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自動倒角(一)

文章日期:2008-10-31 08:59


自動倒角的倒角功能有三,即倒圓角、倒45度角、倒任意角。
由於自動倒角是在G1直線切削的模式下,以一個單節方式做到倒角,所以在線段之後才出現倒角,故有些書稱之為"圖面尺寸直接輸入",中國方面則直接稱之"拐角",此外,不管是哪種倒角,其倒之角必須位於兩個直邊之間。

自動倒(圓)角與傳統倒(圓)角的比較

以下圖為例,銑刀最初位於圖下方X40.0 Y40.之處,欲以東北45度方向銑至X50.0 Y50.之處,但該處有個倒圓角,依照傳統的寫法需將切點位置算出來以,待銑刀行至切點後再以G3逆時針方向銑到下一個切點,如下表左方之程式所示,但是,如果改以自動倒圓角方式來做,不但不用算出這兩個切點,而且程式也少了一個單節,使用上非常方便簡單
傳統倒(圓)角的寫法(採G2或G3)
自動倒(圓)角的寫法(採G1)
G1 X40.0 Y40.
G1X47.071 YX47.071(圓弧起點)
G3 X50. Y54.142 R10.(圓弧終點)
G1 Y60.
G1 X40.0 Y40.
G1X50.Y50. R10.
(直線切削,往X50.Y50.前進,並於下一線段前倒出圓弧)
Y60.




            



自動倒角的基本用法
自動倒角的倒角屬別的字母有RCA三種,其中
1.R代表倒圓角(此圓角須位於兩個直邊交接處)。
2.C代表倒45度角(此45度角須位於水平邊與垂直邊交接處)。
3.A代表倒任意角(此角不需位於兩直邊之中,此倒角只是要切削出一個斜邊,其角度的算法為 : 將所要倒角的起點視為角度計算之中心點,並往左畫一水平線,所要倒角的角度便以此中心點為圓心並從這條水平線算起,往逆時針方向之A值為正,往順時針方向之A值為負)。

自動倒角的寫法的步驟:
1.      先將倒角視為不存在,並以G1的方式寫好CNC程式。
2.      將倒角屬別的字母及倒角值填在G1各直線段的角落處。
以上圖為例,自動倒角的寫法步驟如下表所示:
步驟1
步驟2
G1 X40.0 Y40.
X50.Y50.
Y60.
G1 X40.0 Y40.
X50.Y50. R10.
Y60.



自動倒角基本用法的範例
使用自動倒圓角的功能來做CNC車床乙級,如下圖所示,只要算出下圖紅色三角形的斜邊兩端的位置,就可解出來。做法如下:

   
1.      算出圓弧部位的全長:92 – 25 - 17 –  8 – 24 = 18.
2.      算出s217mm交接處的直徑:30 + 17*(1/10) = 31.7 
3.    算出s2的長度:( (62-31.7)/2 )*tan(30) = 8.747mm
 
所以這部位的自動導圓角的CNC精車程式如下 :
......(前面的單節已啟動G42)..............
G1 X30.   Z-25.
G1 X31.7 Z-42. R8.
G1 X62.  Z-50.747 R-6.
G1 Z-60.
.......................

上述程式的第三個單節,R出現負值,Fanuc早期控制器很強調正負號,不過近年來發現,正負號標不標都沒關係,一樣都倒的出來。


自動倒角的混用法
自動倒角的R(倒圓角)C(45度角)A(倒任意角),可以混用在一起使用,以形成更大的功能,以上圖之CNC車床乙級為例 :
1.      先求出錐長17部位的錐角(其錐度值為1/10)
1.1  先求半錐角 c = atan( 0.5/10 ) = 2.8624052 度
1.2 求出錐長17部位的錐角 180-2.8624= 177.1376 度
2. 找出起點和終點的座標:
2.1 起點座標:X30. Z –25.
2.2 自動倒任意角終點座標:X62. -50.747
2.3  最後無倒角的終點座標:X62. Z –60.
3. 寫出CNC程式:
G1 X30. Z-25.
     A177.1376 R8.
     X62. Z-50.747 A120. R-6.
     X62. Z-60.
4. 刀具路徑模擬:
  



自動倒角混用法的注意事項:
1. 自動倒角必需在三個單節內完成:Fanuc的控制器只能預先處理目前及下兩個單節的計算,所以給定的資料,一定要在三個單節內完成。
2. 四軸五軸或車銑複合等工具機,為避免AC軸與自動倒角的AC值混淆,使用時AC、R值之前要加一個","。
3. CNC車床的自動倒任意角度,不能接近180度,否則會造成工件過長並計算錯誤。
4. 自動倒角的終點單節不能出現G2G3:倒圓角時Fanuc的控制器目前只能計算直線邊的切點,若自動倒角的相鄰的邊是做G2G3,則會引發Alarm
5. 螺紋切削單節或G90G92G94等單節不可使用自動倒角。
6. 自動倒角啟動單節的之前一個單節不能使用G0
7. 不可給予太少的切削條件:刀具路徑的最初起點與最末終點不能自動倒角(因為倒角需要位於兩個邊之間)
8. 不可給予過多的切削條件:
例如:
G1 X30. Z –25.
   X62. Z-30. A120.
   Z-50.
上述的第二行單節不但要到X62.Z-30.,又規定要依照角度120度來走,造成多頭馬車,反不知如何前進,因此應該改為:
G1 X30. Z –25.
   X62. A120.
   Z-50.
如此一來,Fanuc的控制器就能以120度的角度走到X62.,至於第二行的單節的Z值,Fanuc的控制器可以自動幫您算出來。

 
絕大多數市售的CAD/CAM軟體是用圖形來轉出CNC程式圖形上畫出的各點已經了然於目所以其產出的CNC程式就沒使用這種自動倒角,而其CAD/CAM軟體內的模擬器也沒有這種自動倒角功能至於德國或歐系的控制器大多是對話式控制器所以也不須這種倒圓角的功能只有日系的控制器才有種自動倒角的功能

一般說來,只有單純的模擬軟體才會去做自動倒角功能,不過,近日有多位網友來信詢問,故FGcam雖為CAD/CAM軟體,但也將自動倒角功能加入試用版裡,歡迎各界來信索取試用。


篇幅所限請繼續參考http://tw.myblog.yahoo.com/cu01joe/article?mid=1664&prev=1683&next=1649&l=f&fid=16

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