圆柱体侧孔相贯线倒角宏程序
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圆柱体侧孔相贯线倒角宏程序
● 德 州联 合石油 机械有 限公司 （ 山东 ２ ５ ３ ０ ３ ４ ） 侯 祖刚 白广辽
摘 要 ： 圆柱体 表 面分布 的侧 孔 ，一般 要 进 行 孔 口倒 角处 理 ，通过 实 践和 摸 索 ，归 纳 总结 了圆柱体 侧 孔相 贯 线的 几何 性质 和 特 征 规 律 ，以此 为基础 ，编制 了孔 口倒 角宏 程序 。利 用数控 铣 床 的 曲 面加 工 优 势 ，顺利 完 成相 贯 线倒 角 的铣 削加 工 ，大幅提 高生产 效率 。
整 圆轨迹 。在右侧Ｙ Ｚ 截面视 图中，
轴 与 圆柱 体 轴 线 重 合 ，ｚ 轴与ｙ 轴 保 持 唯 一 的 函数 关 系 ，编 程 中可 以 根据 圆柱体半 径和 】 ， 轴 变 量 值 ，运 用 勾 股 定 理 几 何 公 式 ，计 算 出相 贯 线 上 任 意 一 点 的ｚ 向 坐标 值 。 】 ， 平 面的 圆弧进给 与Ｚ 轴 联 动 ，执 行 标 准 的 螺 旋 线 段 插 补 ，１ ２ ０ 段 螺 旋 线 段 首 尾 相 连 ，循 序 渐 进 ， 即可 完 成 相 贯 线路 径 的编 制 。
贯线的 几何性 质和特征规律 ，以此 为基础 ，编制了倒角宏程序 ，利用
数 控 铣 床 曲 面加 工 优 势 ，顺 利 完 成
找突破 Ｉ ： １ ，正确定义相贯线 的轮 廓 路径 。静下心来 ，站在数控加 工的 角度重新审视相贯线 的几何特征 ， 逐一分析 ，各个击破 ，会发现事情
并 没 有 想 象 中 的那 么 复 杂 。 编程 的 难 点 ，并 不 在 于 相 贯 线 的 曲率 公式 和 计 算 方 法 ，而 在 于 编程 者 如 何 对 加工路径进行合理的认识和分 解。
圆弧 终 点随 着 起 始 角 度 的递 增 不 断 变 化 ，最 终 描 述 出 一 条 ５ ０ １ Ｔ ｉ ｍ的
角 过 渡 和 相 贯 线 轮 廓 联 系在 一 起 综
＃ ２ ４ ＝ ＃ １ ８ × ＣＯ Ｓ ＃ Ｉ ； （ 脚 坐标 值计
合分析 ，叠加相关的变量 ，重新 确
定 变 量 之 间的 函数 关 系和 数 学 方程
刻 ，每 一 个加 工 环 节 ，都 严 格 按 图
本例中宏程序 的编程思路 ，是以 】 ，
平 面 的 侧 孔 圆 角度 为 单 位 ，将 相 贯 线等 分成 １ ２ ０ 段 三 维 线 段 ，以 变 量
控制数控机床 的三个坐标轴沿 三维
线 段 移 动 ，对 变 量 赋 值 并设 置 相 互 之 间的 参 数 方 程 和 逻 辑 关 系 ，这 样 就 完 成 了宏 程 序 的主 题 和框 架 ，仔
相 贯 线 倒 角 的铣 削加 工 。 技 术交 流 ，希望对大家有所帮助 。
业一次性投资太大 。从生产 实际出
发 ，充 分利 用Ｆ ＡＮＵＣ系 统 内置 的 宏
１ ． 加工 方案
国外的 一批 零件 （ 见图Ｉ ），
圆柱 体 上 分 布 有 两 个 正 交 的 侧 孔 。
图样 要 求 孔 口保 留 ３ ｍｍ ×４ ５ 。 倒
第 一 时 间想 到 的 加 工 方案 就 是 利 用 数 控 设 备 铣 削 倒 角 ，从 理 论 上讲 ，
圆柱体侧孔相贯线是一 圈有规律 的
空 间三 维 曲线 ，三 轴 联 动 的 数控 铣 床 或 者 加 工 中心 完 全 可 以加 工 。现 实 情 况 是 公 司 现 有 的数 控 系 统都 不 具 备 相 贯 线 插 补 功 能 ， 自动 编程 需 要正 版的 Ｃ ＡＭ软 件 和 专 用 的 后 处 理 模块 ，少 则 十 几 万 元 的费 用 ，企
机 械 加 工 中 ， 经 常 会 遇 到 圆
样 检 验 。相 贯 线 倒 角一 度成 为制 约 生 产 的 瓶 颈 ，靠 手 工 打 磨 抛 光 的 方
法 明显 达 不 到 图样 要 求 。 工 艺 人 员
投 影 在 ＸＹ 平 面 是 一 个 完 整 的 内 孔 圆 ，在 平 面是 一 段 高 低 起 伏 的 椭
程 序 功 能 ，完 成 相 贯 线 倒 角 的描 述 和定 义 ，是 手工 编 程 的关 键 。
２ ． 编 程思 路
由工 件三视 图 （ 见 图２ ）可 以 看 出 ， 圆柱 体 侧 孔 相 贯 线 为 前 后 左 右 对 称 的 封 闭空 间 曲线 ，相 贯 线 的
角和 ５ ｍｍ圆角 ，用 户要求特 别苛
孔 圆起始 角度 为 自变量 ，每 增 加
３ 。 ，移 动 一 个 Ｒ ２ ５ ｍｍ圆 弧 线 段 ，
进刀）
线Hale Waihona Puke Baidu 廓逐 层铣 削 ，用 曲线 编 织 曲面
（ 起 始角 度递
Ｎ１ Ｏ＃ １ Ｉ ＃ ｌ ＋ ＃ ２ ；
增）
的 原 理 拟 合 圆 角 ，编 程 时 必 须 将 圆
柱 体 表 面 沿 圆 周 分 布 的 侧 孔 ，孔 口 呈 相 贯 线 形 状 ，为 了便 于 装 配 和 操
圆弧 曲线 ，两者结合 ，很难 用简捷
的 数 学 方 程 式 来 表 达 ，即使 设 计 人 员绘 图时 也 要 采 用 描 点连 线 的近 似 画 法 ，相 贯 线 倒 角 ， 的确 不 是一 件 容 易 的 事 。我 们 可 以借 助计 算 机 绘 图软 件 。将 相 贯 线 转 化 为 不 同视 角 的 图形 ， 引导 启发 编 程 员 的 创新 思 维 和 破 解 能 力 。编 程 的 第一 步 是 寻
避
图１ 零件立体图
细观察 ，会发现相贯 线上每一 点所
对 应 的 坐 标 位 置 都 有 着 必 然 的 联
系 ，根 据 相 贯 线 的投 影 特 征 ，刀具
图２ 侧孔相贯线编程示意图
在 ＸＹ 平 面 按 圆 弧 插 补 编 程 ，以 侧
磊 冷 加 工
胱 枷 ：
６ ７
作安全 ，一般要进行倒角或 圆角过 渡处理 。圆柱体侧孔相贯线倒 角 ，
至 今 没 有 成 熟 的 切 削 加 工 方 法 。工 人 师傅 一 般 采 用 手 工 修 磨 倒 钝 的方 法 ，效 率 低 ，精 度 也 没 有 保 证 。本 人 通 过 实 践 和 摸 索 ， 归纳 总 结 了相
● 德 州联 合石油 机械有 限公司 （ 山东 ２ ５ ３ ０ ３ ４ ） 侯 祖刚 白广辽
摘 要 ： 圆柱体 表 面分布 的侧 孔 ，一般 要 进 行 孔 口倒 角处 理 ，通过 实 践和 摸 索 ，归 纳 总结 了圆柱体 侧 孔相 贯 线的 几何 性质 和 特 征 规 律 ，以此 为基础 ，编制 了孔 口倒 角宏 程序 。利 用数控 铣 床 的 曲 面加 工 优 势 ，顺利 完 成相 贯 线倒 角 的铣 削加 工 ，大幅提 高生产 效率 。
整 圆轨迹 。在右侧Ｙ Ｚ 截面视 图中，
轴 与 圆柱 体 轴 线 重 合 ，ｚ 轴与ｙ 轴 保 持 唯 一 的 函数 关 系 ，编 程 中可 以 根据 圆柱体半 径和 】 ， 轴 变 量 值 ，运 用 勾 股 定 理 几 何 公 式 ，计 算 出相 贯 线 上 任 意 一 点 的ｚ 向 坐标 值 。 】 ， 平 面的 圆弧进给 与Ｚ 轴 联 动 ，执 行 标 准 的 螺 旋 线 段 插 补 ，１ ２ ０ 段 螺 旋 线 段 首 尾 相 连 ，循 序 渐 进 ， 即可 完 成 相 贯 线路 径 的编 制 。
贯线的 几何性 质和特征规律 ，以此 为基础 ，编制了倒角宏程序 ，利用
数 控 铣 床 曲 面加 工 优 势 ，顺 利 完 成
找突破 Ｉ ： １ ，正确定义相贯线 的轮 廓 路径 。静下心来 ，站在数控加 工的 角度重新审视相贯线 的几何特征 ， 逐一分析 ，各个击破 ，会发现事情
并 没 有 想 象 中 的那 么 复 杂 。 编程 的 难 点 ，并 不 在 于 相 贯 线 的 曲率 公式 和 计 算 方 法 ，而 在 于 编程 者 如 何 对 加工路径进行合理的认识和分 解。
圆弧 终 点随 着 起 始 角 度 的递 增 不 断 变 化 ，最 终 描 述 出 一 条 ５ ０ １ Ｔ ｉ ｍ的
角 过 渡 和 相 贯 线 轮 廓 联 系在 一 起 综
＃ ２ ４ ＝ ＃ １ ８ × ＣＯ Ｓ ＃ Ｉ ； （ 脚 坐标 值计
合分析 ，叠加相关的变量 ，重新 确
定 变 量 之 间的 函数 关 系和 数 学 方程
刻 ，每 一 个加 工 环 节 ，都 严 格 按 图
本例中宏程序 的编程思路 ，是以 】 ，
平 面 的 侧 孔 圆 角度 为 单 位 ，将 相 贯 线等 分成 １ ２ ０ 段 三 维 线 段 ，以 变 量
控制数控机床 的三个坐标轴沿 三维
线 段 移 动 ，对 变 量 赋 值 并设 置 相 互 之 间的 参 数 方 程 和 逻 辑 关 系 ，这 样 就 完 成 了宏 程 序 的主 题 和框 架 ，仔
相 贯 线 倒 角 的铣 削加 工 。 技 术交 流 ，希望对大家有所帮助 。
业一次性投资太大 。从生产 实际出
发 ，充 分利 用Ｆ ＡＮＵＣ系 统 内置 的 宏
１ ． 加工 方案
国外的 一批 零件 （ 见图Ｉ ），
圆柱 体 上 分 布 有 两 个 正 交 的 侧 孔 。
图样 要 求 孔 口保 留 ３ ｍｍ ×４ ５ 。 倒
第 一 时 间想 到 的 加 工 方案 就 是 利 用 数 控 设 备 铣 削 倒 角 ，从 理 论 上讲 ，
圆柱体侧孔相贯线是一 圈有规律 的
空 间三 维 曲线 ，三 轴 联 动 的 数控 铣 床 或 者 加 工 中心 完 全 可 以加 工 。现 实 情 况 是 公 司 现 有 的数 控 系 统都 不 具 备 相 贯 线 插 补 功 能 ， 自动 编程 需 要正 版的 Ｃ ＡＭ软 件 和 专 用 的 后 处 理 模块 ，少 则 十 几 万 元 的费 用 ，企
机 械 加 工 中 ， 经 常 会 遇 到 圆
样 检 验 。相 贯 线 倒 角一 度成 为制 约 生 产 的 瓶 颈 ，靠 手 工 打 磨 抛 光 的 方
法 明显 达 不 到 图样 要 求 。 工 艺 人 员
投 影 在 ＸＹ 平 面 是 一 个 完 整 的 内 孔 圆 ，在 平 面是 一 段 高 低 起 伏 的 椭
程 序 功 能 ，完 成 相 贯 线 倒 角 的描 述 和定 义 ，是 手工 编 程 的关 键 。
２ ． 编 程思 路
由工 件三视 图 （ 见 图２ ）可 以 看 出 ， 圆柱 体 侧 孔 相 贯 线 为 前 后 左 右 对 称 的 封 闭空 间 曲线 ，相 贯 线 的
角和 ５ ｍｍ圆角 ，用 户要求特 别苛
孔 圆起始 角度 为 自变量 ，每 增 加
３ 。 ，移 动 一 个 Ｒ ２ ５ ｍｍ圆 弧 线 段 ，
进刀）
线Hale Waihona Puke Baidu 廓逐 层铣 削 ，用 曲线 编 织 曲面
（ 起 始角 度递
Ｎ１ Ｏ＃ １ Ｉ ＃ ｌ ＋ ＃ ２ ；
增）
的 原 理 拟 合 圆 角 ，编 程 时 必 须 将 圆
柱 体 表 面 沿 圆 周 分 布 的 侧 孔 ，孔 口 呈 相 贯 线 形 状 ，为 了便 于 装 配 和 操
圆弧 曲线 ，两者结合 ，很难 用简捷
的 数 学 方 程 式 来 表 达 ，即使 设 计 人 员绘 图时 也 要 采 用 描 点连 线 的近 似 画 法 ，相 贯 线 倒 角 ， 的确 不 是一 件 容 易 的 事 。我 们 可 以借 助计 算 机 绘 图软 件 。将 相 贯 线 转 化 为 不 同视 角 的 图形 ， 引导 启发 编 程 员 的 创新 思 维 和 破 解 能 力 。编 程 的 第一 步 是 寻
避
图１ 零件立体图
细观察 ，会发现相贯 线上每一 点所
对 应 的 坐 标 位 置 都 有 着 必 然 的 联
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图２ 侧孔相贯线编程示意图
在 ＸＹ 平 面 按 圆 弧 插 补 编 程 ，以 侧
磊 冷 加 工
胱 枷 ：
６ ７
作安全 ，一般要进行倒角或 圆角过 渡处理 。圆柱体侧孔相贯线倒 角 ，
至 今 没 有 成 熟 的 切 削 加 工 方 法 。工 人 师傅 一 般 采 用 手 工 修 磨 倒 钝 的方 法 ，效 率 低 ，精 度 也 没 有 保 证 。本 人 通 过 实 践 和 摸 索 ， 归纳 总 结 了相