用离散逼近法加工椭圆

    当轮廓中包含非圆曲线段时,可对给定的理论轨迹按允许的逼近误差进行离散逼近,生成以一系列直线段、圆弧段或其组合所描述的刀具运动轨迹。

     

不用宏程序如何车一个椭圆(二)_拟合

      如图所示椭圆工件,工件右半部分为一标准椭 圆,试用离散逼近法加工该椭圆。

一、相关计算 

1、由图可知,椭圆长半轴为25mm,短半轴为16mm,所示此椭圆的标准方程为:

不用宏程序如何车一个椭圆(二)_拟合_02

2、根据其曲线的走向位置,将轮廓曲线的总增量在横坐标轴上以2.5mm为单位进行10等分后,得到B、C、D、E、F、G、H、I、J、K共10个节点。

3、将各等分点的纵坐标值按该曲线的椭圆方程

不用宏程序如何车一个椭圆(二)_f5_03

(符号取负),进行计算得各等分点纵坐标值。

不用宏程序如何车一个椭圆(二)_拟合_04

4、按上面计算的数值即可直接用直线插补指令编程,X值为工件坐标系中Z坐标,Y值为工件坐标系中X坐标。 

5、从表中看出最后三点 I、J、K。它们的Y值差值较大,拟合误差也较大 ,一般在对椭圆进行拟合离散逼近时,通常对曲率半径较大部分采用直线拟合计算 ,对曲率半径较小的部分采用圆弧拟合计算。 

6、根据“不在一条直线上三个点确定一个圆”这一定理把I、J、K 三点分别代人圆的标准方程。

得到由三式组成的方程组:

不用宏程序如何车一个椭圆(二)_直线拟合_05

不用宏程序如何车一个椭圆(二)_f5_06

即可得拟合圆的圆心坐标及半径:a=11.625,b=0.865,R=13.40。

7、拟合误差的计算,在 I点与J点中间取Z1=21.25,在点J与K点中间取 Z2=23.75。代人椭圆方程得:

X椭1=8.429, X椭2=4.996。

8、将 Z1=21.25,Z =23.75代人圆的标准方程,得出:X圆1=8.407,X圆2=4.845

9、拟合误差:

不用宏程序如何车一个椭圆(二)_f5_07

10、最大拟合误差为0.151,小于工件轮廓误差 0.2,所以该拟合方法能满足工件的加工要求。

11、程序参考:

O1200;程序号

N10 G50X100Z100;设定工件坐标系

N20 M03S800;主轴正转,转速800r/min

N30 T0101;选1号外圆刀

N40 G00X42Z3;快速定位,接近工件

N50 G73U18W0.0R0.025;用循环指令切削

N60 G73P70Q210U0.3W0.0F100;精车余量0.3mm

N70 G00X0;快速定位

N80 G01Z0F50;直线插补

N90 G03X19.2Z-5R13.40;圆弧插补拟合KJI段

N100 G01X22.86Z-7.5;直线插补离散逼近椭圆轮廓IH段

N110 X25.6Z-10;直线插补离散逼近椭圆轮廓HG段

N120 X27.72Z-12.5;直线插补离散逼近椭圆轮廓GF段

N130 X29.32Z-15;直线插补离散逼近椭圆轮廓FE段

N140 X30.52Z-17.5;直线插补离散逼近椭圆轮廓ED段

N150 X31.36Z-20;直线插补离散逼近椭圆轮廓DC段

N160 X31.84Z-22.5;直线插补离散逼近椭圆轮廓CB段

N170 X32Z-25;直线插补离散逼近椭圆轮廓 BA段

N180 X36;直线插补

N190 W-7;直线插补36外圆

N200 X40;直线插补40外圆端面

N210 Z-42;直线插补40外圆

N220 G70P70Q210S1200;精车

N230 G00X100Z100;退刀

N240 T0202;换2号切断刀,刀宽4mm,左刀尖对刀

N250 G00X42Z-46;快速定位

N260 G75R1;循环指令切断

N270 G75X0P1500F50;每次切深1.5mm

N280 M05;主轴停转

N290 M30;程序结束。

12、程序仿真

不用宏程序如何车一个椭圆(二)_直线拟合_08