CN110948024A - 一种环形零件偏心窄槽的加工方法 - Google Patents

Abstract

一种环形零件偏心窄槽的加工方法，以卧式摆头五坐标机床机床为例进行找正：根据零件外圆表面倾斜角度选择机床种类，根据窄槽结构和位置，选择从外圆开始加工还是内圆加工；选择如热涨刀柄这样的小头刀柄进行刀具装夹；从直径和悬长方面，选择与适窄槽加工的匹配的刀具，刀具直径与槽宽比例在1：1.25‑1：1.15之间；采用螺旋分层加工的走刀轨迹；优化主轴转速和进给速度设置；根据窄槽精度设置粗、精铣程序方案。本发明的优点：减少刀具种类，减少工人劳动强度，常规加工方法，在加工高温合金、钛合金、不锈钢等难加工材料零件时，一把刀只能加工几个槽，采用此工艺方案，一把刀能多加工几倍的槽，切削速度提升2‑3倍。

Description

一种环形零件偏心窄槽的加工方法

技术领域

本发明涉及数控加工领域，特别涉及了一种环形零件偏心窄槽的加工方法。

背景技术

在一些发动机环形零件上，为了满足一些特殊功能，需要在零件圆周表面上加工一圈均匀分布的偏心窄槽，窄槽数量大，结构特殊，造成加工时刀具直径小，装夹悬长是刀具直径的十多倍，传统的加工办法效率和质量低，加工刀具消耗多，时间较长，成本非常高。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述问题，特提供了一种环形零件偏心窄槽的加工方法。

本发明提供了一种环形零件偏心窄槽的加工方法，其特征在于：所述的环形零件偏心窄槽的加工方法，以卧式摆头五坐标机床机床为例进行找正：

1)根据零件外圆表面倾斜角度选择机床种类，如果外圆表面是直面，可优先选择四坐标机床，如果是斜面，优先选择五坐标；

2)根据窄槽结构和位置，选择从外圆开始加工还是内圆加工；

4)选择如热涨刀柄这样的小头刀柄进行刀具装夹；

3)从直径和悬长方面，选择与适窄槽加工的匹配的刀具，刀具直径与槽宽比例在1：1.25-1：1.15之间，刀具悬长在计算干涉后，比最大切深大几毫米即可，

5)采用螺旋分层加工的走刀轨迹；

6)优化主轴转速和进给速度设置；

7)根据窄槽精度设置粗、精铣程序方案。

具体步骤如下：

1)根据窄槽所在零件外圆表面与轴向夹角选择加工机床种类：外圆表面与水平方向安装边垂直，选择4坐标机床加工，外表面是斜面，优先选择5坐标机床加工；

2)根据窄槽结构和位置，选择从外圆开始加工还是从内圆加工：如果窄槽轴向位置适合，外圆加工无干涉，采用外圆加工铣加工，外圆加工干涉，用角度头从内圆加工；

3)选择合适的刀具：刀具直径与槽宽比例在1：1.25-1：1.15之间，窄槽的深度在5倍刀具直径以上，选择两种以上刃长刀具；

4)选择热涨刀柄，或热涨笔式热涨刀杆进行刀具装夹，见图2，实现最短刀具最短悬长加工；

5)采用螺旋分层走刀轨迹，见图3，刀具方向垂直于圆周表面，一圈的螺旋深度大小按3-8度进行计算，窄槽越短，角度越小，长度越长，角度越大；

6)主轴转速和进给速度设置，如果需要提高加工效率，需要分两种切削刃长刀具加工，降低装夹悬长，采用低倍悬长加工时，主轴一般比普通速度提升50％以上，进给速度提升200％以上，高倍悬长按主轴为正常转数，进给速度提升100％以上，加工参数需要根据实际加工需求进行调整；

7)编程采用轮廓编程或刀心编程模式，但都需要采用刀补控制，首个窄槽加工需要上刀补试加工，确定刀补值，窄槽尺寸精度高，分粗精两个程序，否则一个程序加工；

8)将单个窄槽程序编成子程序或主程序中的循环程序段，并在循环程序段中增加刀补自动调整值，可根据刀具磨损后窄槽尺寸变大或变小趋势自动调整，保证窄槽尺寸加工的稳定性，并在主程序中设置单把刀具加工槽的数量，换刀后刀补值重新开始计算；

9)对该类零件也可采用摆线铣加工，见图4所示方法，加工效率和质量相对传统加工方式有成倍提升。

本发明的优点：

本发明所述的环形零件偏心窄槽的加工方法，减少刀具种类，减少工人劳动强度，常规加工方法，在加工高温合金、钛合金、不锈钢等难加工材料零件时，一把刀只能加工几个槽，采用此工艺方案，一把刀能多加工几倍的槽，切削速度提升2-3倍。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为零件结构示意图；

图2为加工刀柄及刀具装夹示意图；

图3为螺旋铣示意图；

图4为摆线铣示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明提供了一种环形零件偏心窄槽的加工方法，其特征在于：所述的环形零件偏心窄槽的加工方法，以卧式摆头五坐标机床机床为例进行找正：

1)根据零件外圆表面倾斜角度选择机床种类，如果外圆表面是直面，可优先选择四坐标机床，如果是斜面，优先选择五坐标；

2)根据窄槽结构和位置，选择从外圆开始加工还是内圆加工；

4)选择如热涨刀柄这样的小头刀柄进行刀具装夹；

3)从直径和悬长方面，选择与适窄槽加工的匹配的刀具，刀具直径与槽宽比例在1：1.25-1：1.15之间，刀具悬长在计算干涉后，比最大切深大几毫米即可，

5)采用螺旋分层加工的走刀轨迹；

6)优化主轴转速和进给速度设置；

7)根据窄槽精度设置粗、精铣程序方案。

具体步骤如下：

1)根据窄槽所在零件外圆表面与轴向夹角选择加工机床种类：外圆表面与水平方向安装边垂直，选择4坐标机床加工，外表面是斜面，优先选择5坐标机床加工；

2)根据窄槽结构和位置，选择从外圆开始加工还是从内圆加工：如果窄槽轴向位置适合，外圆加工无干涉，采用外圆加工铣加工，外圆加工干涉，用角度头从内圆加工；

3)选择合适的刀具：刀具直径与槽宽比例在1：1.25-1：1.15之间，窄槽的深度在5倍刀具直径以上，选择两种以上刃长刀具；

4)选择热涨刀柄，或热涨笔式热涨刀杆进行刀具装夹，见图2，实现最短刀具最短悬长加工；

5)采用螺旋分层走刀轨迹，见图3，刀具方向垂直于圆周表面，一圈的螺旋深度大小按3-8度进行计算，窄槽越短，角度越小，长度越长，角度越大；

6)主轴转速和进给速度设置，如果需要提高加工效率，需要分两种切削刃长刀具加工，降低装夹悬长，采用低倍悬长加工时，主轴一般比普通速度提升50％以上，进给速度提升200％以上，高倍悬长按主轴为正常转数，进给速度提升100％以上，加工参数需要根据实际加工需求进行调整；

7)编程采用轮廓编程或刀心编程模式，但都需要采用刀补控制，首个窄槽加工需要上刀补试加工，确定刀补值，窄槽尺寸精度高，分粗精两个程序，否则一个程序加工；

8)将单个窄槽程序编成子程序或主程序中的循环程序段，并在循环程序段中增加刀补自动调整值，可根据刀具磨损后窄槽尺寸变大或变小趋势自动调整，保证窄槽尺寸加工的稳定性，并在主程序中设置单把刀具加工槽的数量，换刀后刀补值重新开始计算；

9)对该类零件也可采用摆线铣加工，见图4所示方法，加工效率和质量相对传统加工方式有成倍提升。

实施例2

本发明提供了一种环形零件偏心窄槽的加工方法，其特征在于：所述的环形零件偏心窄槽的加工方法，以卧式摆头五坐标机床机床为例进行找正：

1)根据零件外圆表面倾斜角度选择机床种类，如果外圆表面是直面，可优先选择四坐标机床，如果是斜面，优先选择五坐标；

2)根据窄槽结构和位置，选择从外圆开始加工还是内圆加工；

4)选择如热涨刀柄这样的小头刀柄进行刀具装夹；

3)从直径和悬长方面，选择与适窄槽加工的匹配的刀具，刀具直径与槽宽比例在1：1.25-1：1.15之间，刀具悬长在计算干涉后，比最大切深大几毫米即可，

5)采用螺旋分层加工的走刀轨迹；

6)优化主轴转速和进给速度设置；

7)根据窄槽精度设置粗、精铣程序方案。

Claims (2)

1.一种环形零件偏心窄槽的加工方法，其特征在于：所述的环形零件偏心窄槽的加工方法，以卧式摆头五坐标机床机床为例进行找正：

1)根据零件外圆表面倾斜角度选择机床种类，如果外圆表面是直面，可优先选择四坐标机床，如果是斜面，优先选择五坐标；

2)根据窄槽结构和位置，选择从外圆开始加工还是内圆加工；

4)选择如热涨刀柄这样的小头刀柄进行刀具装夹；

3)从直径和悬长方面，选择与适窄槽加工的匹配的刀具，刀具直径与槽宽比例在1：1.25-1：1.15之间，刀具悬长在计算干涉后，比最大切深大几毫米即可；

5)采用螺旋分层加工的走刀轨迹；

6)优化主轴转速和进给速度设置；

7)根据窄槽精度设置粗、精铣程序方案。

2.按照权利要求1所述的环形零件偏心窄槽的加工方法，其特征在于：具体步骤如下：

1)根据窄槽所在零件外圆表面与轴向夹角选择加工机床种类：外圆表面与水平方向安装边垂直，选择4坐标机床加工，外表面是斜面，优先选择5坐标机床加工；

2)根据窄槽结构和位置，选择从外圆开始加工还是从内圆加工：如果窄槽轴向位置适合，外圆加工无干涉，采用外圆加工铣加工，外圆加工干涉，用角度头从内圆加工；

3)选择合适的刀具：刀具直径与槽宽比例在1：1.25-1：1.15之间，窄槽的深度在5倍刀具直径以上，选择两种以上刃长刀具；

4)选择热涨刀柄，或热涨笔式热涨刀杆进行刀具装夹，实现最短刀具最短悬长加工；

5)采用螺旋分层走刀轨迹，刀具方向垂直于圆周表面，一圈的螺旋深度大小按3-8度进行计算，窄槽越短，角度越小，长度越长，角度越大；

6)主轴转速和进给速度设置，如果需要提高加工效率，需要分两种切削刃长刀具加工，降低装夹悬长，采用低倍悬长加工时，主轴一般比普通速度提升50％以上，进给速度提升200％以上，高倍悬长按主轴为正常转数，进给速度提升100％以上，加工参数需要根据实际加工需求进行调整；

7)编程采用轮廓编程或刀心编程模式，但都需要采用刀补控制，首个窄槽加工需要上刀补试加工，确定刀补值，窄槽尺寸精度高，分粗精两个程序，否则一个程序加工；

8)将单个窄槽程序编成子程序或主程序中的循环程序段，并在循环程序段中增加刀补自动调整值，可根据刀具磨损后窄槽尺寸变大或变小趋势自动调整，保证窄槽尺寸加工的稳定性，并在主程序中设置单把刀具加工槽的数量，换刀后刀补值重新开始计算；

9)对该类零件也可采用摆线铣加工，加工效率和质量相对传统加工方式有成倍提升。

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