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數控技術
球面加工的數控程式設計
陳白雲（江西新餘台金裝置製造公司，江西新餘３３８０２８）
摘要：通過分析球面的數學理論構建，利用ｒ引數完成形狀相近、球面（球冠、球帶）不同的系列零件程式設計加工。
關鍵詞：球面；經線；緯線：ｒ引數
中圖分類號：ｔｇ６５９文獻標識碼：ｂ文章編號
進風彎管是我公司幾年來的乙個批量產品，零件示意圖１（以ｒ３２０為例）和各種系列尺寸如下：
由於所需要加ｔ的球面在
裝配中密封效能的好壞直接影
響使用者鐵合金生產線的生產．要
求ｒ３００～ｒ４００等球面必須既保
證弧度的正確．又保證球面的表面粗糙度達到ｒａ３．２ ｍ 傳統加工方法是利用１＿裝在大立車車削或用成形刀在鏜床上人為
逐步進、退刀加工而成＝由於進刀無法控制球面 、向的精確走刀量，只能利用樣板邊做邊靠邊修，因此球面弧度和表面粗糙度均無法達到要求：後來，我們採用數控加ｉ的方法，利用三維軟體建模自動程式設計雖然可行，卻仍存在下述問題：
（１）程式量大，數控系統的ｎｃｕ容量有限；（２）不同的球面半徑必須重新建ｊ維模型：
（３）如程式在執行中，由於刀具的損壞或停電等因素，尋找到斷點很難：
根據幾何模型的數學構建原理，球是由不同半徑的
經線和緯線組成，利用尺引數用手工程式設計語句來說明加
工球面的外形尺寸，其加工安裝示意圖如圖２（利用工裝
圖２將加丁球面垂直於ｒ作台ｘｙ平面），程式如下
主軸到最高點
ｎ２０ ｍ４２
；高速運轉
一ｒ６＊ｒ６）一ｒ５；引數初始化值
一球心（ｇ５５原點）ｆ方ｎ８０ ｍ０８；冷卻液開
ｎ９０ ｍｍｍ：；球面加工巨集程式球面ｚ方向到位
球面ｘ向到位平面進行圓弧插補圓弧插補起點一ｒ２：圓弧插補
在經線ｉ步距
ｎｌ８ｏ ｇ０ｘ一５００；安拿退刀ｎ１９０ ｍ０９；冷卻液關
主軸到最高點
ｎ２１ｏｍｏ５
ｎ２２０ ｍ３０；程式結束引數定義：
ｒ１為ｚ方向高度
ｒ２為力『向座標
ｒ３為球面內端線到球心距離
ｒ４為所需加工球面半徑
ｒ５為球頭刀半徑
ｒ６為球面外端經線半徑（即ｄ１／２）ｒ７為球面內端經線半徑（即ｄ２／２）
ｒ８為在經線上步距量，其值利用球頭刀加丁殘流高度和加工精度要求而得．一般值為ｏ．１就可以達到要求
用這種方法設計程式設計，只要簡單輸入ｒ４～ｒ８引數就口＿『以直接呼叫此程式完成產品加工。此程式也可以擴充套件
為銑削任意球面和球冠、球帶的程式。
（編輯立
明）作者簡介：陳白雲（１９７７一），工程師，研究方向為逆向工程和產品研發
收稿日期：２０ｏ６一ｏ４—２５
機械工程師２００６年第９期：７９
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