椭圆数控切削编程研究

椭圆数控切削编程研究

范彩霞 FAN Cai-xia （黄河科技学院，郑州 450063）

【摘 要】摘 要：针对椭圆数控插补中节点计算问 题，首先分析了椭圆加工刀
心轨迹曲线特征，其次通过实例说明了椭圆的离心角在节点计算中的正确应用
技术，并说明了旋转角向离心角转换的方法，保证了椭圆切削几何精度。

【期刊名称】制造业自动化

【年(卷),期】2016(038)006

【总页数】3

【关键词】数控切削；椭圆；刀心轨迹；节点坐标；离心角

0 引言

基于椭圆的参数方程，以角度为步距角，算出各节点坐标值，就可以利用宏 程
序可以编制椭圆插补程序［1，2］。然而，关于椭圆的宏程序编写，人们往往
存在一个巨大 的数学误区：以为只要刀具中心运动轨迹是椭圆，加工出来的内
或外轮廓就是椭圆，在许多常见的关于椭 圆的宏程序几乎都是建立在这个错误
的认识基础上。如图1所示，如果刀具中心运动轨迹是一个椭圆的话 ，那么加
工中来的轮廓都绝对不会是一个真正的椭圆。如果希望被加工出来的轮廓是一
个真正的 椭圆，那么与此相对应的刀具中心轨迹则必然不是椭圆，而只能是希
望加工得到的椭圆轮廓的等距偏移曲 线。如果使用数控铣床铣椭圆，因为铣刀
有半径，而不是一个点，需要考虑刀具半径补偿应小于椭圆的最 小曲率半径
（位于0°和180°处），以免发生过切［3］。

事实上，科研生产实 践中，刀心轨迹为椭圆曲线在某些情况下也有其特殊的应
用价值，因此椭圆加工时，针对不同的加工特征 ，其离心角与旋转角之间的转