不均匀毛坯数控车削工步规划与数据存储

2加工过程规划

2.1切入段和切出段规划

    加工不同工件时，刀具切入切出方式可能不同，常见的切入切出方向有法向、切向和斜向，可以根据待加工表面的起始位置、终止位置和相邻表面的几何形状确定。合理地规划切入切出方向，可以防止或减轻刀具切入、切出工件时一的冲击。

2.2切削段规划

    毛坯制造精度低(例如，加工余量大，偏心大，曲率大或余量不均匀等)的工件当数控加工时，若按常规方法加工可能会损坏刀具甚至无法加工。这种情况下，可采用几种特殊类型的加工方法。

      (1)变进给量切削:当刀具进入切入段后，逐渐提高进给量。当毛坯偏心较大时一采用该方法。

      (2)工步交叉切削:当前工步走完某一刀后，转而跳到下一工步进行切削，走完下一工步的一刀后，再继续完成当前工步未完成的走刀，如此反复。该方法卞要用十工件轮廓曲率较大而日加工余量不均匀处的加工。

      (3)多次走刀切削:多次走刀时一，刀具切入点、切出点位置可变，以防止刀具在切入点或在切出点处刀具包容量过大而发生过切现象。当某一部位加工余量特别大时一采用该方法。

      (4)恒线速度切削:例如切削辐板时一，若卞轴转速不变，则在整个刀具路径行程中，切削速度变化很大。采用恒线速度切削是理想的方案。

    图3是采用上述工步规划原则和规划方法对K860B型车轮进行规划的结果。图中，虚线为进退刀轨迹。"1010"等数据为当前工步标识码。

2.3进给量的选择和切削速度的确定

    进给量通常根据经验选取。粗加工时，根据加工材料、车刀刀杆尺寸、工件直径和何刀切深来选择进给量。半精加工和精加工时，按粗糙度要求，根据工件材料、刀尖圆弧半径和切削速度等选择进给量。切削速度通常也根据经验选取。粗车时常选择较低的切削速度，精车时可选择较高的切削速度。此外，还要综合考虑材料的加工性能、刀具的切削性能、工况等因素确定合理的切削速度。

3加工规划数据存储

    工艺规划数据存储分为三个步骤:单个工步数据的存储、工步间的数据存储、工步数据的集成存储。

3.1单个工步数据的存储

   工艺规划过程是以人机图形交互方式进行的，工步是加工规划和数据存取的基木单儿，何个工步数据由刀具数据和切削工艺数据两个部分构成。刀具数据包括刀号、刀具补偿方式等;切削工艺数据包括切削参数、切入段、切削段、切出段、工步交叉等信息。何个工步的数据结构如下:

    由于工步数据量大，采用结构来记录这些信息可以协调数据的内在联系。

3.2工步间的数据存储

    每个工序是由若干个工步组成，规划后的工步数据随时可能修改，这就要求这些数据的存储结构能够方便地实现工步的添加、修改、删除、左右刀架工步的对调等任务。利用双向链表存储这些数据，可以确保加工规划过程有足够的灵活性。

    在双向链表的结点中有两个指针域，其一指向直接后继，另一个指向直接前趋。数据结构定义如下:

3.3工步数据的集成存储

    扩展数据段是CAD平台提供的自定义数据格式，借助它可以很方便地在实体中按不同的需求分门别类地存取不同的数据(包括图形数据和非图形数据)。集成产品模型中的任何儿素均可追加辅助数据，作为属性数据或属性连接数据加以引用。

    例如，线串、多边形和曲线在设计时表现形式是相似的，头信息后面是顶点的数目，再后面是何个顶点的坐标。这些类型在单个儿素中出现次数是有限的。多边形与线串的不同点在十多边形的第一个顶点与最后一个顶点坐标必须相同。对于曲线，顶点集合的开始与末尾处有两个“额外”的点，用十确定端点的曲率。扩展实体数据是在常规的图形数据基础上增加按一系列分类代码组合而成的数据块，已与常规数据一起构成内容更加一泛的实体数据。由十不同的应用场合要求存取不同的数据，因此扩展实体数据按应用类型分组，形式如下:

4结论

    本文阐述了尺寸不均匀的毛坯在车削工艺规划中加工余量的在线测量方法、工艺规划方法及规划数据的存储方法，其实质是改变毛坯单一固定切削用量的加工方法，而采用变切削次数和变切削用量的方法，实现对不同的毛坯采用不同的走刀方法，从而有效提高加工效率。使用的双链表数据结构存储各工步数据，并使用扩展数据段将双链表结构的工步数据表追加到数控加工模型中，有利十提高数控编程后处理中代码的简洁性和高效性。