車大圓弧的編程技巧

   數控車床廣泛用于回轉曲面、圓弧面、多臺階軸等工件的加工。圖1所示是我廠生產的一種皮帶輪簡圖，采用JWK—5GP型數控系統精車R680外圓。加工程序如下： 
N0010 G00 W－120 
N0020 G00 U－36 
N0030 G01 U－4 F60 
N0040 G01 W－2 F60 
N0050 G03 U0 W－80 
I－1357.64 K－40 F80 
N0060 G26 
N0070 G29 M02  

                                                                點擊此處查看全部新聞圖片  圖1 皮帶輪簡圖

   通過程序運算，數控系統顯示E15－0050出錯信息，信息指示為終點數據偏差過大。經過仔細檢查N0050圓弧程序：G03表示順圓插補，U、W為終點相對于起點的坐標，I、K為圓心相對于起點的坐標。數值經過反復運算，確認無誤。  
   問題出在哪里?以前加工R50、R150等圓弧都能正常運行。針對終點數據偏差過大的出錯信息提示，試驗改變U、W的值。對于此工件，寬度必須車至80mm，所以W－80固定不變，而變更U0中的0值，經過多次試驗，U0變為U0.01、U0.02、U－0.01等數，當變為U－0.01時程序能正常運行，至此問題解決。正確的N0050程序為： 
N0050 G03 U－0.01 W－80 I－1357.64 K－40 F80 
由此，提出了疑問，并分析產生此現象的原因。 
1. 圓弧終點和起點不對稱時能否出現此現象。 
假定工件中圓弧中心不變，只是左邊距中心厚度為30mm時，則加工程序中的N0050程序變為： 
N0050 G03 U1.03 W－70 I－1357.64 K－40 F80 
通過運算全部程序，同樣出現E15－0050出錯信息。依據同樣道理，把上述程序變為： 
N0050 G03 U1.02 W－70 I－1357.64 K－40 F80 
程序能正常運行�？梢�，圓弧終點和起點不對稱時同樣出現此現象。 
2. 加工多大的圓弧產生這種現象。 
程序中I和K確定圓弧的大小。改變N0050號程序中的I值，經過四、五十次的反復試驗，得出如下兩條程序： 
N0050 G03 U0 W－80 I－1119.01 K－40 F80 
N0050 G03 U－0.01 W－80 I－1119.02 K－40 F80 
以上兩條程序都能正常運行。經過計算，可以得出臨界圓弧半徑為R560.93。即加工R560.93以上的圓弧會產生此現象。 
3. 出現這種現象的原因 
分析原因為：1)數控系統數據運算產生誤差累積。數控車床加工圓弧的原理是采用逼近法，逐點比較后進行圓弧插補。由于加工的圓弧半徑過大，逐點比較后到圓弧終點產生的累積偏差過大，因而需要在終點坐標中加以補償。上述現象即是在U方向增加補償－0.01。2)JWK—5GP數控系統圓弧插補程序書寫格式本身相干涉。圓弧的起點坐標為上一程序的終點，已確定；I和K確定了圓心坐標；圓弧的方向由G02或G03確定；圓弧的長度只需終點的縱坐標W或者橫坐標U確定，兩者只需選擇一個即可。而JWK—5GP數控系統以及JWK—6數控系統都采用U、W、I、K書寫方式，U和W相互干涉�，F在比較先進的數控系統如GWK—4T已采用W、I、K書寫輸入方式。