數(shù)控機(jī)床按其功能分為二軸聯(lián)動、三軸聯(lián)動、五軸聯(lián)動等，能否在現(xiàn)有的二軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床上加工完成需三軸聯(lián)動加工的球面曲線，通過實(shí)踐證明是完全可以的。例如：我廠生產(chǎn)的T6920A銑鏜床中有一種零件叫做安全接合子座，這個(gè)零件上有12-球面曲線就是需要三軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床加工的，其結(jié)構(gòu)如圖1。圖中B-B、C-C是需三軸聯(lián)動完成的12-球面曲線。因工廠條件有限，這種零件又是小批量生產(chǎn)，如果外協(xié)加工每個(gè)零件需要幾千塊錢費(fèi)用，為此我們采用我廠生產(chǎn)的XK5040二軸聯(lián)動數(shù)控立銑，通過編制兩軸半聯(lián)動加工程序完成12-球面曲線的加工。 ;gL{*gR]S  
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圖1 1L`V{\_0s  
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1 球面曲線計(jì)算的基本原理 #e.x]v:  
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采用直線逼近圓弧的方法，將X、Y方向的圓弧插補(bǔ)劃分為每間隔0.05°一段小直線，劃分方法為，根據(jù)B-B展開圖所給出的條件，利用CAD作圖很容易求出從圓心到端點(diǎn)的弧長圖中AB間距離，在根據(jù)已知條件弧長、半徑求出每段曲線所夾的圓心角θ，這樣就可以將X、Y方向的圓弧劃分每間隔0.05°一段密集的小直線了，這些小直線端點(diǎn)的位置坐標(biāo)通過三角函數(shù)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)很容易求出，并且只需求出一個(gè)球面曲線，其它11個(gè)可采用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的方法求出，這些密集的小直線經(jīng)過直線插補(bǔ)后，便形成了一段圓弧曲線，在將Z軸深度控制按照同樣的方法，既X、Y方向每間隔0.05°運(yùn)行一段小直線后Z軸向上運(yùn)動0.05mm，便可完成C-C視圖要求。 %f CkR`:  
e;v"d!H/  
計(jì)算公式如下： 4M%|N  
|[~S&  
X=Rcosθ fTpG>*{p  
Y=Rsinθ )&E]  
g(zeOS]q}  
旋轉(zhuǎn)公式為： ^zTe9:hz/\  
u"zR_CzYc  
X=X'cosθ-Y'sinθ 0xZ^ f}@L  
Y=X'sinθ+Y'cosθ O)W+rmToI  
kB?/_a`]  
式中：X'——在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的X值 <cZ/_+H%
C  
θ——AB弧長所對應(yīng)的圓心角 jW7ffb `O  
Y'——在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的Y值 .<vXj QE  
R——AB弧半徑 p9jC-&:  
5`3x(=b  
2 球面曲線的加工程序 HT/!+#W.  
R1SFMI   
選擇R4.7H9球型立銑刀。 0e&&k  
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球面曲線的計(jì)算。 y_>DszRN`u  
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工件坐標(biāo)系設(shè)定在工件圓心上，Z軸O點(diǎn)設(shè)在B-B展開圖5.5+0.1尺寸下面。 \s[L=^!  
Y'0
00#+  
數(shù)控NC代碼的自動生成。應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，采用C語言編制計(jì)算程序，并將其自動轉(zhuǎn)換為具體數(shù)控機(jī)床所需要的數(shù)控代碼(本系統(tǒng)的數(shù)控代碼適用于FANUC 0M系統(tǒng)及FANUC 3M-A系統(tǒng))，自動生成NC代碼，加工程序框圖見圖2。 khjdTq\\  
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圖2 ,FP
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3 小結(jié) MtwlZg`c3  
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采用此方法加工的12-球面曲線，經(jīng)有關(guān)方面的檢測證明球面曲線粗糙度、曲面結(jié)構(gòu)完全符合設(shè)計(jì)圖紙要求，實(shí)踐證明采用二軸聯(lián)動可以實(shí)現(xiàn)需三軸聯(lián)動完成的工件加工，它既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量、還為工廠節(jié)約了大量的資金。