车削循环指令的路径节点自动计算模型研究与实现

摘要

CNC将传统机床与计算机相互结合，使得数控装置的计算功能强化，自动化程度得到极大的提高。计算机数控系统中采用G71等切削循环指令进行毛坯余量去除，且逐层切削的节点计算都由计算机自动完成。有了切削循环指令，毛坯余量的去除时，编程者不用为每一步切削编写特定程序，只需为多次重复切削的过程，编写一段最终轮廓描述代码即可，这样可以提高编程效率。
　　本课题的工作目标是为一个基于PC机的车削数控系统开发一个实现车削循环的计算模型。此数控系统主要面向木质工艺品加工的应用，由通用PC机和专门开发的廉价数控板组成，经济性良好。
　　为了实现上述目标，本文分析了阶梯轴的特征，并对其进行了数据结构设计，完成了回转体对象的模型设计。通过定义工件边界节点，建立节点计算的数学模型，完成了从零件轮廓到粗加工完成轮廓的转换。同时也实现了从G代码程序中提取坐标与边界参数的工作。在此基础上，分析了走刀路线参数，给出了路径节点计算公式。最后给出了球面加工节点的计算实例。
　　本课题的意义在于以较低成本和健全的功能，对数控技术进行推广，使其不再受成本的制约。由于PC机平台的计算功能强大，所以可以在极低的成本下，实现任何复杂的功能。本文的工作大大简化数控编程复杂度，因而具有实际的意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 数控系统发展与经济型数控系统

1．2 CNC的切削循环

1．3 课题的意义

1．4 论文的主要内容

2 回转体对象模型设计

2．1 面向对象概述

2．2 阶梯轴特征分析

2．3 数据结构设计

2．4 本章小结

3 关于粗车循环节点的几何计算

3．1 回转体轮廓边界方程的描述

3．2 带精切余量阶梯轴几何参数计算

3．3 由零件轮廓得到粗加工完成轮廓的过程

3．4 本章小结

4 车削循环G代码数控程序的解释与边界轮廓的提取

4．1 车削循环指令G71／G72介绍

4．2 从G代码中提取回转体边界参数

4．3 本章小结

5 切削循环加工的路径规划

5．1 阶梯轴外圆切削路径选取的一般策略

5．2 圆球面加工节点计算实例

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 本文工作的简要总结

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况