1.本发明属于电火花高速往复走丝切割机床技术领域,特别是涉及一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法。
背景技术:2.电火花高速往复走丝切割机床数控系统的插补算法一般采用逐点比较法、最小偏差法、数字积分法或者目标点跟踪法来进行数控插补,而这些插补在电火花往复走丝线切割机床上应用时,由于进给的时钟由采样电路提供,在收到进给脉冲时,需尽量保证直线和圆弧上都能保证单位时间内刀具移动的距离基本保持恒定,而以上列举基本的插补算法都有各自的不足之处。
3.使用逐点差补法进行插补时,插补的步数等于x坐标加上y坐标,圆弧或者越接近坐标轴45
°
的直线步数的误差越大,从而导致加工平行坐标轴的直线与不平行坐标轴的直线和圆弧的加工尺寸和表面质量会出现区别。
4.使用最小偏差法插补时,相较于逐点差补法会有改进,但是依然没有引入速度控制,长度相等的加工距离,加工的时间并不相近,导致加工尺寸和表面质量依旧不够好。
5.使用目标点跟踪法插补时,虽然能达到匀速插补的效果,但是运算复杂,不适合下位机(一般为单片机)进行高速实时进行插补。
6.使用数字积分法进行插补时,需要单独进行速度控制,计算复杂,同样不适合下位机(一般为单片机)进行高速实时进行插补。
7.随着社会的发展,用户对电火花高速往复走丝切割机床的要求越来越高,因此有必要提出一种新的匀速插补方法,在保证插补速度的同时,提高工件的加工精度和表面质量。
技术实现要素:8.本发明的目的在于提供一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,解决了用户对电火花高速往复走丝切割机床的要求越来越高,因此有必要提出一种新的匀速插补方法,在保证插补速度的同时,提高工件的加工精度和表面质量的技术问题。
9.为达上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
10.一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,包括:如下步骤:
11.步骤1.根据用户提供的3b代码或者g代码,计算出对应的直线或者圆弧的长度;
12.步骤2.直线将l设定为积分器的溢出值,圆弧将r设定为积分器的溢出值;
13.步骤3.直线插补时x累加值为x终点坐标,y累加值为y的终点坐标;
14.圆弧插补时x累加值为当前x坐标,y累加值为当前y坐标,每次接收到一个进给脉冲,就做一次累加;
15.步骤4.直线插补时,x累加器溢出时x轴移动单位距离,y累加器溢出时,y轴移动单位距离;
16.圆弧插补时x累加器溢出时,y轴移动单位距离,y累加器溢出时,x轴移动单位距离;
17.步骤5.直线插补的结束条件为累加次数等于直线长度;
18.圆弧插补的结束条件为当前坐标为终点坐标。
19.可选的,步骤1还包括直线如式(1),圆弧如式(2)
[0020][0021][0022]
可选的,直线插补方式为:
[0023]
设在第一象限有一通过坐标原点的直线oz,终点坐标为z(xz,yz),其直线方程为:
[0024][0025]
可选的,加工线段长度为:
[0026][0027]
设v为进给速度,可以得到微分方程:
[0028][0029][0030]
可选的,当积分溢出值设定为l时,可以保持直线方向上的进给速度恒定为v。
[0031]
可选的,圆弧插补方式为:
[0032]
圆弧上任意一点n(xn,yn),切线方向的进给速度v,同理我们可以得到圆弧的微分方程:
[0033][0034][0035]
可选的,积分溢出值设定为r时,可以保持圆弧切线上的进给速度恒定为v。
[0036]
可选的,修改圆弧插补的补偿初值,以提高插补精度。
[0037]
可选的,修改圆弧插补的结束条件,当其中一轴到达终点坐标时,停止另一轴的累加,减小插补误差。
[0038]
可选的,改变数字积分法的溢出值,圆弧插补和直线插补都能保证进给脉冲个数,就是刀具移动的距离。
[0039]
本发明的实施例具有以下有益效果:
[0040]
本发明的一个实施例通过修改圆弧插补的补偿初值,便于提高插补精度,通过修改圆弧插补的结束条件,当其中一轴到达终点坐标时,停止另一轴的累加,便于减小插补误差,通过改变数字积分法的溢出值,圆弧插补和直线插补都能保证进给脉冲个数,且改良后的数字积分法不仅有数字积分法的优点还能使加工脉冲分布均匀。
[0041]
通过改进数字积分插补法,在电火花高速往复走丝切割机床上进行插补时,直线和圆弧都保持在加工方向上匀速进给,从而提高加工精度和产品表面质量。
[0042]
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0043]
构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0044]
图1为本发明一实施例的圆弧插补的模拟曲线图;
[0045]
图2为本发明一实施例的插补算法主流程图;
[0046]
图3为本发明一实施例的锥度插补子流程图;
[0047]
图4为本发明一实施例的直线插补子流程图;
[0048]
图5为本发明一实施例的圆弧插补子流程图。
具体实施方式
[0049]
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
[0050]
为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明,本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
[0051]
请参阅图1-5所示,在本实施例中提供了一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,包括:如下步骤:
[0052]
步骤1.根据用户提供的3b代码或者g代码,计算出对应的直线或者圆弧的长度,直线如式(1),圆弧如式(2)
[0053][0054][0055]
步骤2.直线将l设定为积分器的溢出值,圆弧将r设定为积分器的溢出值;
[0056]
步骤3.直线插补时x累加值为x终点坐标,y累加值为y的终点坐标;
[0057]
圆弧插补时x累加值为当前x坐标,y累加值为当前y坐标,每次接收到一个进给脉冲,就做一次累加;
[0058]
步骤4.直线插补时,x累加器溢出时x轴移动单位距离,y累加器溢出时,y轴移动单位距离;
[0059]
圆弧插补时x累加器溢出时,y轴移动单位距离,y累加器溢出时,x轴移动单位距离;
[0060]
步骤5.直线插补的结束条件为累加次数等于直线长度;
[0061]
圆弧插补的结束条件为当前坐标为终点坐标。
[0062]
数字积分法的积分溢出值一般为大于x、y坐标的2的n次方值,速度一般需要另外控制,在电火花高速往复走丝切割机床里,由于速度由采样电路的时钟控制,速度不能由控
制软件设定,本发明通过使用合适的积分溢出值来保证在直线和圆弧上都能沿加工方向匀速的进给。
[0063]
在电火花高速往复走丝切割机床的加工指令里只有直线和圆弧两种,所以以下针对直线和圆弧的插补做了详细的计算和理论分析:
[0064]
具体的直线插补方式为:
[0065]
设在第一象限有一通过坐标原点的直线oz,终点坐标为z(xz,yz),其直线方程为:
[0066][0067]
加工线段长度为:
[0068][0069]
设v为进给速度,可以得到微分方程:
[0070][0071][0072]
当积分溢出值设定为l时,可以保持直线方向上的进给速度恒定为v。
[0073]
具体的圆弧插补方式为:
[0074]
圆弧上任意一点n(xn,yn),切线方向的进给速度v,同理我们可以得到圆弧的微分方程:
[0075][0076][0077]
积分溢出值设定为r时,可以保持圆弧切线上的进给速度恒定为v。
[0078]
具体的修改圆弧插补的补偿初值,以提高插补精度,,修改圆弧插补的结束条件,当其中一轴到达终点坐标时,停止另一轴的累加,减小插补误差,改变数字积分法的溢出值,圆弧插补和直线插补都能保证进给脉冲个数,就是刀具移动的距离,改良后的数字积分法不仅有数字积分法的优点还能使加工脉冲分布均匀。
[0079]
上述实施例可以相互结合。
[0080]
本发明不局限于上述实施方式,任何人应得知在本发明的启示下做出的结构变化,均落入本发明的保护范围之内。
[0081]
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
技术特征:1.一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,其特征在于,包括:如下步骤:步骤1.根据用户提供的3b代码或者g代码,计算出对应的直线或者圆弧的长度;步骤2.直线将l设定为积分器的溢出值,圆弧将r设定为积分器的溢出值;步骤3.直线插补时x累加值为x终点坐标,y累加值为y的终点坐标;圆弧插补时x累加值为当前x坐标,y累加值为当前y坐标,每次接收到一个进给脉冲,就做一次累加;步骤4.直线插补时,x累加器溢出时x轴移动单位距离,y累加器溢出时,y轴移动单位距离;圆弧插补时x累加器溢出时,y轴移动单位距离,y累加器溢出时,x轴移动单位距离;步骤5.直线插补的结束条件为累加次数等于直线长度;圆弧插补的结束条件为当前坐标为终点坐标。2.如权利要求1所述的一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,其特征在于,步骤1还包括直线如式(1),圆弧如式(2)1还包括直线如式(1),圆弧如式(2)3.如权利要求1所述的一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,其特征在于,直线插补方式为:设在第一象限有一通过坐标原点的直线oz,终点坐标为z(x
z
,y
z
),其直线方程为:4.如权利要求3所述的一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,其特征在于,加工线段长度为:设v为进给速度,可以得到微分方程:设v为进给速度,可以得到微分方程:5.如权利要求4所述的一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,其特征在于,当积分溢出值设定为l时,可以保持直线方向上的进给速度恒定为v。6.如权利要求1所述的一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,其特征在于,圆弧插补方式为:圆弧上任意一点n(x
n
,y
n
),切线方向的进给速度v,同理我们可以得到圆弧的微分方程:),切线方向的进给速度v,同理我们可以得到圆弧的微分方程:
7.如权利要求6所述的一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,其特征在于,积分溢出值设定为r时,可以保持圆弧切线上的进给速度恒定为v。8.如权利要求7所述的一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,其特征在于,修改圆弧插补的补偿初值,以提高插补精度。9.如权利要求7所述的一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,其特征在于,修改圆弧插补的结束条件,当其中一轴到达终点坐标时,停止另一轴的累加,减小插补误差。10.如权利要求1所述的一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,其特征在于,改变数字积分法的溢出值,圆弧插补和直线插补都能保证进给脉冲个数。
技术总结本发明公开了一种电火花高速往复走丝切割机床加工方法,涉及电火花高速往复走丝切割机床技术领域。本发明包括如下步骤:步骤1.根据用户提供的3B代码或者G代码,计算出对应的直线或者圆弧的长度;步骤2.直线将L设定为积分器的溢出值,圆弧将R设定为积分器的溢出值;步骤3.直线插补时X累加值为X终点坐标,Y累加值为Y的终点坐标;圆弧插补时X累加值为当前X坐标,Y累加值为当前Y坐标,每次接收到一个进给脉冲,就做一次累加。本发明通过改进数字积分插补法,在电火花高速往复走丝切割机床上进行插补时,直线和圆弧都保持在加工方向上匀速进给,从而提高加工精度和产品表面质量。从而提高加工精度和产品表面质量。从而提高加工精度和产品表面质量。
技术研发人员:王东昱 唐艺峰 蒋少安
受保护的技术使用者:广东匠新数控机床有限公司
技术研发日:2022.03.18
技术公布日:2022/7/5