拋物線閥瓣的加工分析和宏程序編制
1、概述
閥瓣是單座調(diào)節(jié)閥的重要零件之一，因?yàn)槠湫螤羁刂浦{(diào)節(jié)閥的流量特性，故對(duì)其形狀要求非常嚴(yán)格。常用的理想流量特性有直線、等百分比和快開特性，而拋物線特性常應(yīng)用于一些特殊場合。數(shù)控加工中，拋物線是較典型的非圓曲線。目前，數(shù)控系統(tǒng)中還未提供完善的非圓曲線插補(bǔ)功能，一般采用直線擬合，應(yīng)用宏程序編制加工。
2、工藝分析
2.1、零件圖分析
拋物線閥瓣(圖1)曲面的方程式Z=16-0.0724X2。設(shè)X軸步距為0.05mm，原始毛坯尺寸為Ф55mm×98mm，材料為316L。閥瓣加工時(shí)，采用三爪自定心卡盤裝卡(圖2)，工件坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在工件旋轉(zhuǎn)中心右端面。數(shù)控車床是采用國產(chǎn)華中系統(tǒng)的CK616i車床。
2.2、宏程序WHILE語句
華中系統(tǒng)宏程序主要用WHILE[表達(dá)式]所引導(dǎo)的循環(huán)語句，當(dāng)指定條件滿足時(shí)，執(zhí)行WHILE……ENDW之間的程序。當(dāng)條件不滿足時(shí)，執(zhí)行ENDW后續(xù)的程序段。
圖1 閥瓣
2.3、加工程序
T01刀不重磨機(jī)夾式車刀
N10M42 主軸檔速選擇
N20M03S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min
N30T0101M08 執(zhí)行1號(hào)刀1號(hào)刀補(bǔ)，冷卻液開
N40G00X56Z2 快速移動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn)(B點(diǎn))
N50G71U0.5R0.5P60Q190X0.6Z0.01F100 每次切削0.5mm每次退出0.5mm循環(huán)從N60行開始到N190結(jié)束，直徑方向精加工余量0.6mm長度方向精加工余量0.01mm粗加工進(jìn)給量100mm/min
N60G00X0 快速至中心(C點(diǎn))
N70G01Z0F80 至工件編程原點(diǎn)(O點(diǎn))
N80G03X20.85Z-3.32R18F80 車削圓弧至Ф20.85mm長度3.32mm半徑18mm(D點(diǎn))
N90G01X34.74Z-8.26 車至Ф34.74mm長度8.26mm(E點(diǎn))
N100G03X38.36Z-10.65R5 車削圓弧至Ф38.36mm長度10.65mm半徑5mm(F點(diǎn))
N110﹟10=19.18 設(shè)置X向半徑起始變量
N120WHILE﹟10LE25 判斷X向半徑是否到終點(diǎn)
N130G01X[2*﹟10]Z[16-0.0724*﹟10*﹟10]拋物線插補(bǔ)
N140﹟10=﹟10+0.05 X變量步距每次0.05mm
N150 ENDW
N160 G01X50Z-29.25車至Ф50mm長度29.25mm(G點(diǎn))
N170X52Z-30.98車至Ф52mm長度30.98mm(H點(diǎn))
N180Z-35.25 車至長度35.25mm(I點(diǎn))
N190X56退出至Ф56mm
N200G00X100Z100 快速移動(dòng)到換刀點(diǎn)
N210T0100M09 取消刀補(bǔ)，冷卻液關(guān)
N220M30 程序結(jié)束
圖2 閥瓣加工
3、結(jié)語
對(duì)于拋物線等規(guī)則閥瓣曲面的編程，使用CAD/CAM軟件，一般存在工作量大，程序龐大，加工參數(shù)不易修改等缺點(diǎn)。但宏程序把機(jī)床功能參數(shù)與編程語言結(jié)合，靈活的參數(shù)設(shè)置也使機(jī)床具有最佳的工作性能。同時(shí)給予操作過程較大的自由調(diào)整空間。
