CN105458384B - 数控镗铣床刨削加工窄槽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数控镗铣床刨削加工窄槽的方法，包括以下步骤：一、将工件装夹使加工面与数控镗铣床的主轴平行，窄槽的长度方向与主轴平行；二、装夹并校正刀具，使镗刀的加工方向与窄槽的长度方向一致，进给方向与窄槽的厚度方向一致；三、固定主轴；四、编程加工：将拟加工窄槽的长度方向平行的数控轴确定为主切削运动，与拟加工窄槽深度方向平行的数控轴确定为进给运动；启动程序进行加工；通过以上步骤实现利用数控镗铣床刨削加工窄槽。通过采用数控镗铣床进行窄槽的加工，提高了加工效率，确保了加工质量。操作简便易行，槽宽尺寸容易控制。运用本发明的方法加工窄槽的效率是立铣刀加工窄槽的2至5倍，加工2~4mm的槽经济效益最为明显。

Description

数控镗铣床刨削加工窄槽的方法

技术领域

本发明涉及机加工领域，特别是一种数控镗铣床刨削加工窄槽的方法。尤其适用于燃气轮机排气接管隔热部件上圆周辐射分布的窄槽加工。本发明也可以用于某些特殊零件由于空间狭小、附件干涉，普通镗铣不能加工场合下的通槽加工，例如在镗铣床上进行某些零件的键槽加工。

背景技术

排气接管是燃气轮机的排气通道，排气接管的内部附有隔热层，隔热层组件上设计有多个沿圆周放射状分布的2～4mm的窄槽，参见图1。在传统机加工中，由于零件为回转体，窄槽沿圆周均布，加工图1~3所示零件的窄槽，传统工艺是采用立铣刀或装锯片刀利用镗铣床进行铣削加工。排气接管的隔热层材料为不锈钢，立铣刀直径较小约为2～4mm，效率很低。以三齿立铣刀铣加工长30mm，宽2mm，深10mm的一条窄槽为例：每刀铣深ap=2mm，机床转速800转/分钟，由于燃气轮机的零件尺寸较大，加工需要工艺范围较大重型镗铣床，常用的SKORDA重型机床最高转速700转/分，每齿进给量选取fz=0.01，则进给速度f=21mm/分钟。加上进退刀时间，铣削一条窄槽的加工时间就需要约为7～8分钟。加工多条窄槽的情况下效率很低，而且在加工过程中，立铣刀易折断，折断后，窄槽常被破坏，加工质量难以保证。由于产品结构形状的限制，采用锯片刀的形式，需要直角铣头，因直角铣头干涉，锯片刀的直径需要大于铣头外壳尺寸。主轴直径为160～200mm的镗铣床铣头外壳尺寸约直径300mm，那么锯片刀直径会大于直径300mm。锯片刀厚度小、直径大，需要特殊制作，成本非常高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种数控镗铣床刨削加工窄槽的方法，能够克服现有技术的缺点，提高窄槽的加工效率，保证加工质量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种数控镗铣床刨削加工窄槽的方法，包括以下步骤：

一、将工件装夹使加工面与数控镗铣床的主轴平行，窄槽的长度方向与主轴平行；

二、装夹并校正刀具，使镗刀的加工方向与窄槽的长度方向一致，进给方向与窄槽的深度方向一致；

三、固定主轴；

四、编程加工：将拟加工窄槽的长度方向平行的数控轴确定为主切削运动，与拟加工窄槽深度方向平行的数控轴确定为进给运动；

启动程序进行加工；

通过以上步骤实现利用数控镗铣床刨削加工窄槽。

优选的方案中，刀座与主轴连接，在刀座的端面设有下端和至少一个侧面开放的刀槽，刀槽的一个侧面为刀具的基准面，镗刀紧固螺栓穿过刀槽的另一个相对侧面将镗刀固定在基准面上，镗刀的底端设有刀头。

优选的方案中，通过百分表校正刀槽的位置，从而利用基准面校正刀具的位置，通过百分表校正刀槽的位置，从而利用基准面校正刀具的位置，要求刀槽两个侧面均平行于窄槽加工的进给方向，保持刀具本身前角、后角，保证镗刀的刀头两侧副偏角对称。

优选的方案中，采用定位板固定主轴的位置，定位板的两端通过定位螺栓与滑枕的定位螺孔固定连接，定位板的中部设有螺孔，定位螺栓穿过螺孔顶住主轴的轴肩。

优选的方案中，利用数控的宏程序中的“直到”或“当”循环指令，以窄槽加工深度作为循环结束条件，编制数控程序。

优选的方案中，主切削速度由机床的进给倍率开关控制，进给量由程序中参数设定。

优选的方案中，在加工过程中，断开主轴旋转驱动装置的供电。

本发明提供的数控镗铣床刨削加工窄槽的方法，通过采用数控镗铣床进行窄槽的加工，提高了加工效率，确保了加工质量。操作简便易行，槽宽尺寸容易控制。运用本发明的方法加工窄槽的效率是立铣刀加工窄槽的2至5倍，加工2~4mm的槽经济效益最为明显。运用该方法法成功解决了大型燃气轮机中扩散器、排气装置隔热层法兰上多个放射状窄槽的加工难题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为工件的俯视示意图。

图2为本发明中拟加工窄槽的局部放大示意图。

图3为本发明中拟加工窄槽的局部放大立体示意图，本例中显示的窄槽开口朝向外圈。

图4为本发明中刀具连接的侧视示意图。

图5为本发明中刀具连接的主视示意图。

图中：窄槽1，圆孔2，主轴3，轴肩4，刀座5，镗刀6，安装槽7，镗刀紧固螺栓8，刀头9，定位板10，定位螺栓11，定位螺孔12。

具体实施方式

如图1~5中，一种数控镗铣床刨削加工窄槽的方法，包括以下步骤：

一、将工件装夹使加工面与数控镗铣床的主轴3平行，窄槽1的长度方向与主轴3平行；

二、装夹并校正刀具，使镗刀6的加工方向与窄槽1的长度方向一致，例如图3中的L所示，进给方向与窄槽1的深度方向一致，例如图3中的D所示；

优选的方案中，在数控镗铣床上安装镗头，镗头的刀座5与主轴3连接，在刀座5的端面设有下端、和至少一个侧面开放的刀槽7，刀槽7的一个侧面为刀具的基准面，如图4中附图标记7所指的面和图5中刀槽7的右侧面，镗刀紧固螺栓8穿过刀槽7的另一个相对侧面将镗刀6固定在基准面上，镗刀6的底端设有刀头9。

优选的方案中，通过百分表校正刀槽7的位置，从而利用基准面校正刀具的位置。要求刀槽两个侧面均平行于窄槽1加工的进给方向，目的是保持刀具本身前角、后角，保证切槽刀的刀头9两侧副偏角对称。装夹单刃切槽刀，整体焊接式车槽刀或机夹式槽刀均可。

三、固定主轴；

如图5中所示，优选的方案中，采用定位板10固定主轴3的位置，定位板10的两端通过定位螺栓11与滑枕13的定位螺孔12固定连接，定位板10的中部设有螺孔，定位螺栓11穿过螺孔顶住主轴3的轴肩4。由此方法，使主轴3在圆周上的位置保持固定不旋转。

优选的方案中，在加工过程中，断开主轴旋转驱动装置的供电。由此结构，避免误操作使设备受损。

四、编程加工：将拟加工窄槽1的长度方向平行的数控轴确定为主切削运动，与拟加工窄槽1深度方向平行的数控轴确定为进给运动；

优选的方案中，设置进给量，累加变量，利用数控的宏程序中的“直到”或“当”循环指令，以窄槽1加工深度作为循环结束条件，编制数控程序。

优选的方案中，主切削速度由机床的进给倍率开关控制，进给量由程序中参数设定。

启动程序进行加工；

通过以上步骤实现利用数控镗铣床刨削加工窄槽。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种数控镗铣床刨削加工窄槽的方法，其特征是包括以下步骤：

一、将工件装夹使加工面与数控镗铣床的主轴（3）平行，窄槽（1）的长度方向与主轴（3）平行；

二、装夹并校正刀具，使镗刀（6）的加工方向与窄槽（1）的长度方向一致，进给方向与窄槽（1）的深度方向一致；

刀座（5）与主轴（3）连接，在刀座（5）的端面设有下端和至少一个侧面开放的刀槽（7），刀槽（7）的一个侧面为刀具的基准面，镗刀紧固螺栓（8）穿过刀槽（7）的另一个相对侧面将镗刀（6）固定在基准面上，镗刀（6）的底端设有刀头（9）；

通过百分表校正刀槽（7）的位置，从而利用基准面校正刀具的位置，要求刀槽两个侧面均平行于窄槽（1）加工的进给方向，保持刀具本身前角、后角，保证镗刀（6）的刀头（9）两侧副偏角对称；

三、固定主轴；

采用定位板（10）固定主轴（3）的位置，定位板（10）的两端通过定位螺栓（11）与滑枕（13）的定位螺孔（12）固定连接，定位板（10）的中部设有螺孔，定位螺栓（11）穿过螺孔顶住主轴（3）的轴肩（4）；

在加工过程中，断开主轴旋转驱动装置的供电；

四、编程加工：将与拟加工窄槽（1）的长度方向平行的数控轴确定为主切削运动，与拟加工窄槽（1）深度方向平行的数控轴确定为进给运动；

启动程序进行加工；

通过以上步骤实现利用数控镗铣床刨削加工窄槽。

2.根据权利要求1所述的一种数控镗铣床刨削加工窄槽的方法，其特征是：利用数控的宏程序中的“直到”或“当”循环指令，以窄槽（1）加工深度作为循环结束条件，编制数控程序。

3.根据权利要求1所述的一种数控镗铣床刨削加工窄槽的方法，其特征是：主切削速度由机床的进给倍率开关控制，进给量由程序中参数设定。