CN105665801B - 数铣机床全自动加工90°内孔密封槽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数铣机床全自动加工90°内孔密封槽方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)启动加工程序(CATIA)，在程序中选择命令，(2)设置所使用的命令基本参数及加工参数，加工方式设置为锯齿形切削，加工精度设为0.005mm，切削深度为0.2mm。(3)设置加工部位并根据不同尺寸规格的密封槽，相应的设置密封槽底部偏移量与外形偏移量；(4)选用90°密封槽铣刀，设置刀具参数与相应加工参数，刀具的切削速率设置500～1000mm。刀具主轴转速设置为7500‑8500turn(5)进行内密封槽的加工。
Description
技术领域
本发明涉及机械零件的加工方法，特别涉及利用数铣方式与铣刀相结合的方法加工90°内孔密封槽。
背景技术
密封槽是用于管路密封连接时起密封作用的一种机构形式，普通车工机加方式在加工该类密封孔时，需要一个孔就要拼装一次组合夹具，不利于零件的高效化加工，同时易出现质量问题。国内尚无完全使用有用数铣方式加工内孔密封槽的方式、方法，大部分使用的是车工加工，这种方式无法满足大量的密封槽同时的加工，而且对工人要求过高，无法满足实际加工需求。
发明内容
本发明提供了一种利用铣刀在数铣机床上全自动加工90°内孔密封槽的操作方法，包括以下步骤：
(1)启动加工系统的程序(CATIA)，在程序中选择命令，
(2)设置所使用的命令基本参数及加工参数；
(3)设置加工部位并根据不同尺寸规格的密封槽，相应的设置密封槽底部偏移量与外形偏移量；
(4)选用90°密封槽铣刀，设置刀具参数与相应加工参数。
这里所使用的90°角度铣刀设计参数如下：
①、刀杆的直径为15mm，刀具整体长度为100mm。刀杆的直径设计成15mm，是为了能够安装到相应的热缩刀柄中，利用热缩刀柄可以有效减少刀具在安装后产生的累计误差。刀具整体长度为100mm是为了减少刀具在高速旋转中切削刃产生的偏摆量。
②、刀具旋长设计成20mm，并且要求刀具的旋长处刀杆表面粗糙度Ra＝0.8。这个长度不经可以满足密封槽的切削深度，同时还能够有效保证刀具的刚性，旋长表面粗糙度如果低于0.8则会在加工过程中磨伤被加工密封的表面。
③、刀具旋长直径设计为6mm，这个直径尺寸能够满足各类密封槽的加工尺寸要求，同时还完美的匹配了切削刃的设计要求。
④、切削刃的整体角度为90°、刃高为2.3mm、切削刃数为4个。切削刃的整体的整体角度公差不得超过±30′，如果超过这个公差范围则会密封槽内角度的超差，切削刃数量设计为4个，是经过大量实际切削得出的，大于4个则不利于刀具的加工，同时因切削刃过多会造成切削刃间隙不够，会使得在切削过成中产生的废屑无法及时排出，这样会造成加工后的槽尺寸偏大；如果小于3个刃则切削后的密封槽壁会出现类似颤刀纹的竖条装波纹。
⑤、刀具参数及相应其他尺寸可参见附图(2)
(5)进行内密封槽的加工。
本发明的实施方式是根据密封槽规格，在设置密封槽切削量和轮廓偏移量的步骤中填写相应的加工参数，铣削密封槽直径无需特殊要求，可直接选取被加工的密封槽直径即可。
经实际验证本发明所加工的内孔密封槽可完全满足设计尺寸要求，且零件表面粗糙度较传统机加方式有大幅度的提高。实现了一次定位装夹，就可在同一平面加工多个密封槽的目标，同时提高了生产效率，降低了零件报废率。
附图说明
图1为内孔密封槽加工流程示意图
图2刀具示意图
具体实施方式
1、内密封槽加工：
加工内孔密封槽时在CATIA程序中选择命令(Profilr Contouring)，并按下料步骤进行参数设置：
(1)设置刀具切削路径：
1、在Profilr Contouring选项中设置：
加工方式：Tool path style选择为：Zig zag(锯齿形切削)
加工公差：Machining tolerance：设置为：0.005mm。根据目前数铣机床的精度，如果设置低于0.005mm，在内孔密封槽加工时容易造成孔尺寸超差。
加工精度：Fixture accuracy选择为：0.005mm。根据目前数铣机床加工零件表面精度，如果设置低于0.005mm，在内孔密封槽加工时容易造成密封槽表面精度无法达到设计要求。
2、在Stepover选项中设置：
切削方式：Axial stratery(Da)中选择：mode
最大切削量：Max depth of cut(Dc)：0.2mm。最大切削量大于0.2mm时易产生颤刀现象，低于0.2mm时切削耗时较长。
(2)刀具选择：使用90°角度铣刀。
(3)内孔密封槽加部位设置：选取所要加工的密封槽中90°角底部所在线条，加工参数：(以直径为的密封槽为例)
Offset on Contour(外形偏移量)：-1.228mm到-1.188mm
Offset on Bottom(底部偏移量)：-6.2mm到-5.9mm
经过大量试验上述范围中的个参数加工处的密封槽尺寸均在设计公差范围之内，其中当环境温度超过35℃时参数尽量设置偏小，在环境温度低于10°C时参数尽量设置偏大。环境温度在20℃到30℃时外形偏移量和底部偏移量分别设置为-1.208mm与-6.1mm，所加工出的密封槽效果最好。
(4)刀具加工参数：
Approach(刀具的进刀速率)：150～300mm(第一次加工时选择低速)。
Maching(刀具的切削速率)：500～1000mm。
Retract(刀具的退刀速率)：1000～1500mm。
在Spindle Speed(转轴速率)选项中设置：
Maching(刀具主轴转速)：7500-8500turn。
注：上述参数为经验值。
Maching(刀具的切削速率)：刀具进给率设置为200mm，刀具的切削速率设置700mm，刀具主轴转速设置为5000turn时内孔密封槽光洁度最高，且切削速率较快。
Retract(刀具的退刀速率)：1000mm。
(5)进行内孔密封槽加工。
Claims (2)
1.一种利用90°密封槽铣刀加工90°内孔密封槽的方法，该铣刀的刀杆的直径为15mm，刀具整体长度为100mm，刀具旋长为20mm，且要求刀具的旋长处刀杆表面粗糙度Ra＝0.8，刀具旋长直径为6mm，切削刃的整体角度为90°、切削刃的刃高为2.3mm、切削刃的数量为4个；
该方法应用数铣机床全自动加工，其特征在于，包括以下步骤：
(1)启动CATIA加工程序，在程序中选择命令，
(2)设置所使用的命令基本参数及加工参数，加工方式设置为锯齿形切削，加工精度设为0.005mm，切削深度为0.2mm；
(3)设置加工部位并根据不同尺寸规格的密封槽，相应的设置密封槽底部偏移量与外形偏移量；环境温度的温度值与所述的外形偏移量和密封槽底部偏移量均成反比，当环境温度在20℃到30℃时外形偏移量和所述底部偏移量分别设置为-1.208mm与-6.1mm；
(4)选用90°密封槽铣刀，设置刀具相应加工参数，刀具的切削速率设置500～1000mm，刀具主轴转速设置为7500-8500turn；
(5)进行内密封槽的加工。
2.如权利要求1所述的加工90°内孔密封槽的方法，其特征在于，利用90°密封槽铣刀，通过在加工中对不同尺寸规格的密封槽设置相对应的切削参数完成对密封槽的加工。
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