圆柱插补功能在数控车铣复合加工中心的应用
巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件
巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件作者：陈未峰来源：《职业·中旬》2013年第04期摘要：随着我国装备制造技术的不断发展，车铣复合数控机床在机械制造行业的应用越来越广泛，它可以有效减少加工工序和时间，提高加工效率。
充分利用极坐标插补和圆柱插补两大功能，能更好地解决回转体类复合零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。
关键词：车铣复合数控机床极坐标插补零件加工“工欲善其事，必先利其器”，随着我国装备制造技术的发展，数控机床在机械制造行业得到了广泛应用。
相比一般的数控车床而言，车铣复合数控机床凭借强大功能和结构优势，通过车铣复合功能切削加工，有效地提高了加工效率和产品质量。
一、车铣复合数控机床的坐标轴运动车铣复合数控机床是在数控车削功能的基础上，有效利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工，使工件在形状精度、位置精度、已加工表面质量等各个方面达到使用要求的一种先进的切削加工机床。
车铣复合加工不是单纯地将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工，主要利用极坐标插补和圆柱插补两大功能解决回转体类复杂零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。
在加工回转体工件时，卡盘或者工件的旋转是主运动，刀具的横向X向或纵向Z向移动是从运动，刀具的刀尖与工件中心等高，刀架台不能作垂直方向的运动。
在工件表面上加工异形轮廓时，主要应用极坐标插补指令让主轴的旋转做从运动，定义为C轴；装在刀架上的动力刀具的旋转运动转换为主运动（由刀架内伺服电机驱动实现），刀具还可以实现X向或Z向的进给从运动（如图1）。
二、车铣复合数控机床上的极坐标插补功能所谓极坐标插补功能，是指车铣复合数控机床本身具有1个旋转轴和1个移动轴，旋转轴实现极坐标下的极角改变，移动轴实现极径改变，两轴在位置控制模式下实现旋转与移动联动功能的切削加工。
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插补在数控技术中的重大作用
插补控制功能是数控制造系统的一个重要组成部分，是数控技术中的 核心技术。它的性能直接代表制造系统的先进程度，它的好坏直接影 响着数控加工技术的优劣，是目前数控技术急需提高和完善的环节之 一。
插补的含义 插补，就是根据零件轮廓的几何形状、几何尺寸以及轮廓加工的精度 要求和工艺要求，在零件轮廓的起点和终点之间插入一系列中间点 （折线端点）的过程，即所谓“数据点的密化过程”，其对应的算法 称为插补算法。
NURBS插补
定义NURBS 曲线的三个参数 (控制点、权值、节点矢量)作 为NC 程序指令的一部分，让
CNC 在内部计算并生成 NURBS 曲线，并按照该 NURBS 曲线醚动机床动作， 加工出NURBS 曲线的形状
插补 分类
曲面插补
将曲面加工的复杂刀具运动轨 迹产生功能集成到CNC中，由 CNC直接根据待加工曲面的几 何信息和工艺参数实时地完成 连续刀具轨迹插补，以此控制
0≤t≤1，i=0,1,2,3……n-33来自泰勒展开的NURBS曲线插补及实现
NURBS曲线插补算法将定义NURBS曲线的三个参数(控制顶点、权 因子、节点矢量)和进给速度等作为NC程序指令,在CNC系统内部生 成NURBS曲线,驱动机床动作,加工出NURBS曲线的形状,即为NURBS 曲线插补。在参数空间中,曲线轨迹参数ｕ的插补计算可由二阶泰 勒级数表示:
法最为合适。在不影响精度的情况下,为避免繁琐的计算,采用三次NURBS曲线。
其第ｉ段曲线用下式表示:
其中:Ｍｉ是只与节点向量相关的常 数距阵,在系数计算中,控制点和权 因子都是已知的,所以ａ,ｂ,ｃ,ｄ, vvvvvvvv 与参数无关,在实时插补 计算时只需要计算插补变化量△t就 可以,因此减轻了复杂的计算,加快 了计算速度。
极坐标插补功能在车铣复合加工中心的应用
・
模 具 制 造 技 术
・
极坐标插补功能在车铣复合加 工 中心 的应用
高 升
中山市技师 学院 （ 广 东中 山 ５ ２ ８ ４ ０ ０ ）
【 摘要】极 坐标插补功 能是利用车铣 复合加工 中心加 工端 面轮廓的关键技 术， 在加 工回转
体产品 的端 面多边形轮廓或 多边形 凹槽时， 为提 高生产效率 ， 并且能方便保证相对位 置的 加 工精度 ， 可选择在车铣复合加 工 中心上利用极 坐标插补功 能进行加工， 这样 能够完成 一 次装夹 ， 符合工序 集中的加 工原则 。 关键词 ： 车铣复合加 工： 极 坐标插补； 工序 集中
ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
数控机床的插补原理及方法
数控机床的插补原理及方法1概述在数控加工中，被加工零件的轮廓形状千变万化、形状各异。
数控系统的主要任务，是根据零件数控加工程序中的有关几何形状、轮廓尺寸的数控及其加工指令，计算出数控机床各运动坐标轴的进给方向及位移量，分别驱动各坐标轴产生相互协调的运动，从而使得伺服电机驱动机床工作台或刀架相对主轴(即刀具相对工件)的运动轨迹以一定的精度要求逼近所加工零件的理想外形轮廓尺寸。
2插补的基本概念数控系统的主要作用是控制刀具相对于工件的运动轨迹。
一般根据运动轨迹的起点坐标、终点坐标和轨迹的曲线方程，有数控系统实时地算出各个中间点的坐标，即“插入、补上”运动轨迹各个中间点的坐标，通常把这个过程称为“插补”。
机床伺服系统根据这些坐标值控制各坐标轴协调运动，走出规定的轨迹。
插补工作可以由软件或硬件来实现。
早期的硬件数控系统(NC系统)都采用的数字逻辑电路来完成插补工作，在NC中有一个专门完成插补运算的装置，称为插补器。
现代数控系统(CNC或MNC系统)，插补工作一般用软件来完成，或软硬件结合实现插补。
而无论是软件数控还是硬件数控，其插补运算的原理基本相同。
它的作用都是根据给定的信息进行数字计算，在计算过程中不断向各个坐标轴发出相互协调的进给脉冲，使刀具相对于工件按指定的路线移动。
3对插补器的基本要求和插补方法的分类对于硬件插补器的要求如下。
1)插补所需的原始数据较少。
2)有较高的插补精度，插补结果没有累积误差，局部偏差应不超过所允许的误差(一般应小于一个脉冲当量)。
3)沿进给线路，进给速度恒定且符合加工要求。
4)电路简单可靠。
插补器的形式很多，从产生的数学模型分，有一次(直线插补器)、二次(圆、抛物线、双曲线、椭圆)插补器及高次曲线插补器等。
从基本原理分，有数字脉冲乘法器、逐点比较法插补器、数字积分器、比较积分法插补器等。
常用的插补方法有基准脉冲插补法和数据采样插补法两种。
巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件
巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件摘要：随着我国装备制造技术的不断发展，车铣复合数控机床在机械制造行业的应用越来越广泛，它可以有效减少加工工序和时间，提高加工效率。
充分利用极坐标插补和圆柱插补两大功能，能更好地解决回转体类复合零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。
关键词：车铣复合数控机床极坐标插补零件加工“工欲善其事，必先利其器”，随着我国装备制造技术的发展，数控机床在机械制造行业得到了广泛应用。
相比一般的数控车床而言，车铣复合数控机床凭借强大功能和结构优势，通过车铣复合功能切削加工，有效地提高了加工效率和产品质量。
一、车铣复合数控机床的坐标轴运动车铣复合数控机床是在数控车削功能的基础上，有效利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工，使工件在形状精度、位置精度、已加工表面质量等各个方面达到使用要求的一种先进的切削加工机床。
车铣复合加工不是单纯地将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工，主要利用极坐标插补和圆柱插补两大功能解决回转体类复杂零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。
在加工回转体工件时，卡盘或者工件的旋转是主运动，刀具的横向x向或纵向z向移动是从运动，刀具的刀尖与工件中心等高，刀架台不能作垂直方向的运动。
在工件表面上加工异形轮廓时，主要应用极坐标插补指令让主轴的旋转做从运动，定义为c轴；装在刀架上的动力刀具的旋转运动转换为主运动（由刀架内伺服电机驱动实现），刀具还可以实现x向或z向的进给从运动（如图1）。
二、车铣复合数控机床上的极坐标插补功能所谓极坐标插补功能，是指车铣复合数控机床本身具有1个旋转轴和1个移动轴，旋转轴实现极坐标下的极角改变，移动轴实现极径改变，两轴在位置控制模式下实现旋转与移动联动功能的切削加工。
极坐标插补功能是为了适应特殊零件的加工而产生的，以六方体零件的加工为例。
便捷高效的数控铣床圆柱形表面加工程序
便捷高效的数控铣床圆柱形表面加工程序数控铣床圆柱形表面加工是一种常见的加工方式，它可以通过数控铣床上的刀具进行高效、便捷的加工。
下面将介绍一种便捷高效的数控铣床圆柱形表面加工程序。
需要明确加工的材料和工件的尺寸要求。
根据工件要求选择合适的刀具和加工参数，并将其输入数控铣床控制系统。
接下来，将工件放置在数控铣床工作台上，并进行夹紧固定。
确保工件加工时不会出现松动或者移动的情况。
接下来，打开数控铣床的电源，并检查各项系统是否正常。
设置数控铣床的工作模式、进给速度、切削深度、进给量等参数。
然后，进入数控铣床的自动操作界面，并输入所需的加工程序。
在加工程序中，要合理设置刀具的起点、终点和轨迹，保证刀具在加工过程中的安全性和准确性。
接下来，将加工程序上传到数控铣床控制系统，并进行相关参数的设置。
启动自动加工模式，让数控铣床按照预定的轨迹进行加工操作。
在加工过程中，要严格掌握加工速度、进给速度和切削深度等参数，以确保加工质量。
在加工过程中要定期检查刀具的状况，及时更换磨损严重的刀具。
加工完成后，停止数控铣床的自动操作，并进行零件的质量检查。
检查工件的尺寸、表面质量和形状是否符合要求。
将工件从数控铣床上取下，并进行必要的后续处理。
如清洁、上光、涂漆等，最后将工件放置妥当的位置，完成加工任务。
以上就是一种便捷高效的数控铣床圆柱形表面加工程序，通过合理设置加工参数和刀具选择，结合数控铣床的自动操作功能，可以提高加工效率和加工质量。
通过定期检查和维护数控铣床及刀具，可以延长设备的使用寿命，降低生产成本。
插补原理的应用
插补原理的应用1. 简介插补原理是指在计算机数控系统中，通过将点之间的两条轴运动的合成分解为两条轴的两个分量分别进行单轴插补运动，并在同一个点合成两条轴的两个分量，从而实现多轴的联动运动。
插补原理广泛应用于机械加工、自动化生产线等领域，提高了生产效率和产品质量。
2. 插补原理的作用插补原理的主要作用是将点之间的运动轨迹转化为机床运动轨迹，实现机床的自动控制和准确的加工。
具体来说，插补原理可以实现以下三个方面的作用：•坐标系转换：将绝对坐标系转换为机床工作坐标系，确保机床按照预设的路径进行运动。
•补偿控制：通过补偿误差，提高加工精度，保证加工质量。
•切削参数控制：根据加工要求，调整切削速度、进给速度等切削参数，实现不同工件的加工。
3. 插补原理的应用案例3.1 机械加工在机械加工领域，插补原理被广泛应用于数控加工中。
通过将机械零件的设计图纸转化为数控代码，实现机床的自动控制和精确加工。
具体应用包括：•铣削加工：通过插补原理，实现数控铣床在不同切削方向上的插补运动，完成复杂零件的加工。
•钻孔加工：通过插补原理，控制数控钻床在不同点上的垂直插补运动，实现孔径不同的钻孔加工。
3.2 自动化生产线在自动化生产线中，插补原理被用于控制机器人的运动。
通过将目标轨迹转化为机器人的轨迹，实现机器人的自动化运动。
具体应用包括：•可编程控制器（PLC）插补：通过插补原理，控制PLC内置的插补电路，实现机器人的复杂轨迹运动，完成装配、焊接等工作。
•跟踪控制插补：通过传感器捕捉目标位置，利用插补原理实现机器人跟踪运动，完成物料搬运、捡拾等任务。
3.3 三维打印在三维打印领域，插补原理被应用于控制打印头的运动。
通过插补原理，将三维模型的路径转化为打印头的运动路径，实现精确的打印。
具体应用包括：•FDM打印：通过插补原理，控制热塑性材料的喷嘴在三维空间中的插补运动，实现精确的材料叠加，完成打印过程。
•SLA打印：通过插补原理，控制光固化材料的光束在三维空间中的插补运动，实现精确的固化，完成打印过程。
车铣复合加工中心应用
车铣复合加工中心应用摘要：全球经济快速发展，自动化、航空领域为提高经济效益，减少自身加工规模，分批转包零件加工需求，供应商为应对结构复杂、高精度的零件生产，可以通过车铣复合加工中心强大的加工能力实现零件加工，制造出满足客户定制化产品的需求，为此需要加大车铣复合加工中心性能研发力度，提高复合加工中心生产复杂零件的能力，强化复合加工中心的生产优势。
本文通过概括车铣复合加工中心的概念、优势及设计理念，介绍车铣复合加工中心两大重要流派的特征及应用，总结车铣复合加工中心的应用发展，为国内车铣复合加工中心发展研究提供理论参考借鉴。
关键词：车铣复合加工中心；铣削加工；在线测量校对；应用发展制造业是经济快速发展的重要行业，随着行业竞争加强，企业想要提高综合实力，实现经济效益快速增长，需要洞察社会需求，满足客户定制化要求，重视多品种、小批量零件的加工，有效控制物流运输，缩短交货时间，提高企业生产能力，为此可以重视车铣复合加工中心使用，借助复合加工中心强大的加工能力，减少制作工序，提高零件加工精度，优化装夹次数，实现机床设计一体化，进行零件流水线作业，提高复合加工中心可靠性，充分了解日式、欧式车铣复合加工中心作业性质，优化材料选择，降低企业成本，提高经济效益。
1.车铣复合加工中心的基本概述1.1车铣复合加工中心的概念与优势车铣复合加工中心主要由加工中心与数控车床复合而成，工序内容包括铣削加工、车削加工，外形与传统加工中心相似，不过机床内部结构复杂、应用技术先进，是最为流行的机械加工工艺之一，可以实现零件一次装夹全部完工的工作理念，在机床上即可完成零件全部或大部分加工工作，从而集中加工工序，提高工艺有效性。
车铣复合加工中心满足零件铣削加工、车削加工要求，配备符合车加工要求的车削主轴，刀库安装的车刀可以借助铣削主轴定位来实现零件的车削加工，使得车铣复合加工中心单次装夹可以进行铣、钻、镗、车、攻丝等加工工序，降低零件加工准备时间，提高零件加工精度，从而有效控制生产成本，增加企业经济效益。
插补技术在数控系统中的应用
插补技术的发展趋势和未来展 望
插补技术的发展趋势
智能化：插补技术将更加智能化，能够自动识别和适应不同的加工环境和需求。 高速化：插补技术将更加高速化，能够满足高速加工的需求。 集成化：插补技术将更加集成化，能够与其他数控系统更好地集成和配合。 网络化：插补技术将更加网络化，能够实现远程控制和监控。
未来插补技术的应用场景和展望
工业自动 化：提高 生产效率， 降低成本
医疗领域： 辅助手术， 提高手术 精度
航空航天： 提高飞行 器控制精 度，降低 能耗
智能交通： 提高交通 效率，降 低交通事 故率
智能家居： 提高生活 便利性， 提高生活 质量
虚拟现实： 提高用户 体验，增 强沉浸感
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插补技术在数控系统中的应用
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插补技术在数控系统中的应用实例
插补技术的优缺点及改进方向 插补技术的发展趋势和未来展望
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插补技术的定义和作用
插补技术的定义
插补技术是一种在数控系统中用于生成刀具运动轨迹的方法
插补技术的目的是通过计算刀具的运动轨迹，实现对工件的精确加工
降低加工成本： 插补技术可以减 少刀具磨损，降 低加工成本。
提高加工灵活性： 插补技术可以适应 不同的加工需求， 提高加工灵活性。
插补技术的分类
直线插补
概念：在数控系统中，直线插补是一种将直线运动转换为一系列离散点的方法 应用：广泛应用于数控机床、机器人等设备中 特点：速度快、精度高、稳定性好 技术：包括脉冲增量插补、数据采样插补等
插补技术的核心是控制刀具的运动速度和方向，以实现对工件的精确加工 插补技术在数控系统中的应用广泛，包括直线插补、圆弧插补、螺旋线插 补等
圆柱展开指令在铣削圆柱凸轮中的应用
Ｇ １Ｚ一 ８Ｆ２ ０ ０ Ｇ １ ７Ｙ０Ａ０ Ｒ２ ５ ０ ２． Ｇ４１Ｄ １Ｙ． ０ １ Ｇ３Ｘ０Ｙ０Ｒｌ ０ ＃１ ０ ＝
５ ．９ 是 周长 为 ３ ０ ｎ 圆的 半 径 （ ６ ｍｍ／ ７２ ６ ６ ｍｉ的 ３０
一
ｌ 垒・ｌ 一
■
图２ 圆柱端面 凸轮
４ ５
一
中不再 出现Ａ坐标 ，而是 用ｙ，并不是 标在移动。由于程序 中是
用 ｙ 标取代 了 坐 ＾ 坐标 ，就像是在 ｙ 平面内编程一 样 ，当然可以使用 圆弧指令 、倒角或 圆角指令 ，以
由于 展开 图上 给 出 的正 弦 曲线 是 工件 的 轮廓 而
从 本 例 中也 可 以 看 到 ，使 用 圆柱 展 开 指 令 时 ，编写程序前要把各节点 标预先计算 出来 。 不过 ，如果 圆弧 过渡部分 的形状要 求不严 （ 大多 数 凸轮是 允许这 样变通处 理的 ，对 凸轮工作 时从 动件的动 作没有 太大影响 ），则可 省去计算 的过 程。这 个办法就是把 圆柱的半径看作５ ．９ ｍｍ， ７２ ６
法不仅编程所需时间明显缩短 了 （ 不到后者的三分
之～ ），而且编程的难度也 降低 了，是一种值得推
广 的 编程 方 法 。ＭＷ
３ 结语 ．
从 这 两 个 例子 可 以 看 出 ，在 加 工 圆柱 槽 凸轮 和
圆柱端面 凸轮时 ，使用 圆柱 展开指令是 非常方便
（ 收稿 日期 ：２ １ １０ ） ０ １１１
本 例 的工件 坐标 系 坐标 原 点设 在工 件左 端
Ｒ１ｍｍ，则编程很简单 ，只需３ ０ 行Ｇ１ 指令即可。然 而 现在有 了两个Ｒ１ ｍｍ，就必须考虑怎样在 圆柱 ０
车铣复合中心编程与操作
车削中心编程与操作1.项目目标：1.1 能制定典型车削中心加工零件的加工工艺。
1.2 能编制车削中心数控加工程序。
2.项目内容：2.1典型车铣复合加工的编制方法；2.2程序输入与零件加工。
3.项目要求：3.1能进行零件的程序编制；3.2能操作DT310车削中心。
任务一车削中心编程一、轴控制和运动方向如图5-1所示，控制轴和它们的运用方向按以下表确定表5-1 轴控制和运动方向控制轴单位+方向X 刀塔加工直径增加的方向Z 刀塔切削刀具远离主轴移动的方向C 主轴逆时针方向旋转，从主轴观察工件图5-1 机床坐标结构图二、G功能1．G00——快速定位2．G01——直线插补3．G02/G03——圆弧插补4．G04——延时5．G07.1（G107）——圆柱插补使用圆柱插补功能，通过将圆柱圆周展开成平面，圆柱圆周上的开槽编程可假定在一个平面上进行。
即圆柱插补功能允许将圆柱圆周上的轮廓编程为平面上的轮廓。
（1）指令格式G19 W0 H0（指定加工用的ZC平面）G07.1 （G107）C （调用圆柱插补模式，指定凹槽底部工件的半径）…G07.1（G107）C0（取消）说明：1）在圆柱插补模式中，不能使用I 和K 定义圆弧。
必须使用R 指定圆弧半径。
R 指令的单位为“mm”。
如G02 Z_ C_ R4.0; （半径为4 mm）2）在圆柱插补模式中，不能指定孔加工封闭循环（G83 - G85、G87 -G89）。
3）若在圆柱插补模式中指定圆弧插补或刀具半径偏移，则需指定加工用的ZC 平面。
4）若要在圆柱插补模式中执行刀具半径偏移功能，则在调用圆柱插补模式前取消刀具半径偏移功能，且在调用圆柱插补模式后指定刀具半径偏移功能。
5）在圆柱插补模式中，不能以快速进给速度执行定位。
若要以快速进给速度执行定位，必须取消圆柱插补模式。
6）在圆柱插补模式中不能指定工件坐标系（G50、G54 - G59）、本地坐标系（G52）和机床坐标系（G53）。
基于G07.1指令圆柱凸轮数控编程探究
基于G07.1指令圆柱凸轮数控编程探究[摘要]本文从G07.1指令的格式、应用注意点出发，结合教学过程中的应用实例，在第四轴编程时，特别在需要圆周分度的情况下，进一步说明G7.1指令在圆柱凸轮数控编程中的应用。
【关键词】G07.1；圆柱凸轮；数控编程引言G07.1指令是圆柱插补功能，是FANUC系统特殊功能指令，尤其在第四轴编程时有大的用场，特别在需要圆周分度的情况下，更体现了它的作用。
1、圆柱插补G07.1指令格式：G07.1 旋转轴名称圆柱半径；（1）G07.1 旋转轴名称0；（2）说明：以（1）的指令进入圆柱插补模式，指令圆柱插补的旋转轴名称。
以（2）的指令解除圆柱插补模式。
例如：00001 N1 G28 N2….. N6 G07.1 C125.0;进行圆柱插补的旋转轴为C轴，圆柱半径为125mm。
…… …….N7 G07.1 C0; 圆柱插补模式解除。
……. …….2、G07.1圆柱状插补过程中应注意的问题1.G07.1必须在单独程序段中。
2.圆柱插补模式中，不可再设定圆柱插补模式。
再设定时，须将原设定先解除。
3.圆柱插补可设定的旋转轴只有1个。
因此G07.1不可指令2个以上的旋转轴。
4.定位模式（G00）中，不可指令圆柱插补。
5.圆柱插补模式中，不可指定钻孔用固定循环（G73、G74、G76、G81～G89）。
6.刀具长度补偿必须在进入圆柱插补模式前写入。
在圆柱插补模式中，不可进行补偿的变更。
7.分度盘机能使用中，不可使用圆柱插补指令3圆柱形插补举例（X轴按直径编程、C轴按角度编程）例1：在圆柱表面加工曲线槽。
（如图）O0002（圆柱形插补）N15 T0505N25 M13 对从动刀具旋转（相当于M03）N30 G97 S2000N32 M52 主轴定位N35 G07.1 C19.1 开始插/毛坯半径N37 G94 F200N40 G0 X45 Z-5N45 G1 X35 C0 Z-5N50 G1 Z-15 C 22.5N55 Z-5 C 45N60 Z-15 C 67.5N65 Z-5 C 90N70 Z-15 C 112.5N75 Z-5 C 135N80 Z-15 C 157.5N85 Z-5 C 180N90 Z-15 C 202.5N95 Z-5 C 225N100 Z-15 C 247.5N105 Z-5 C 270N110 Z-15 C 292.5N115 Z-5 C 315N120 Z-15 C 337.5N125 Z-5 C 360N130 X45N135 G07.1 C0 插补结束N140 M53 园轴操作结束N145 G0 X80 Z100 M15N150 M30例2：运用加工图所示的零件，刀具T01为φ8mm的刀具，半径补偿号为D01。
车铣复合中心编程与操作
车削中心编程与操作1.项目目标：能制定典型车削中心加工零件的加工工艺。
能编制车削中心数控加工程序。
2.项目内容：典型车铳复合加工的编制方法；程序输入与零件加工。
3.项目要求：能进行零件的程序编制；能操作DT310车削中心。
任务一车削中心编程一、轴控制和运动方向如图5-1所示，控制轴和它们的运用方向按以下表确定表5-1 轴控制和运动方向二、G 功能1. GO 快速定位2. G01――直线插补3. G02/G03——圆弧插补4. G04――延时5. （ G107）——圆柱插补使用圆柱插补功能，通过将圆柱圆周展开成平面，圆柱圆周上的开槽编程可假定在一个平面上进行。
即圆柱插补功能允许将圆柱圆周上的轮廓编程为平面上的轮廓。
（1 ）指令格式G19 WO H0 （指定加工用的 ZC 平面）（G107） C_ （调用圆柱插补模式，指定凹槽底部工件的半径）（G107）CO （取消）说明：1） 在圆柱插补模式中，不能使用I 和K 定义圆弧。
必须使用 R 指定圆弧半径。
R 指令的单位 为"mr ” 女口 G02 Z_ C_ ; （半径为 4 mm ）2） 在圆柱插补模式中，不能指定孔加工封闭循环（ G83 - G85、G87 -G89）。
3） 若在圆柱插补模式中指定圆弧插补或刀具半径偏移，则需指定加工用的ZC 平面。
4） 若要在圆柱插补模式中执行刀具半径偏移功能，则在调用圆柱插补模式前取消刀具半径偏移 功能，且在调用圆柱插补模式后指定刀具半径偏移功能。
5） 在圆柱插补模式中，不能以快速进给速度执行定位。
若要以快速进给速度执行定位，必须 取消圆柱插补模式。
□ 曰:门X -◎ 匚二图5-1 机床坐标结构图6）在圆柱插补模式中不能指定工件坐标系（G50 G54 - G59）、本地坐标系（G52）和机床坐标系（G53。
7）在定位模式（G00）中不能指定（G107指令。
（2）编程实例如图5-2所示圆柱开槽加工，应用编程加工该零件槽。
数控加工机床“圆柱插补”功能的替代方案
上 的。
１常规的旋转轴替换法 通常 ， 只要 提供 圆 柱 凸轮 的 Ｃ Ａ Ｄ 的展 开 图 ， 经 适 当处 理 后仅 保 留刀轨廓线（ 如图 １ ） ， 然后把此廓线导入 Ｃ Ａ Ｍ软件适 当位置 ， 点击 刀具 路 径一 外 形 铣削 ， 按 提 示选 择 线 串 ， 确 定 后 弹 出外 形铣 削（ ２ Ｄ ） 对 话框 ， 设 置 适 当 的刀 具 参 数 ， 并激 活旋 转 轴 候选 框 ， 轴 之 取 代选 择 Ｙ 轴， 确认旋转方向与机床 回转轴运动方向相同， 同时输入 圆柱凸轮 的实际直径 ３ ５ ， 确定 。再点选外形铣削参数 ， 关闭刀具半径补偿 ， 设 置适当的刀具起始点 、 加工深度 ， 确定退出。 接着 ， 再点击操作管理 ， 经路径模拟与实体验证正确后 ， 后处理输出 Ｎ Ｃ加工程序 。
Ｎ１０ ８ Ｇ４３ Ｈ１ Ｚ ６７ ． ５ Ｙ ８ Ｎｌ １ ０Ｚ ６０ ． Ｎ１ １ ２Ｇ１ Ｚ １ ４． Ｆ１ ０ ０ ０ ．
鉴于 Ｃ Ａ Ｍ软件在处理 圆弧曲线时不能手动调节精度 ，其 内置 的方 案 是 不 可 控 的 ， 笔者 通 过 实 验证 明 ， Ｎ Ｕ Ｒ Ｂ Ｓ曲线 的控 制 点 就 是 Ｃ Ａ Ｍ刀位点 ， 这就为我们处理廓线时提供 了一个可靠的依据 ， 只要 把 图 １中 的 圆弧 等 分 足 够 多 的 点 ， 再用 Ｎ Ｕ Ｒ Ｂ Ｓ曲 线 连 接 ， 那么， 实 际 路径 与 理 想路 径 的误 差 将可 以无 限小 １ ２ ． １点 的 生成 执行等分点命令 ， 输入等分数 ３ Ｏ （ 根据所需精 度任意确定 ） ， 再 分别选择图 １中廓线 的圆弧， 然后删除圆弧线 ， 存盘 。 ２ ． ２ Ｎ Ｖ Ｒ Ｂ Ｓ曲线 的生 成 从Ｕ Ｇ Ｎ Ｘ软件 导 人包 含 点 的 曲线 ， 曲线 命 令 ， 点 选 通 、 ＼ 执行 样 条 过 点 集 的 曲线 ， 再 按 提 示 选 择起 始 点 和 终 止 点 ， 生成 Ｎ Ｕ Ｒ Ｂ Ｓ曲线 。 分 别 执行 ， 共生成 ５ 条Ｎ Ｕ Ｂ Ｒ Ｓ曲线 。接着 删 除 所 有 的点 ， 再 把 曲线 导出为 Ｉ Ｇ Ｅ Ｓ类型 文 件 。 ２ － ３ 导人 处 理后 的曲线 启动 Ｃ Ａ Ｍ软件 ， 执行档案转换功 能 ， 导入 刚才处理好 的 Ｉ Ｇ Ｅ Ｓ 文件。 ２ ． ４程 序 的 生成 点击 刀 具 路径 － 夕 形铣削 ， 按 提示 选 择 线 串 ， 确定 后 弹 出外 形铣 削（ ２ Ｄ） 对话框 ， 设置适 当的刀具参数 ， 并激活旋转轴候选框 ， 轴之取 代选择 Ｙ轴 ， 同时输入圆柱 凸轮的实际直径 ３ ５ ， 确定 。再点选外形 铣 削 参数 ， 关 闭 刀 具半 径 补 偿 ， 设 置适 当 的刀 具 起 始 点 、 加工深度 ， 确定退 出。接着 ， 再点击操作管理， 经路径模拟与实体验证正确后 ， 后处 理 输 出 Ｎ Ｃ加工 程 序 。
圆柱面插补加工封闭双向回程螺杆
2020年 第4期冷加工80智能制造Intelligent Manufacture圆柱面插补加工封闭双向回程螺杆■■郑州飞机装备有限责任公司 （河南郑州 450005） 何明辉 陶卫军 于海鹏摘要：介绍了在车削中心上用圆柱面插补指令加工封闭双向回程螺杆的方法，通过把圆柱表面的异形槽展开成直线进行加工，减少编程难度，并通过选用合适的数控刀具和切削参数，提高加工质量。
关键词：封闭双向回程螺杆；圆柱面插补；螺旋槽封闭双向回程螺杆是一种特殊的传动螺杆，在左旋、右旋两个螺旋槽首尾与和螺旋相切的圆弧相连接，构成封闭回路，无空刀槽，两个螺旋槽相连部位的圆滑过渡是加工的难点。
封闭双向回程螺杆的牙型一般为方牙螺纹，传统的机械加工常采用车削、铣削配合的方法进行加工，即先由铣削加工出两端的圆弧沟槽，再由车削沿沟槽进给车出左、右两个螺旋槽，这种方法在加工两个螺旋槽连接部位时存在较大误差，通常需要经过钳工的锉修、抛光后才能满足使用要求。
若采用数控车床加工该螺杆，左、右两个螺旋槽相连部位的圆滑过渡不易控制，连接部位较尖，滑块易卡死。
针对以上问题，我们经过摸索试制，采用哈挺车削中心T42的圆柱面插补功能加工此类螺杆，满足滑块的平滑移动。
1. 圆柱面插补功能G107圆柱面插补功能利用铣刀旋转和机床主轴具备的C 轴运动，实现对圆柱外径进行轮廓铣削加工，在执行圆柱面插补G107时，G 19指令用于选择Z 、C 工作平面，仅需使用线性的Z 值、角向C 值（单位：度）和进给速率来指定位移的终点位置。
圆柱面插补使用的坐标系如图1所示。
图1 坐标系示意圆柱面插补编程规则：1）当G107有效后，不允许使用G00快速定位功能。
当使用圆弧插补G02、G03时，圆弧半径使用R 字进行编程。
2）C 轴启动指令M23必须在主轴使用圆柱面插补之前，且主轴必须被定向到0°。
3）在G107圆柱面插补指令程序段中，C 字是指被加工工件的半径。
圆柱面插补时C 轴的单位是角度，X 字被用来定义切削深度，进给速度单位mm/min 。
便捷高效的数控铣床圆柱形表面加工程序
便捷高效的数控铣床圆柱形表面加工程序数控铣床是当今工业领域最为常用的一种机床，可广泛应用于各种精密机械加工领域，如飞机、汽车、化工、医疗等行业。
在数控铣床加工中，精度和效率是最为关键的指标之一，特别是在加工圆柱形表面时更为重要，因为圆柱形件是常见的工程零件之一，同时也是难度较高的加工对象之一。
传统的圆柱形件加工方法是手工加工与普通铣床加工，这种加工方式需要大量的人力和时间，并且容易出现误差，因此效率和精度都不高。
而数控铣床采用程序控制，并结合自动化传感器，可大大提高加工效率和精度，同时也便于操作和控制。
本文将介绍一种在数控铣床上实现圆柱形表面加工的便捷高效方法。
该程序特别适用于加工大量数量且精度要求较高的圆柱形件，如轴类零件。
程序控制模式数控铣床是一种通过计算机程序控制其刀具移动轨迹的铣床。
因此，要实现圆柱形表面的加工，必须编写一个可识别的程序控制模式。
通常数控铣床的编程是采用G代码控制，G代码是一种通用编程语言，能够使用数值控制允许对不同的加工坐标和刀具进行编程。
在编写程序时，需要按照一定的格式和规范编写G代码，以确保程序的正确性和可读性。
在进行圆柱形表面加工时，需要先定义工件坐标系和刀具坐标系，然后按照G代码规范编写程序，确定加工起点和终点及所需加工的深度，最后通过计算机程序控制铣刀按照预设的路径进行移动，达到加工圆柱形表面的目的。
自动化探针测量在进行圆柱形表面加工时，精度是关键，因此必须确保圆柱形表面的尺寸精度符合要求。
这就需要使用自动化探针测量系统。
自动化探针测量系统中包括一个用于探测工件表面的传感器和一个专门的测量控制器，可以自动实现工件表面的测量和数据处理，并将结果反馈给数控铣床，由数控铣床计算出相应的补偿量，从而调整刀具的位置和角度，实现精度更高的圆柱形表面加工。
采用自动化探针测量系统可以大大降低测量误差，提高加工精度，同时减少人工干预，提高加工效率和可靠性。
数控铣床切割技术在数控铣床上进行圆柱形表面加工，切割技术是非常重要的因素之一。
基于差分插补原理的圆柱插补模式研究
基于差分插补原理的圆柱插补模式研究
王宏甲;赵庆志;杨召彬
【期刊名称】《组合机床与自动化加工技术》
【年(卷),期】2017(000)005
【摘要】为了实现圆柱表面二次曲线的直接插补,通过对车铣复合加工中心的圆柱插补模式进行分析,提出将差分插补原理应用到圆柱插补模式中.为了得到圆柱表面插补与平面插补之间的关系,实现圆柱面二次曲线的差分插补,对圆柱面的展开进行了数学分析.通过引进圆柱插补模式缩放比例因子,实现了圆柱插补与平面插补的统一,提高了数控程序的编制与加工效率.经过分析二次曲线差分插补代码,定义了圆柱插补模式的命令格式,并进行了相关的实验验证.实验结果表明,基于差分插补原理的圆柱插补模式实现了圆柱表面二次曲线的直接插补,并且易于理解与编程.
【总页数】4页(P14-16,20)
【作者】王宏甲;赵庆志;杨召彬
【作者单位】山东理工大学机械工程学院,山东淄博 255000;山东理工大学机械工程学院,山东淄博 255000;山东理工大学机械工程学院,山东淄博 255000【正文语种】中文
【中图分类】TH162;TG659
【相关文献】
1.基于差分插补原理的平面三次多项式曲线插补 [J], 乔磊;王宏甲;杨召彬;赵庆志;张林华
2.基于差分插补原理的多维线性空间插补与仿真 [J], 王宏甲;赵庆志;乔磊;杨召彬;吴俊杰
3.基于差分插补原理的三坐标数控实验台的研制 [J], 王宏甲;赵庆志;夏汝岩;张兴武
4.基于差分插补原理的数控系统加减速规划 [J], 杨召彬;王宏甲;乔磊;孙小飞;赵庆志
5.基于差分插补原理的前瞻速度控制规划 [J], 王政皓; 刘洋; 王嘉琦; 赵庆志
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便捷高效的数控铣床圆柱形表面加工程序
便捷高效的数控铣床圆柱形表面加工程序摘要：单件或小批零件通过切割生产。
用数控机床进行手工编程比用计算机程序进行自动编程更方便、更快。
好的代码程序，要能够加工出符合图纸要求的零件，还要具有一定的通用性。
编程过程中使用宏指令，可以将程序中零件尺寸等固定数值用变量代替。
这样一个程序只需要对变量进行修改即可改变零件的大小，使程序具有通用性。
关键词：铣削加工；手工编程；圆柱形表面；机器零件的形状大都包含圆柱形表面。
数控铣床切削加工机器零件，圆柱形表面也是主要加工内容。
包括外圆柱体、内圆柱孔、圆环槽、圆环凸台等。
在铣削加工由多个圆形表面组成的零件时，圆形加工程序常需要编写或修改多次，给操作带来麻烦。
利用宏指令编写的圆形表面加工程序，使用起来便捷、高效，适用于单件或小批量的零件加工。
一、数控机床的发展现状中国正在变成世界的加工中心、世界的大加工厂，已经不可逆转。
打造制造业强国，制造业的效率问题、成本问题、精度问题正在成为社会、政府，甚至股民们的关注焦点。
数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。
世界各国信息产业，生物产业及航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。
二、数控加工原理斜线加工指令具有实现两步进电动机联动的功能。
使用一台(Y向)步进电动机联接分度头的输入蜗杆,并控制分度头及安装在其上的凸轮工件做旋转运动,使用另一台(X向)步进电动机联接铣床纵向工作台的丝杠,并控制纵向工作台及安装其上的分度头与凸轮工件做直线运动;应用斜线指令,就可以实现圆柱螺旋凸轮工件旋转运动和直线运动的联动运行。
此数控改造方式与常规数控改造的不同之处在于,将原来两直线位移运动(单动或联动运行)的控制,巧妙地变为了一直线运动和一旋转运动的联动运行控制。
此时,当将凸轮工件的旋转位移长度替代原斜线指令编程中Y向的直线位移长度,用凸轮工件的轴向位移长度替代原斜线指令编程中X向的直线位移长度,就可巧用斜线指令来实现圆柱体表面上螺旋凸轮槽的数控铣削加工。
圆柱插补指令G07.1在四轴加工中的应用探讨
圆柱插补指令G07.1在四轴加工中的应用探讨卢吉平;李诣;王云霞【摘要】在生产实践中经常会遇到在圆柱面上铣削螺旋槽、凸轮槽、叶轮槽或者雕刻文字等加工内容.其可展开为二维图形,在四轴加工编程可以使用圆柱插补指令(G07.1)与变量的方法手工编程.本文以叶轮槽为例探讨Fanuc OI系统中圆柱插补指令G07.1和用户宏编程在四轴加工中的编程方法,仅供参考.【期刊名称】《南方农机》【年(卷),期】2019(050)005【总页数】2页(P76-77)【关键词】圆柱插补;编程;叶轮;四轴;Fanuc;宏编程【作者】卢吉平;李诣;王云霞【作者单位】郑州电力高等专科学校,河南郑州450000;郑州电力高等专科学校,河南郑州450000;郑州电力高等专科学校,河南郑州450000【正文语种】中文【中图分类】TG519.1在生产实践中经常会遇到在圆柱面上铣削螺旋槽、凸轮槽、叶轮槽或者雕刻文字等加工内容。
其可展开为二维图形，在四轴加工编程可以使用圆柱插补指令（G07.1）与变量的方法手工编程。
本文以图1所示的四轴叶轮零件为例，从圆柱插补和变量编程两个方面进行探讨（以Fanuc Oi系统为例）。
1 圆柱插补指令编程Fanuc Oi系统具有圆柱插补功能（G07.1），该功能可以实现用角度指定的旋转轴（第四轴）移动量在CNC内部转换沿外表面的直线轴的距离，从而实现与另一轴进行直线插补或圆弧插补[1]。
圆柱插补指令格式G07.1 IP r;建立圆柱插补方式（圆柱插补有效）G07.1 IP0；取消圆柱插补方式参数说明：IP：旋转轴地址，一般为A、B或C；r：圆柱半径，即铣削图形缠绕半径。
G07.1 IP r和G07.1IP0在不同的程序段中指定；G07.1可以用G107代替。
2 四轴叶轮的编程思路2.1 刀具路径规划图1 四轴叶轮2.1.1 刀具半径补偿的处理为了保证加工零件加工尺寸符合零件图纸要求，刀具路径规划和编程时必须考虑刀具半径问题。
便捷高效的数控铣床圆柱形表面加工程序
#13001 =#5+2 *#9 *#5 *0.6； G#6I -#1 J0F#21 ； #9 =#9 + 1；
大圆半径 小圆半径
G1Z5 G40X0Y0F3； G1Z5；
#9 =0；
#10 =#10 + 1；
END1；
N30#13001 =#5 +2 *#9 *#5 *0.6；
包括外圆柱体、内圆柱孔、圆环槽、圆环凸台等。在铳削加工由多个圆形表面组成的零件时，圆形加工程序常需
要编写或修改多次，给操作带来麻烦。利用宏指令编写的圆形表面加工程序,使用起来便捷、高效，适用于单件
或小批量的零件加工。
关键词:铳削加工；手工编程；圆柱形表面
中图分类号:TG547
文献标识码:A
doi：10.14031/ki. njwx.2019.12.017
径 0120 mm,圆台直径 0100 mm,高 20 mm,#l = 60,#2 =
50,#4 = -20,#6 =2。加工圆环槽大径0100 mm,小径
060 mm,深 10 mm,#l =30,#2 = 50,#4 = -10,#6=3。
参考文献：
[1] 韩鸿銮.数控铳工加工中心操作工（技师、高级技师） [M].北京：机械工业出版社,2015.
分层切削
#9 =0；
#10 = 1 ；
N10G54G40G90G15G69G90G80 ；
G50.1X0Y0； M3S#20；
分圈切削
G01X0Y0Z100F3000； 设置半径补偿
N20Z5 ； G41X#1DO1；
WHILE [ #10LE#8 ]DO1； Z [ #3 - #10 * #12 ] £50 ；
采用切削加工方式进行单件或小批量的零件生产，使