǎn)生廢品。

通過(guò)分析，因此。采用了數(shù)控車(chē)床上用圓弧車(chē)刀對(duì)圓弧形外廓進(jìn)行加工，圓弧車(chē)刀加工的工件雖然很漂亮但依然存在千涉問(wèn)題。本文試圖用編程的方法解決圓弧車(chē)刀的干涉問(wèn)題。

2、車(chē)刀的走刀軌跡分析

圓弧的輪廓類似于所要求的圓弧，加工后的零件憑肉眼看。外觀很好。但是用卡尺丈量不難發(fā)現(xiàn)，加工進(jìn)去的圓弧并滿意足圖紙的設(shè)ito求，圓弧的起點(diǎn)與終點(diǎn)的距離沿Z軸方向總是變大。分析尺寸變大的原因，發(fā)現(xiàn)圓弧刀具與實(shí)際工件圓弧面發(fā)生了千涉，從而影響了零件的精度和質(zhì)量。為此，將圓弧車(chē)刀換成尖刀來(lái)加工圓弧，基本能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。精度、刀具強(qiáng)度等各方面條件許可的情況下，確實(shí)有一些圓弧面完全可以用尖刀刀具來(lái)完成。但是這種情況是有限制條件的除了外表粗糙度等各方面的限制，還有尖刀刀具角度的限制等。

終點(diǎn)為B點(diǎn)，最高點(diǎn)為C點(diǎn)。云南數(shù)控車(chē)床尖刀刀具的刀位點(diǎn)是依照?qǐng)A弧ACB走刀的取圓弧ACB中的任意點(diǎn)D來(lái)分析。當(dāng)尖刀的刀位點(diǎn)在D點(diǎn)接觸圓弧時(shí)，連結(jié)OD經(jīng)過(guò)D點(diǎn)作圓弧ACB切線L2再作Z軸的垂直線L3,假設(shè)起點(diǎn)為A點(diǎn)。L2與L3形成一夾角a圓弧各點(diǎn)的斜率都不相同，從AC切線L2斜率逐漸減小，而這些切線與L3夾角卻逐漸增大，即a逐漸增大。

定義尖刀的刀背與Z軸的垂直線所成的夾角為b刀具裝夾完畢后,尖刀刀具有一定的角度。P值就固定不變了a與b就決定著刀具與圓弧面是否發(fā)生干涉。從圖6中很容易得出:當(dāng)a>b時(shí)，刀具與圓弧面不發(fā)生干涉;當(dāng)a<b時(shí)，刀具與圓弧面就發(fā)生干涉。b固定的而a變化的所以，只要找出a最小值與b進(jìn)行比擬，就能判斷在整個(gè)加工過(guò)程中是否發(fā)生干涉。通過(guò)圖6發(fā)現(xiàn)，起始點(diǎn)A時(shí)a最小。A點(diǎn)在OC上的投影為E連結(jié)AE根據(jù)對(duì)頂角與直角的性質(zhì)，可得出a=a當(dāng)E點(diǎn)與O點(diǎn)逐漸接近，甚至重合時(shí)，a越來(lái)越小，最小時(shí)為0而刀尖角度b不可能為0故用尖刀刀具加工圓弧時(shí)，圓弧的弧度受到一定的限制。簡(jiǎn)單地說(shuō)，一些圓弧用尖刀加工肯定發(fā)生干涉(圓弧CB與圓弧AC對(duì)稱，如不對(duì)稱，只要同樣分析計(jì)算即可)用圓弧刀具加工圓弧面時(shí)采用本文的編程方法就不存在上述的限制條件，具體分析如下:

R-r為半徑作一圓弧，假設(shè)所加工的圓弧半徑為R圓弧刀具半徑為r因?yàn)榈段稽c(diǎn)(這里指刀具的頂點(diǎn))總是刀具圓弧中心軌跡的垂直方向上增大一個(gè)r故在0點(diǎn)的垂直方向上取一點(diǎn)0且00距離為r以0為圓心。假設(shè)此圓弧就是刀位點(diǎn)的走刀軌跡?？梢宰C明，云南數(shù)控車(chē)床刀位點(diǎn)按此圓弧走刀后，切削進(jìn)去的零件輪廓就是半徑為R圓弧型面。證明如下：

取刀位點(diǎn)軌跡上的任意一點(diǎn)D對(duì)應(yīng)的刀具圓弧中心點(diǎn)為E

∵DE00均為垂直于Z軸的直線∴DE//00

又DE=00=r∴四邊形0ED0為平行四邊形

∴D0//E0

D0=E0〔平行四邊形對(duì)應(yīng)邊平行且相等)

∴DO=EO=R-r

故我假設(shè)的圓弧完全正確

弧ACB與弧AB所對(duì)應(yīng)的中心角完全相同，所以。半徑分別為R和R-r弧ACB就是所需要加工的圓弧型面。

3、起點(diǎn)與終點(diǎn)的確定

終點(diǎn)在B點(diǎn)，刀具圓心起始點(diǎn)在A點(diǎn)。故刀具的刀位點(diǎn)的起始點(diǎn)、終點(diǎn)分別為MN只要計(jì)算出它分別與AB位置關(guān)系以及O點(diǎn)的坐標(biāo)就可以編程了:

sin∠A0P=A P/A 0=|Xa-X0|/RXaX0為A點(diǎn)和0點(diǎn)的X軸坐標(biāo))

AQ=A 0sin∠AOP=R-rsin∠AOP=R-r|Xa-X0|/R