五轴卧加教学单元二

1、教学单元二学习任务：大圆弧多面体钻孔上图为准直器本体，是用来产生辐射野的机械运动部件，准直器是由具有单孔或多孔，其孔的几何长度、孔的数量、孔径大小、孔与孔之间的间隔厚度、孔与探头平面之间的角度等依准直器的功能不同而有所差异。读者需要注意的是图纸不是以距靶心 514面是圆心为靶点的圆弧面，而是由 16 个小平面组合而成，每个小平面是与 16 条角度线垂直，各角度线之间的间距为 1.775 度。16 个与小平面垂直的3.1与6 的各 32 个孔、29×252.2 深 3 的槽、6-M4 深 7 的螺纹孔、4mm 宽的通槽与 2×4.5 通孔。我们这次主要探讨的是距靶心相等距离

2、514的 16 个小平面、16 个与小平面垂直的3.1 与6 的各 32 个孔。学习目标：（1）掌握工件回转中心不在卧式中心回转中心情况下坐标点的计算（2）掌握卧式中心回转中心找正方法学习条件：（1）（带 B 轴的卧式中心）1 台（2）夹具（3）工件外形均已完毕（4）相应刀具解决方案：（1） 制作工装夹具那么我们的裝夹如下图所示：（2） 找正并建立工件坐标系为此我们需要对工件在工作台上的位置进行分析如上图机床工作台回转中心进行旋转，工件的理想位置是工件外圆 R514 圆心 B 点与机床工作台回转中心重合。这时每个面的坐标置都相同。那么就出现了一个非常显而易见的问题，我们的工作台不可能有那么大，

3、工件根本不可能这么放置。既然工作台不够大，那我们只能把工件向前移动到工作台里面来，如下图所示:如上图所示，工件的回转中心 B 点X 向和Z 向就不在工作台的回转中心。当工件的回转中心 B 点X 向不在工作台的回转中心时，更不利于坐标点的计算，所以裝夹工件时，工件的回转中心 B 点X 向放在工作台的 X 向回转中心。如下图但是放之前我们还需要测出工作台的回转中心 X 向坐标。第一步：确定工件坐标工作台 X 向回转中心如上图所示：将机床检棒（机床自带）安装于机床主轴上，在机床工作台面上固定一块百分表（如上图）,移床工作台用百分表寻找“检棒”最高点，让百分表压表 0.1-0.2mm，用手转动“检棒”

4、找它的最高点，找到后在将机床相对坐标“清零”，将机床主轴抬高或移出工作台，在机床 MDI 方式下使机床工作台旋转 180O，移床工作台用同样方法寻找“检棒”最高点并记下当前机床相对坐标下工作台移动的距离,即： L 在相对坐标下将机床移动至 L/2 现在机床主轴轴线通过工作台的回转中心，我们把当前的机床坐标系的 X 向数值输入工件坐标系 G54 作为工件坐标系 X 向原点坐标。（3）编程分析1、点位计算下面我们试着将实际条件转换为数学条件进行点位计算：1， 距靶点 514 的小平面中心点计算。工件表面到回转中心：Z=298.95-0.87+25=323.08298.95：是工件毛坯表面到测量圆棒

5、最高点距离。0.87：是到 26后毛坯的留量。25：是测量圆棒半径。工件弧面的中心线与工作台回转中心线重合。即 X 向为 0。回转时 Y 向值不变。现在以最右侧的例，如图：粗实线为：工件回转后位置。细实线为：工件没有回转时位置。虚线为：辅助线。已知： 26°373026.619°a=26.619°/213.3125°O2bO2C514O1C323.08ab=sina×514sin13.3125°×514118.3546919O2O1514-323.08=190.92O2a=cosa×514cos13.3125

6、76;×514500.1881315O1a=O2a-O2O1500.1881315-190.92=309.2681315O1b=SQRTo1a2+ab2=SQRT232.082-118.3328672=SQRT95646.77716-14007.83309=SQRT109654.6103=331.141375tan2=ab/O1a=118.3546919/309.2681315=0.3826928152= atan2= atan0.382692815=20.9414894°b 绕O1 点旋转到 b点3=a=13.3125°O1b=O1b=331.1413751=2

7、-3=20.9414894°-13.3125°=7.628989385°O1d= cos1×O1b=328.2102761db= sin1×O1b=43.961662988cd=O1d-O1c=328.2102761-323.08=5.1302761即 13.3125°时，X=43.962Z=5.13度数对应的点位坐标如下表：回转工作台角度X 坐标Z 坐标2、6 沉孔点位计算工件表面到回转中心：Z=277.92+25=302.92B0.8875°X2.96Z0.02B2.6625°X8.87Z0.21B4.4375

8、°X14.77Z0.57B6.2125°X20.66Z1.12B7.9875°X26.53Z1.85B9.7625°X32.37Z2.76B11.5375°X38.19Z3.86B13.3125°X43.96Z5.13277.92：是工件表面到测量圆棒最高点距离。25：是测量圆棒半径。工件弧面的中心线与工作台回转中心线重合。即 X 向为 0。回转时 Y 向值不变。现在以最右侧的例，如图：粗实线为：工件回转后位置。细实线为：工件没有回转时位置。虚线为：辅助线。已知： 26°373026.619°a=26.619

9、76;/213.3125°O2bO2e488+26-3=511511：表示沉孔底面距距靶心 514 的小平面的距离为 3 ，不要忘记用 514 减去 3。ab=sina×O2bsin13.3125°×511117.6639057O1O2488+302.92=790.92O2a=cosa×O2bcos13.3125°×511497.2687455O1a=O1O2-O2a790.92-497.2687455=293.6512545O1b=SQRTo1a2+ab2=SQRT293.65125452+117.66390572=SQR

10、T86231.05926942.79470458=SQRT100075.854=316.3476789tan1= ab / O1a =117.6639057/293.6512545=0.4006926721= atan1= atan0.400692672=21.8356144°b 绕O1 点旋转到 b点3=a=13.3125°O1b=O1b=316.34767892=1+3=21.8356144°+13.3125°=35.1481144°O1d= cos2×O1b=258.6669202db= sin2×O1b=182.11

11、88002cd=O1e-O1d=302.92-219.99070051=44.25307984即 13.3125°时，X=182.12Z=-44.25度数对应的点位坐标：回转工作台角度X 坐标Z 坐标Z 坐标最后一列 Z 值表示：用6 合金键槽刀做3.1 与6 台阶孔的工艺平面使用的 Z 值。3 程序编制6 合金键槽刀，打6 台阶孔。主程序注释O4457G90G54G0G40BOX0Y28.5Z100M3S1200M98 P4458Y10.5M98 P4458G90G0Z200G91G28Z0M5M30子程序：O4458M98 P4459G51.1 X0 B0M98 P4459B0.

12、8875°X12.25Z-23.09Z-3.4B2.6625°X36.74Z-23.85Z-4.72B4.4375°X61.19Z-25.37Z-7.28B6.2125°X85.59Z-27.64Z-11.07B7.9875°X109.9Z-30.67Z-16.11B9.7625°X134.11Z-34.45Z-22.39B11.5375°X158.19Z-38.98Z-29.92B13.3125°X182.12Z-44.25Z-38.73学习重点：（1）夹具设计（2）卧式中心回转中心找正（3）工件回转中心不在卧式中心回转中心情况下坐标点的计算注意事项：（1）夹具找正基准的制作。（2）在工作台的放一个圆棒，圆棒用于测量工件时作为测量基准。（3）夹具的装夹要考虑避免中的（4）中尽可能使用硬质合金刀具避免刀具过快磨损产生误差。思考题目：将下图工件安放到卧式中心回转工作台任一位置处，离回转中心为 X、Y，推导出三个空位的 B、X、Z 坐标数值（假设当前平行于轴线，有的读者可以考虑坐标不平行与，而是绕工件形心有 5 度旋转的情况下如何计算）O4459注释G98 G83 B13.3125 X-182.12 Q1 Z-44.25 R-30 F50B11.5375°X158.19Z-