CN110744071A - 一种带角度的深窄槽加工方法 - Google Patents

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刘志刚
黄德敏
韩伦珍
段国齐
金鑫福
周新斌
白强
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2220/00—Details of turning, boring or drilling processes
    • B23B2220/12—Grooving

Abstract

本发明公开了一种带角度的深窄槽加工方法，采用数控车床车削深窄槽，车削时，刀具每进刀一次后退刀一次，且退刀量小于进刀量，当累计进刀量达到设定值时刀具退出深窄槽排屑，车削前通过宏程序编程实现车削轨迹。本发明可以有效的防止震刀，减少刀具磨损，加工断屑良好，防止铁屑缠绕刀具挤伤零件。

Description

一种带角度的深窄槽加工方法
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，特别是一种带角度的深窄槽的数控车加工方法。
背景技术
航空发动机中有一部件，是材料为GH3044的环锻件，GH3044是固溶强化镍基抗氧化合金，强度高，切削加工时不容易断屑，刀具磨损严重。另一方面，零部件结构复杂，为多角度型面、多沟槽、多孔组成，沟槽为深榨槽2mm宽6.5mm深,数控车加工刀具沿槽车加工至槽底部，加工过程中由于槽窄铁屑无法排出造成刀具损坏断裂,同时也会挤伤零件造成零件报废,损失巨大。
发明内容
本发明旨在提供一种带角度的深窄槽加工方法，有效的防止震刀，减少刀具磨损，最终解决车加工断屑及排屑问题，避免零件报废。
本发明的技术方案如下：
一种带角度的深窄槽加工方法，采用数控车床车削深窄槽，车削时，刀具每进刀一次后退刀一次，且退刀量小于进刀量，当累计进刀量达到设定值时刀具退出深窄槽排屑。
优选的，所述刀具每次的进刀量相等，退刀量也相等。当然，刀具每次的进到量和退刀量也可以不等。
优选的，所述累计进刀量小于深窄槽的槽深，当深窄槽的深度较大或者刀具的性能不能满足一次加工时，可考虑采用多次退刀排屑的方式。
优选的，所述累计进刀量等于深窄槽的槽深，当深窄槽的深度较小或者刀具的性能可以满足一次加工时，可直接采用一次排屑的方式。
由于数控车床上没有专用的指令可完成上述进、退刀加工方式，因此采用数控车床加工时采用宏程序编程。
进一步，所述宏程序编程时包括设置以下变量，
起刀点X轴坐标#1；
起刀点Z轴坐标#2；
槽与轴向夹角#3；
初始进刀深度#4；
退刀距离#5；
切削总深度#6；
进刀终点X轴坐标#11；
进刀终点Z轴坐标#12；
退刀终点X轴坐标#21；
退刀终点Z轴坐标#22；
且上述变量#1、#2、#3、#4、#5、#11、#12、#21、#22之间满足下述关系：
#11＝#1-2*#4*SIN[#3]；
#12＝#2-#4*COS[#3]；
#21＝#11+2*#5*SIN[#3]；
#22＝#12+#5*COS[#3]，数控车床X轴坐标为直径编程，故计算后需要乘以2。
进一步，宏编程时还包括设置循环和判断，每次进刀时，变量初始进刀深度#4累加一个定值作为进刀量，并比较该变量的最终值与变量切削总深度#6的值，当变量初始进刀深度#4累加后的最终值小于变量切削总深度#6的值时，刀具继续按照变量#11、#12、#21、#22进刀和退刀，当变量初始进刀深度#4累加后的最终值大于等于变量切削总深度#6的值时，刀具退出深窄槽。
与现有加工技术相比，本发明具有的优点如下：
1、本发明的加工方法可以有效的防止震刀，减少刀具磨损；
2、本发明的加工方法断屑良好，防止铁屑缠绕刀具挤伤零件；
3、多槽加工时改变进刀点及与轴向夹角参数变量#1、#2、#3即可，减少了编程量。
附图说明
图1为车加工槽刀具示意图；
图2为深窄槽细节图；
图3为刀路轨迹图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。
本实施例中，针对图2中的零件采用图1所示车刀，按照图3所示的轨迹进行车削加工。加工思路为刀具进刀amm需要退刀bmm,总进刀量为cmm时刀具退到槽外排屑(a,b,c的数值根据深窄槽的具体尺寸设定)。此加工方法用在车削上还属首次,由于数控车床没有此功能,需要编制宏程序来实现。
本实施例中，按照总进刀量c＝#7进行编程(总切削量根据刀具磨损和变形量、以及深窄槽的公差适当调整，确保最终的深窄槽深度合格)，即整个车削过程只退出深窄槽排屑一次，根据实际需要，可增加循环和判断实现累积进刀量小于总切削量时就退出深窄槽排屑，即多次排屑。
编制宏程序时，需要设定以下变量，即设总切削深度为#7，起刀点X坐标为#1，起刀点Z坐标为#2，槽与轴向夹角α为#3，初始进刀深度为#4，退刀距离为#5，#6用来判断是否加工到切削深度，退刀后再次进刀到前一层深度时的切削速度为#8，X轴进刀终点坐标为#11，Z轴进刀终点坐标为#12，X轴退刀终点坐标为#21，Z轴退刀终点坐标为#22，车床X轴坐标为直径编程，故计算后需要乘以2，数学关系如下：
#11＝#1-2*#4*SIN[#3]；
#12＝#2-#4*COS[#3]；
#21＝#11+2*#5*SIN[#3]；
#22＝#12+#5*COS[#3]；
1.将程序输入机床；
2.用画图软件采取进刀点坐标P(X，Z)分别赋值给#1、#2；
3.将图纸规定槽与轴线角度α赋值给#3；
4.安装零件与刀具；
5.对刀进行车加。
数控程序:
Figure BDA0002277883110000031
Figure BDA0002277883110000041
Figure BDA0002277883110000051

Claims (7)

1.一种带角度的深窄槽加工方法，其特征在于：采用数控车床车削深窄槽，车削时，刀具每进刀一次后退刀一次，且退刀量小于进刀量，当累计进刀量达到设定值时刀具退出深窄槽排屑。
2.根据权利要求1所述的一种带角度的深窄槽加工方法，其特征在于：所述刀具每次的进刀量相等，退刀量也相等。
3.根据权利要求1所述的一种带角度的深窄槽加工方法，其特征在于：所述累计进刀量小于深窄槽的槽深。
4.根据权利要求1所述的一种带角度的深窄槽加工方法，其特征在于：所述累计进刀量等于深窄槽的槽深。
5.根据权利要求1所述的一种带角度的深窄槽加工方法，其特征在于：所述数控车床加工时采用宏程序编程。
6.根据权利要求5所述的一种带角度的深窄槽加工方法，其特征在于：所述宏程序编程时包括设置以下变量，
起刀点X轴坐标#1；
起刀点Z轴坐标#2；
槽与轴向夹角#3；
初始进刀深度#4；
退刀距离#5；
切削总深度#6；
进刀终点X轴坐标#11；
进刀终点Z轴坐标#12；
退刀终点X轴坐标#21；
退刀终点Z轴坐标#22；
且上述变量#1、#2、#3、#4、#5、#11、#12、#21、#22之间满足下述关系：
#11＝#1-2*#4*SIN[#3]；
#12＝#2-#4*COS[#3]；
#21＝#11+2*#5*SIN[#3]；
#22＝#12+#5*COS[#3]。
7.根据权利要求5所述的一种带角度的深窄槽加工方法，其特征在于：还包括设置循环和判断，每次进刀时，变量初始进刀深度#4累加一个定值作为进刀量，并比较该变量的最终值与变量切削总深度#6的值，当变量初始进刀深度#4累加后的最终值小于变量切削总深度#6的值时，刀具继续按照变量#11、#12、#21、#22进刀和退刀，当变量初始进刀深度#4累加后的最终值大于等于变量切削总深度#6的值时，刀具退出深窄槽。
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