CN111390285A - 一种蜂窝芯加工刀轨生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种蜂窝芯加工刀轨生成方法，适用于超声波数控机床蜂窝芯加工；采用逐层去除蜂窝毛坯材料方法，每一层内首先采用匕首刀切削毛坯，形成三角形残留，然后采用圆盘刀切除三角形残留。根据零件形状，确定零件型面弦高最大方向，在零件型面弦高最大方向偏移零件型面生成一组等距面，等距面距离残余高度值确定。在垂直等距面平面内计算切削宽度，切削宽度等于圆盘刀每次切削宽度，切削宽度中点与相邻等距面切削宽度两端点连线，得到垂直于切削宽度平面的匕首刀走刀轨迹，添加的进退刀生成每层匕首刀刀具轨迹。本发明生成的刀具轨迹能够保证切削宽度和切削深度均匀，使切削力均匀，提高加工效率和加工质量。

Description

一种蜂窝芯加工刀轨生成方法
技术领域
本发明涉及飞机结构件数控加工方法，尤其涉及飞机结构件中蜂窝材料零件的加工方法，主要是一种基于等残余高度的均匀毛坯余量的刀轨生成方法，属于CAD/CAPP/CAM技术领域。
背景技术
蜂窝芯结构件经常用于飞机的机翼夹层位置，主要起支撑和减重的作用。随着航空装备技术的进一步发展，蜂窝芯材料零件得到了广泛地应用。目前，蜂窝芯材料零件的粗加工主要使用匕首刀具通过超声波加工的方式进行大余量去除，因此，针对蜂窝芯材料零件的加工，研究等残余高度的刀轨生成方法，均匀材料去除量，稳定切削力，提高零件的加工效率具有重要意义。
发明内容
为实现提高蜂窝芯材料零件高效粗加工，本发明提出一种超声波机床加工蜂窝零件刀轨生成方法，实现以较少的切屑层数获得零件的余量均匀。
本发明所采用的技术方案是：
一种蜂窝芯加工刀轨生成方法，步骤为：
步骤一、设置加工坐标系，根据加工余量划分切削层；
步骤二、根据残余高度值在材料去除厚度最大方向偏移零件型面生成一组等距面；
步骤三、在垂直等距面平面内计算切削宽度，切削宽度等于圆盘刀每次切削宽度；
步骤四、切削宽度中点与相邻等距面切削宽度两端点连线，得到垂直于切削宽度平面的匕首刀走刀轨迹，添加的进退刀生成每层匕首刀刀具轨迹。
所述步骤一，切削层为逐层去除的蜂窝毛坯材料，每一层内首先采用匕首刀切削毛坯，形成三角形残留，然后采用圆盘刀切除三角形残留。
所述步骤二，在零件型面弦高最大方向偏移零件型面生成等距面。
本发明的有益效果是：
通过采用逐层去除蜂窝毛坯材料方法，每层内首先采用匕首刀切削毛坯，形成三角形残留，然后采用圆盘刀切除三角形残留的加工方法，基于等残高和特定切削宽度生成匕首刀刀轨生成方案，刀具轨迹能够保证切削宽度和切削深度均匀，使切削力均匀，提高加工效率和加工质量。
附图说明
图1是匕首刀刀轨生成示意图，
图中，M代表零件型面，L为零件型面弦高最大方向，N为零件型面弦高的第一个等距面，P和Q分别为在垂直零件型面和等距面平面内垂直零件型面的直线，L、P、Q与零件型面M的交点分别为b、c、a，L、P、Q与第一个等距面N的交点分别为f、d、i。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本专利的具体实施方式进行说明，但本发明专利并不限于本实例。
实施例1
一种蜂窝芯加工刀轨生成方法，步骤为：
步骤一、设置加工坐标系，根据加工余量划分切削层；
步骤二、根据残余高度值在材料去除厚度最大方向偏移零件型面生成一组等距面；
步骤三、在垂直等距面平面内计算切削宽度，切削宽度等于圆盘刀每次切削宽度；
步骤四、切削宽度中点与相邻等距面切削宽度两端点连线，得到垂直于切削宽度平面的匕首刀走刀轨迹，添加的进退刀生成每层匕首刀刀具轨迹。
实施例2
一种蜂窝芯加工刀轨生成方法，采用逐层去除蜂窝毛坯材料方法，每一层内首先采用匕首刀切削毛坯，形成三角形残留，然后采用圆盘刀切除三角形残留。首先确定一组等距面，在等距面内确定切削宽度，以切削宽度中点与相邻等距面切削宽度两端点连线，得到垂直于切削宽度平面的匕首刀走刀轨迹，添加的进退刀生成每层匕首刀刀具轨迹。所述的刀轨生成方法，在零件型面弦高最大方向偏移零件型面生成一组等距面，等距面距离残余高度值确定。在垂直等距面平面内计算切削宽度，切削宽度等于圆盘刀每次切削宽度，切削宽度中点与相邻等距面切削宽度两端点连线，得到垂直于切削宽度平面的匕首刀走刀轨迹，添加的进退刀生成每层匕首刀刀具轨迹。切削宽度中点与相邻等距面切削宽度两端点连线，得到垂直于切削宽度平面的匕首刀走刀轨迹，添加的进退刀生成每层匕首刀刀具轨迹。
实施例3
如图1所示，为本发明的匕首刀刀轨生成方法说明，但本发明专利并不限于本实例。
步骤一、确定零件型面最大弦高方向L，在最大弦高方向生成零件型面的一组等距面，等距面高度由匕首刀切削后本层残余材料高度H决定；
步骤二、在垂直于零件型面曲率较小方向的平面S内，得到最大弦高方向直线L与零件型面交点b，最大弦高方向与等距面N的交点f；
步骤三、在平面S与零件型面M的交线内找到等切宽点c、a；
步骤四、分别在c点和a点作垂直于平面S与零件型面M的直线P、Q，得到直线P，Q与第一个等距面N的交点d，i；
步骤五、找到d点和f点的中点e点，找到f点和i点的中点h点；
步骤六、分别连接点c与点e、点e与点b、点b与点h、点h和点e，得到一组匕首刀刀具轨迹；
步骤七、得到迭代所有匕首刀刀具轨迹，添加进退刀得到完整刀具轨迹；
步骤八、通过匕首刀去除三角形区域材料，圆盘刀去除每层剩余材料。

Claims (3)

1.一种蜂窝芯加工刀轨生成方法，其特征在于，步骤为：
步骤一、 设置加工坐标系，根据加工余量划分切削层；
步骤二、 根据残余高度值在材料去除厚度最大方向偏移零件型面生成一组等距面；
步骤三、 在垂直等距面平面内计算切削宽度，切削宽度等于圆盘刀每次切削宽度；
步骤四、切削宽度中点与相邻等距面切削宽度两端点连线，得到垂直于切削宽度平面的匕首刀走刀轨迹，添加的进退刀生成每层匕首刀刀具轨迹。
2.根据权利要求1所述一种蜂窝芯加工刀轨生成方法，其特征在于，所述步骤一，切削层为逐层去除的蜂窝毛坯材料，每一层内首先采用匕首刀切削毛坯，形成三角形残留，然后采用圆盘刀切除三角形残留。
3.根据权利要求1所述一种蜂窝芯加工刀轨生成方法，其特征在于，所述步骤二，在零件型面弦高最大方向偏移零件型面生成等距面。
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