CN102528079A - 数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工方法及加工刀具 - Google Patents
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Abstract
一种数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工方法及其加工刀具，在确定数控车削曲线图时，将需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角确定为一个组合曲线；所述的组合曲线分为两段，其中一段位一个标准圆弧倒角，另一段为一过渡曲线；过渡曲线与标准圆弧倒角平滑相接。加工数控车削需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角的刀具，包括刀柄和刀头，所述的刀头为圆弧刀头，其特征在于，刀头为一个两种曲线组合形成的圆弧刀头，刀头的切削刃所形成的圆弧为两种曲线组合形成的弧线形状。本发明技术实施后，转轴等产品在加工后能够保持有一个完整的R圆弧，产品的外观质量得到了极大改善，并且确保了电机的装配质量。可应用于内孔的倒角圆弧和外径退刀槽处的R圆弧的处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种机加工方法及加工刀具，尤其是涉及一种数控车削需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角加工方法及加工刀具；主要用于数控车削加工中。
背景技术
在设计各类轴类和盘类零件时，其轴肩通常会设计成一R圆弧，而且在车削加工中往往会直接按照图纸，将倒角部分的过渡圆弧直接加工出来；尤其是数控机床加工此类零件的倒角圆弧时，通常本工序不会去考虑下工序还会要去磨削外径而去进行相应处理，均是在编程过程中完全按照设计要求编制和加工出完整的R圆弧；但如果数控车削后，此外径处在后工序需要磨削加工，在大多数情况下，数控车削后留下的完整圆弧会在磨削加工中磨掉一部分，变成一个不完整的圆弧；这样既不美观，而且便在倒角处形成了锐边，此锐边在后续的电机装配过程中，特别在某些过盈配合条件下的装配时，将阻碍装配的顺利完成，并且可能刮伤对应的装配件。曾经便出现过因为转轴有明显的锐角，在转子压轴过程中，转轴的锐边象一把尖刀切割着转子铁芯的内孔，致使压轴的压力急增、在压力机上设定的压力不能把转轴压到位的现象，并且可以明显看见被转轴锐边切割出来的切屑沫。
图1表示了现有技术的做法。在数控车削时，通过编程直接加工出一个完整的倒角圆弧R1（因为倒角部分一般不会再进行磨削精加工），并给下工序磨削工序留了0.2的磨量，这样，虽然在车削工序后，加工出来了一个非常完整的R1圆弧，但在磨削后便留下了一个明显的锐边，见放大图Ⅰ。
因此很有必要对此加以改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效克服适数控车削后留下的完整圆弧会在磨削加工中磨掉一部分，变成一个不完整的圆弧的数控车削需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角加工方法；该种圆弧倒角加工方法可以完全避免数控车削需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角在磨削加工中形成了锐边的现象。
为了实现本发明的目的，所提出的技术实施方案是：一种数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工方法，在确定数控车削曲线图时，将需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角确定为一个组合曲线；所述的组合曲线分为两段，其中一段位一个标准圆弧倒角，另一段为一过渡曲线；过渡曲线与标准圆弧倒角平滑相接。
作为本发明的技术方案进一步改进，所述的过渡曲线可以是一条斜线，斜线为标准圆弧倒角的一条切线延伸段，由标准圆弧倒角的末端向外径方向延伸。
作为本发明的技术方案进一步改进，所述的过渡曲线可以是一条曲线，过渡曲线与标准圆弧倒角的切线相交，形成一个平滑过渡曲面。
在车削所述的圆弧倒角段时，可以选用刀尖圆弧半径较大（一般选R0.8-R1.2）的车刀或专门设计的刀具，并选用较低的进给速率（一般选0.1-0.2㎜/min），以达到降低表面粗糙度的目的。因为表面粗糙度可以用公式Ra=K*f2/R来计算（其中Ra为表面粗糙度值，K为一系数，f为进给速率，R为刀尖圆弧半径），进给速率越低、刀尖圆弧半径越大，得到的表面粗糙度将越小。
作为加工本发明数控车削需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角的刀具是：一种加工数控车削需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角的刀具，包括刀柄和刀头，所述的刀头为圆弧刀头，其特征在于，刀头为一个两种曲线组合形成的圆弧刀头，刀头的切削刃所形成的圆弧为两种曲线组合形成的弧线形状。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的刀头的切削刃所形成的圆弧为两种曲线组合形成的弧线形状，可以是分为两段，其中一段位一个标准圆弧倒角切削刃，另一段为一过渡曲线切削刃；过渡曲线切削刃与标准圆弧倒角切削刃平滑相接。
作为本发明的技术方案进一步改进，所述的过渡曲线切削刃可以是一条斜线，斜线为标准圆弧倒角切削刃的一条切线延伸段，由标准圆弧倒角切削刃的末端向外径方向延伸所形成的切削刃。
作为本发明的技术方案进一步改进，所述的过渡曲线可以是一条曲线，过渡曲线与标准圆弧倒角的切线相交，形成一个平滑过渡曲面。
通过实施上述本发明技术方案，具有如下技术效果：
（1）本发明技术实施后，转轴等产品在加工后能够保持有一个完整的R圆弧，产品的外观质量得到了极大改善，并且确保了电机的装配质量。本专利技术还可扩展应用于内孔的倒角圆弧和外径退刀槽处的R圆弧的处理。
（2）本发明技术是工艺和/或刀具上的一个改进，而工艺和/或刀具上的一个小改进便可大大改变和保障整个组装产品的质量，其效益性无可估量。
（3）本发明技术在国内属首创，可以广泛应用于各类机械行业，特别适合于产品质量要求特别高的航空和轨道交通等保障人身安全的制造行业。
附图说明
图1是现有数控车削加工的工序示意图；
图2是现有数控车削加工后磨削外径所形成的倒角结构示意图；
图3是本发明数控车削加工的工序示意图；
图4是本发明数控车削加工后磨削外径所形成的倒角结构示意图；
图5是本发明数控车削加工刀具切削刃曲面示意图。
其中：1-零部件，2-标准圆弧倒角，3-过渡曲线，4-磨削余量，5-刀头，6-刀柄，7-切削刃，8-标准圆弧倒角切削刃，9-过渡圆弧倒角切削刃。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的清楚、完整地描述，显而易见地，下面描述中的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图和实施例获得其他的技术试试方案，都属于本发明保护的范围。
附图3至附图4给出了本发明涉及一种数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工方法，在确定数控车削曲线图时，将零部件1需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角确定为一个组合曲线；所述的组合曲线分为两段，其中一段位一个标准圆弧倒角2，另一段为一过渡曲线3；过渡曲线3与标准圆弧倒角2平滑相接。
作为本发明的技术方案进一步改进，所述的过渡曲线3可以是一条斜线，斜线为标准圆弧倒角的一条切线延伸段，由标准圆弧倒角的末端向外径方向延伸。
作为本发明的技术方案进一步改进，所述的过渡曲线3可以是一条曲线，过渡曲线与标准圆弧倒角2的切线相交，形成一个平滑过渡曲面。
在车削所述的圆弧倒角段时，可以选用刀尖圆弧半径较大（一般选R0.8-R1.2）的车刀或专门设计的刀具，并选用较低的进给速率（一般选0.1-0.2㎜/min），以达到降低表面粗糙度的目的。因为表面粗糙度可以用公式Ra=K*f2/R来计算（其中Ra为表面粗糙度值，K为一系数，f为进给速率，R为刀尖圆弧半径），进给速率越低、刀尖圆弧半径越大，得到的表面粗糙度将越小。
作为加工本发明数控车削需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角的刀具是：一种加工数控车削需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角的刀具，包括刀柄6和刀头5，所述的刀头5为圆弧刀头，其特征在于，刀头5为一个两种曲线组合形成的圆弧刀头，刀头的切削刃7所形成的圆弧为两种曲线组合形成的弧线形状。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的刀头的切削刃7所形成的圆弧为两种曲线组合形成的弧线形状，可以是分为两段，其中一段位一个标准圆弧倒角切削刃8，另一段为一过渡曲线切削刃9；过渡曲线切削刃9与标准圆弧倒角切削刃8平滑相接。
作为本发明的技术方案进一步改进，所述的过渡曲线切削刃9可以是一条斜线，斜线为标准圆弧倒角切削刃8的一条切线延伸段，由标准圆弧倒角切削刃8的末端向外径方向延伸所形成的切削刃。
作为本发明的技术方案进一步改进，所述的过渡曲线切削刃9可以是一条曲线，过渡曲线与标准圆弧倒角的切线相交，形成一个平滑过渡曲面。
通过实施上述本发明技术方案，具有如下技术效果：
（1）本发明技术实施后，转轴等产品在加工后能够保持有一个完整的R圆弧，产品的外观质量得到了极大改善，并且确保了电机的装配质量。本专利技术还可扩展应用于内孔的倒角圆弧和外径退刀槽处的R圆弧的处理。
（2）本发明技术是工艺和/或刀具上的一个改进，而工艺和/或刀具上的一个小改进便可大大改变和保障整个组装产品的质量，其效益性无可估量。
（3）本发明技术在国内属首创，可以广泛应用于各类机械行业，特别适合于产品质量要求特别高的航空和轨道交通等保障人身安全的制造行业。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工方法，其特征在于，在确定数控车削曲线图时，将需磨削外径的倒角部分的圆弧倒角确定为一个组合曲线；所述的组合曲线分为两段，其中一段位一个标准圆弧倒角，另一段为一过渡曲线；过渡曲线与标准圆弧倒角平滑相接。
2.根据权利要求1所述的数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工方法，其特征在于，所述的过渡曲线可以是一条斜线，斜线为标准圆弧倒角的一条切线延伸段，由标准圆弧倒角的末端向外径方向延伸。
3.根据权利要求1所述的数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工方法，其特征在于，所述的过渡曲线可以是一条曲线，过渡曲线与标准圆弧倒角的切线相交，形成一个平滑过渡曲面。
4.根据权利要求1所述的数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工方法，其特征在于，在车削所述的圆弧倒角段时，选用刀尖圆弧半径R0.8-R1.2的车刀，并选用进给速率0.1-0.2㎜/min，以达到降低表面粗糙度的目的。
5.一种数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工刀具，包括刀柄和刀头，所述的刀头为圆弧刀头，其特征在于，刀头为一个两种曲线组合形成的圆弧刀头，刀头的切削刃所形成的圆弧为两种曲线组合形成的弧线形状。
6.根据权利要求5所述的数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工刀具，其特征在于，所述的刀头的切削刃所形成的圆弧为两种曲线组合形成的弧线形状，可以是分为两段，其中一段位一个标准圆弧倒角切削刃，另一段为一过渡曲线切削刃；过渡曲线切削刃与标准圆弧倒角切削刃平滑相接。
7.根据权利要求6所述的数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工刀具，其特征在于，所述的过渡曲线切削刃可以是一条斜线，斜线为标准圆弧倒角切削刃的一条切线延伸段，由标准圆弧倒角切削刃的末端向外径方向延伸所形成的切削刃。
8.根据权利要求6所述的数控车削需磨削外径的倒角圆弧的加工刀具，其特征在于，所述的过渡曲线可以是一条曲线，过渡曲线与标准圆弧倒角的切线相交，形成一个平滑过渡曲面。
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