CN105499682A - 内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法 - Google Patents

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吴永钢
李鸿斌
张兵胜
杨兴隆
刘波
沈青霞
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HUAIHAI INDUSTRIAL GROUP Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D3/00Planing or slotting machines cutting by relative movement of the tool and workpiece in a vertical or inclined straight line
    • B23D3/02Planing or slotting machines cutting by relative movement of the tool and workpiece in a vertical or inclined straight line for cutting grooves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23D5/02Planing or slotting machines cutting otherwise than by relative movement of the tool and workpiece in a straight line involving rotary and straight-line movements only, e.g. for cutting helical grooves

Abstract

本发明公开了一种内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法,其包括以下步骤:步骤一:刀具磨制,刀具材料选用高速钢,刀具的主偏角和前角要与待加工直槽或螺旋槽的螺旋升角相匹配,刀具主后角为6-8度,副后角2-3度,前角为10-13度,刀具上还配置卷屑槽;步骤二:直槽或螺旋槽加工,将所磨制刀具安装在数控车床的刀架上固定,利用数控机床和所磨制刀具进行直槽或螺旋槽的加工。本发明能够实现多种不同角度螺旋槽的加工,解决了通用数控设备无法加工的难题,克服了采用进口专用设备带来的高成本问题,打破数控车床只能加工圆柱类零件的说法,扩展了数控车床的加工范围。

Description

内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法
技术领域
本发明属于数控加工技术领域,涉及一种内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法。
背景技术
内孔内壁槽的加工向来是比较难加工的,普通插床加工内孔键槽也只能加工通直槽,遇到与零件端面有距离要求的非直通槽就只能选用进口的数控挠槽机床了。但遇到内壁螺旋槽的加工,现有的数控挠槽机床也无法加工,只能选用进口专用设备才能加工,而这些专用设备需要数百到数千万元的高额费用,而且加工局域性很小,会造成巨大资源浪费。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是:本发明的目的是提供一种内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法,实现螺旋槽加工的成本低、加工位置精度高、加工周期短,解决通用数控设备无法加工的难题,克服采用进口专用设备带来的高成本问题,并且适用于不同角度的内壁直槽及螺旋槽的加工。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法,其包括以下步骤:
步骤一:刀具磨制
刀具材料选用高速钢,刀具的主偏角和前角要与待加工直槽或螺旋槽的螺旋升角相匹配,刀具主后角为6-8度,副后角2-3度,前角为10-13度,刀具上还配置卷屑槽;
步骤二:直槽或螺旋槽加工
将所磨制刀具安装在数控车床的刀架上固定,利用数控机床和所磨制刀具进行直槽或螺旋槽的加工。
其中,所述步骤二中,螺旋槽的加工过程为:
首先,将所磨制刀具安装在数控车床的刀架上固定,机床轴向伺服轴Z轴与绕Z轴旋转的旋转伺服轴C轴联动;
其次,刀具移动到待加工螺旋槽的加工起点,应用机床伺服轴C轴与Z轴的联动以设定的进给量将所磨制刀具斜插入内孔内壁设定深度;
接下来,C轴与Z轴联动转动,所磨制刀具按给定的进给量进行插削运动,到达指定的终点后,将刀具沿刀具轴X轴退离内壁,将刀具再次移动到待加工螺旋槽的加工起点,再以设定的进给速度插入内孔内壁,进行分层加工,直到加工到预定的螺旋槽深度为止;完成一个槽后,将刀具移动到下一槽起点加工下一个螺旋槽,直到全部槽全部加工完成。
其中,所述步骤二中,直槽的加工过程为:
首先,将所磨制刀具安装在数控车床的刀架上固定,将旋转伺服轴C轴固定;
其次,刀具移动到待加工螺旋槽的加工起点,应用Z轴以设定的进给量将所磨制刀具斜插入内孔内壁设定深度;
接下来,Z轴作进给运动,所磨制刀具按给定的进给量进行插削运动,到达指定的终点后,将刀具沿刀具轴X轴退离内壁,将刀具再次移动到待加工直槽的加工起点,再以设定的进给速度插入内孔内壁,进行分层加工,直到加工到预定的直槽深度为止;完成一个槽后,将刀具移动到下一槽起点加工下一个直槽,直到全部槽全部加工完成。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法,实现了对不同角度内孔内壁直槽及螺旋槽的加工,解决了通用数控设备无法加工的难题,克服了采用进口专用设备带来的高成本问题,打破数控车床只能加工圆柱类零件的说法,扩展了数控车床的加工范围。
附图说明
图1、图2是本发明实施例所加工内壁螺旋槽零件示意图。
图3是本发明实施例磨制刀具结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法包括以下步骤:
步骤一:刀具磨制
刀具材料选用高速钢,刀具的主偏角和前角要与待加工直槽或螺旋槽的螺旋升角相匹配,刀具主后角要求达到6-8度,优选7度,副后角2-3度,前角要求10-13度,保证刀具切削刃的锋利,有利于零件的切削,刀具还配置卷屑槽,有利于切屑的排除。
其中,刀具的主偏角决定了所加工直槽或螺旋槽的螺旋升角,针对每一种加工角度,设置一款对应的刀具。
步骤二:直槽或螺旋槽加工
(1)螺旋槽加工过程
首先,将所磨制刀具安装在数控车床的刀架上固定,机床轴向伺服轴Z轴与绕Z轴旋转的旋转伺服轴C轴联动;
其次,刀具移动到待加工螺旋槽的加工起点,并打开切削液,应用机床伺服轴C轴与Z轴的联动以设定的进给量将所磨制刀具斜插入内孔内壁设定深度,用切削液冷却和润滑刀具;
接下来,C轴与Z轴联动转动,所磨制刀具按给定的进给量进行插削运动,到达指定的终点后,将刀具沿刀具轴X轴退离内壁,将刀具再次移动到待加工螺旋槽的加工起点,再以设定的进给速度插入内孔内壁,进行分层加工,直到加工到预定的螺旋槽深度为止;完成一个槽后,将刀具移动到下一槽起点加工下一个螺旋槽,直到全部槽全部加工完成。
(2)直槽加工过程
首先,将所磨制刀具安装在数控车床的刀架上固定,将旋转伺服轴C轴固定;
其次,刀具移动到待加工螺旋槽的加工起点,并打开切削液,应用Z轴以设定的进给量将所磨制刀具斜插入内孔内壁设定深度,用切削液冷却和润滑刀具。
接下来,Z轴作进给运动,所磨制刀具按给定的进给量进行插削运动,到达指定的终点后,将刀具沿刀具轴X轴退离内壁,将刀具再次移动到待加工直槽的加工起点,再以设定的进给速度插入内孔内壁,进行分层加工,直到加工到预定的直槽深度为止。完成一个槽后,将刀具移动到下一槽起点加工下一个直槽,直到全部槽全部加工完成。
由上述技术方案可以看出,本发明通过在带有C轴伺服轴的数控车床上,磨制与零件直槽或螺旋槽螺旋升角相对应的内孔槽刀具,应用插削原理,使C轴与Z轴联动,插刀沿Z轴做直线运动,分层加工螺旋槽;使C轴定位到某一角度,插刀沿Z轴做直线运动,分层加工直槽。该种加工方式能够实现多种不同角度螺旋槽的加工,解决了通用数控设备无法加工的难题,克服了采用进口专用设备带来的高成本问题,打破数控车床只能加工圆柱类零件的说法,扩展了数控车床的加工范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:刀具磨制
刀具材料选用高速钢,刀具的主偏角和前角要与待加工直槽或螺旋槽的螺旋升角相匹配,刀具主后角为6-8度,副后角2-3度,前角为10-13度,刀具上还配置卷屑槽;
步骤二:直槽或螺旋槽加工
将所磨制刀具安装在数控车床的刀架上固定,利用数控机床和所磨制刀具进行直槽或螺旋槽的加工。
2.如权利要求1所述的内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法,其特征在于,所述步骤二中,螺旋槽的加工过程为:
首先,将所磨制刀具安装在数控车床的刀架上固定,机床轴向伺服轴Z轴与绕Z轴旋转的旋转伺服轴C轴联动;
其次,刀具移动到待加工螺旋槽的加工起点,应用机床伺服轴C轴与Z轴的联动以设定的进给量将所磨制刀具斜插入内孔内壁设定深度;
接下来,C轴与Z轴联动转动,所磨制刀具按给定的进给量进行插削运动,到达指定的终点后,将刀具沿刀具轴X轴退离内壁,将刀具再次移动到待加工螺旋槽的加工起点,再以设定的进给速度插入内孔内壁,进行分层加工,直到加工到预定的螺旋槽深度为止;完成一个槽后,将刀具移动到下一槽起点加工下一个螺旋槽,直到全部槽全部加工完成。
3.如权利要求1所述的内孔内壁直槽及螺旋槽的加工方法,其特征在于,所述步骤二中,直槽的加工过程为:
首先,将所磨制刀具安装在数控车床的刀架上固定,将旋转伺服轴C轴固定;
其次,刀具移动到待加工螺旋槽的加工起点,应用Z轴以设定的进给量将所磨制刀具斜插入内孔内壁设定深度;
接下来,Z轴作进给运动,所磨制刀具按给定的进给量进行插削运动,到达指定的终点后,将刀具沿刀具轴X轴退离内壁,将刀具再次移动到待加工直槽的加工起点,再以设定的进给速度插入内孔内壁,进行分层加工,直到加工到预定的直槽深度为止;完成一个槽后,将刀具移动到下一槽起点加工下一个直槽,直到全部槽全部加工完成。
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