CN101710236B - 大型球体空间曲面上多个空间孔焊接坡口的数控加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型球体空间曲面上多个空间孔焊接坡口的数控加工方法，包括以下步骤：建立工件数学模型；分析数学模型；编制一个具有通用参数的基准孔的空间曲面数控加工程序；编制旋转复合角度后补偿的R参数程序；编制R参数加工空间孔坡口的通用参数数控加工程序；应用VERICUT数控机床仿真软件校验；执行通用程序加工空间孔及坡口。由于本发明利用数控加工机床的控制系统的R参数功能把万能角铣头的补偿用R参数形式计算出来，并把焊接坡口的加工也用参数的形式进行编程，加工时根据图纸上空间孔坡口的位置、形状尺寸、实测的角铣头的长度、刀具长度进行赋值即实现了一次装夹进行多个空间孔的坡口加工，保证了空间孔的形状精度。

Description

大型球体空间曲面上多个空间孔焊接坡口的数控加工方法
技术领域
本发明涉及一种机械加工技术，特别是一种大型球体空间曲面上多个空间孔焊接坡口的数控加工方法。
背景技术
目前在炼油技术领域，大型球体空间曲面的产品应用越来越多，需要在大型球体空间曲面上加工多个空间孔焊接坡口的加工工艺也越来越多。现有的加工方法是在数控铣床上先利用万能角铣头分别绕着二个轴转复合角度，再利用R参数编制出机床控制系统能接受的万能角铣头复合角度补偿、参数加工坡口的数控加工程序，实现坡口的数控加工。但是，在数控铣床上对大型球体空间曲面上多个空间孔焊接坡口的工件进行加工时，需要进行多次装夹，而多次装夹后工件的位置度、空间孔的形状就难以保证；另外，由于利用手工计算万能角铣头补偿并使用UG软件编写数控加工程序，每次编制加工程序时都要用siemens nx6 CAD\CAM软件进行造型，编写程序浪费时间；并且加工时，如果刀具有磨损，就要根据测量的实际情况重新编程，操作不方便，易出错，还会影响工件的加工进度。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要开发一种大型球体空间曲面上多个空间孔焊接坡口的数控加工方法，实现一次装夹即可完成大型球体空间曲面上多个空间孔焊接坡口的加工，并保证零件的位置度和空间孔的形状。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种大型球体空间曲面上多个空间孔焊接坡口的数控加工方法包括以下步骤：
A、根据图纸要求确定空间孔坡口的尺寸参数、万能角铣头参数及刀具尺寸参数；
B、应用siemens nx6 CAD\CAM软件建立工件数学模型，分析工件的整体形状与坡口形状；
C、分析数学模型，确定加工对象的孔的空间位置；
D、加工工件的工艺基准面，使半个球体的球面向上，装夹好工件，确定万能角铣头旋转复合角度加工空间孔坡口的方法；
E、根据万能角铣头长度及刀具长度，编制其铣头长度及刀具长度在空间旋转复合角度后补偿的R参数程序；
F、编制R参数加工空间孔坡口的通用参数数控加工程序；
G、应用VERICUT数控机床仿真软件校验用R参数角铣头补偿程序及空间孔焊接坡口的通用参数数控加工程序；
H、按图纸上的尺寸对通用参数数控加工程序的通用参数进行赋值；
I、执行参数运算钻孔通用程序、钻削加工各空间孔；
J、执行参数运算铣孔通用程序、留量加工各空间孔；
K、利用三坐标检测确定各孔间孔的位置是否合格；
L、如果检测合格，执行铣孔通用程序，加工各空间孔到规定尺寸；执行空间孔坡口的通用参数数控加工程序，加工各空间孔坡口；完成机床交检程序，结束加工；
M、如果检测不合格，停止工件加工，检查和调整万能角铣头参数和程序赋值参数，修改空间孔的尺寸，转到J步骤进行铣孔加工。
本发明所述的通用参数是角铣头X方向的长度和Y方向的长度、刀具长度及空间孔坡口几何尺寸。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明利用数控加工机床的控制系统的R参数功能把万能角铣头的补偿用R参数形式计算出来，并把焊接坡口的加工也用参数的形式进行编程，实际加工时根据图纸空间孔坡口的位置、形状尺寸、实测的角铣头的长度、刀具长度进行赋值即实现了一次装夹进行多个空间孔的坡口加工。
2、由于本发明是一次性装夹，从而保证了工件的位置度；由于采用R参数进行编程，操作更加方便，保证了空间孔的形状精度。
3、由于本发明解决了在数控铣床上加工多个空间孔多次装夹工件影响位置精度的问题，开发出了一种新型的大型球体上空间复合角度焊接坡口加工方法，提高了编程准确性及编程的效率。由于该工艺方法不受机床系统限制，实现了工艺方法的最大利用率，加工时只需按图形尺寸给出坡口的尺寸参数、万能角铣头参数和刀具尺寸参数，即可完成零件的加工程序编制工作。
附图说明
本发明共有附图4张，其中：
图1是大型球体空间曲面上多个空间孔坡口加工程序框图。
图2是大型球体空间曲面上多个空间孔工件示意图。
图3是大型球体空间曲面上多个空间孔工件平面展开图。
图4是万能角铣头示意图。
图中，L1为万能角铣头Y轴方向的长度，L2为万能角铣头X轴方向的长度。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地说明。如图1-4所示，一种大型球体空间曲面上多个空间孔焊接坡口的数控加工方法包括发明内容中的步骤A-M，其中，步骤H的通用参数赋值是角铣头X方向的长度L2和Y方向的长度L1、刀具长度及空间孔坡口几何尺寸。

Claims (1)

1.一种大型球体空间曲面上多个空间孔焊接坡口的数控加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、根据图纸要求确定空间孔坡口的尺寸参数、万能角铣头参数及刀具尺寸参数；
B、应用siemens nx6 CAD\CAM软件建立工件数学模型，分析工件的整体形状与坡口形状；
C、分析数学模型，确定加工对象的孔的空间位置；
D、加工工件的工艺基准面，使半个球体的球面向上，装夹好工件，确定万能角铣头旋转复合角度加工空间孔坡口的方法；
E、根据万能角铣头长度及刀具长度，编制其铣头长度及刀具长度在空间旋转复合角度后补偿的R参数程序；
F、编制R参数加工空间孔坡口的通用参数数控加工程序；
G、应用VERICUT数控机床仿真软件校验用R参数角铣头补偿程序及空间孔焊接坡口的通用参数数控加工程序；
H、按图纸上的尺寸对通用参数数控加工程序的通用参数进行赋值；
I、执行参数运算钻孔通用程序、钻削加工各空间孔；
J、执行参数运算铣孔通用程序、留量加工各空间孔；
K、利用三坐标检测确定各孔间孔的位置是否合格；
L、如果检测合格，执行铣孔通用程序，加工各空间孔到规定尺寸；执行空间孔坡口的通用参数数控加工程序，加工各空间孔坡口；完成机床交检程序，结束加工；
M、如果检测不合格，停止工件加工，检查和调整万能角铣头参数和程序赋值参数，修改空间孔的尺寸，转到J步骤进行铣孔加工；
上述步骤中所述的通用参数是角铣头X方向的长度和Y方向的长度、刀具长度及空间孔坡口几何尺寸。
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