CN112658346A - 一种用于3d曲面零件型面加工直角的操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数铣加工技术领域，具体涉及一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，包括如下步骤：步骤1，导入数据；步骤2，3D数模进行加工坐标定位；步骤3，使用T63R8牛鼻子刀立轴对制件进行层铣开粗；步骤4，使用T30球刀立轴对制件型进行半精加工和精加工；步骤5，切换T16和T10带球刀加工；步骤6，切换φ8立铣刀加工；步骤7，采用立铣刀具编辑清根程序加工；步骤8，采用φ8立铣刀通过UG软件计算运行清根程序；步骤9，使用侧铣头加工，步骤10，在三轴联动数铣加工机床上加工3D曲面直角；本发明采用球刀加工特定3D曲面凹角的零R角，加工精度满足加工标准，同时降低成本，提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及数铣加工技术领域，具体涉及一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法。
背景技术
3D曲面的零件表面加工，由球刀进行加工，球刀加工有个缺点就是加工后型面凹角永远等于球刀的半径，3D曲面造型的凹角如果需要将凹R角加工到0或者接近于零，就需要无限小的球刀，如此加工效率会降低，同时刀具直径最小值有限制，使用凸型面利用电火花加工凹造型，此法加工效率低、成本高同时无法一次性加工到位，使用五轴机床进行加工，加工成本高、周期长，在现有的设备、刀具、编程软件通过加工方式的叠加，一次性装夹将3D曲面零件型面的凹角加工出直角。
发明内容
本发明目的是采用球刀加工特定3D曲面凹角的零R角，加工精度满足加工标准，同时降低成本，提高效率。
为实现上述技术目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，包括如下步骤：
步骤1，首先将产品数模导入UG软件中，并核实3D数模夹角数值；
步骤2，3D数模进行加工坐标定位：
将直角一侧面延伸方向与Z轴平行，设定立轴加工程序，直角另一侧面延伸方向与XZ或YZ平面面法向平行，设定侧铣加工程序；
步骤3，使用T63R8牛鼻子刀立轴对制件进行层铣开粗，参数设定为：切深为1mm，转速S为800rpm，进给F为1500mm/min；
步骤4，上述步骤3完成后，使用T30球刀立轴对制件型面使用跟随周边，由内线外进行半精加工和精加工；
步骤5，上述步骤4完成后，首先切换T16带球刀加工，然后切换T10带球刀分别对直角部位加工，以多路清根的加工方式进行局部半精加工和精加工，多路清根T16加工范围要覆盖T30球刀加工范围，T10多路清根加工范围要覆盖T16球刀加工范围；
步骤6，T16和T10带球刀依然无法将直角凹角加工到位，采用T16和T10已将大部分的加工余量去除，在3D曲面直角部位留下R5的凹R角未切削部位，切削部位需采用刀具直径大于5mm，在此切换φ8立铣刀，为了避免立铣刀加工3D曲面易留下鱼鳞纹刀痕，，依次采用T16、T10大刀具将凹R角大量去除，在采用φ8小立铣刀加工降低鱼鳞纹的宽度；
步骤7，采用立铣刀具编辑清根程序，需将立铣刀下半径改为0.02mm，3D曲面加工精度公差范围在0~0.15mm；
步骤8， 采用φ8立铣刀通过UG软件计算运行清根程序，此时的刀轨不再是多条，而是单条，同时立铣刀螺纹立刃长度大于3D曲面立壁高度，计算立轴清根程序，进行3D曲面的单路清根半精加工和单路清根精加工；
步骤9，改变加工方式与上述步骤2确立位置结合，延伸面与YZ平面，需改变X轴方向侧铣加工方向，使用侧铣头加工，刀轴方向改为制定矢量，矢量方向选择X轴正方向，UG程序中生成侧铣加工程序，立铣刀螺纹高度应大于3D曲面立壁的高度；
步骤10，采用上述步骤1至步骤9，在三轴联动数铣加工机床上加工3D曲面直角，数铣机床带有侧铣头即可完成一次装夹完成加工,如无侧铣头机床可以将零件旋转90度再使用立轴加工。
进一步的，步骤4中，半精加工参数设定为：半精步距为：2mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：2000mm/min，留量为：0.15mm。
进一步的，步骤4中，精加工参数设定为：精加工步距为：0.5mm，转速S为：4000rpm，进给F为：3500mm/min。
进一步的，步骤5中，T16带球刀的参数设定：刀具直径为34mm，半精加工步距为：0.8mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：1000mm/min，留量0.15mm；精加工步距为：0.5mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：1500mm/min。
进一步的，步骤5中，T10带球刀的参数设定：刀具直径为20mm，半精加工步距为：0.7mm，转速S为：2000 rpm，进给F为：800mm/min，留量0.15mm；精加工步距为：0.5mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：1200mm/min。
进一步的，步骤8中，单路清根半精加工参数设定为：留量为：0.15mm，转速S为：2000rpm，进给F为300 mm/min。
进一步的，步骤8中，单路清根精加工参数设定为：转速S为：2000rpm，进给F为：300mm/min。
与现有技术相比，本发明提供的一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法有益效果如下：
1.本发明提供一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，该方法采用球刀加工特定3D曲面凹角的零R角，加工精度满足加工标准，同时降低成本，提高效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的片体延伸方向与Z轴平行和片体延伸方向与YZ平面面法向平行示意图。
图2为本发明提供的立轴加工中刀轴与Z轴平行示意图。
图3为本发明提供的侧铣加工中刀轴与X轴平行示意图。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，所述一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，包括如下步骤：
步骤1，首先将产品数模导入UG软件中，并核实3D数模夹角数值；
步骤2，3D数模进行加工坐标定位：
如图1所示，将直角一侧面延伸方向与Z轴平行，设定立轴加工程序，直角另一侧面延伸方向与XZ或YZ平面面法向平行，设定侧铣加工程序；
步骤3，使用T63R8牛鼻子刀立轴对制件进行层铣开粗，参数设定为：切深为1mm，转速S为800rpm，进给F为1500mm/min；
步骤4，上述步骤3完成后，使用T30球刀立轴对制件型面使用跟随周边，由内线外进行半精加工和精加工；
优选的，步骤4中，半精加工参数设定为：半精步距为：2mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：2000mm/min，留量为：0.15mm；
优选的，步骤4中，精加工参数设定为：精加工步距为：0.5mm，转速S为：4000 rpm，进给F为：3500mm/min；
步骤5，上述步骤4完成后，首先切换T16带球刀加工，然后切换T10带球刀分别对直角部位加工，以多路清根的加工方式进行局部半精加工和精加工，多路清根T16加工范围要覆盖T30球刀加工范围，T10多路清根加工范围要覆盖T16球刀加工范围；
优选的，步骤5中，T16带球刀的参数设定：刀具直径为34mm，半精加工步距为：0.8mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：1000mm/min，留量0.15mm；精加工步距为：0.5mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：1500mm/min；
优选的，步骤5中，T10带球刀的参数设定：刀具直径为20mm，半精加工步距为：0.7mm，转速S为：2000 rpm，进给F为：800mm/min，留量0.15mm；精加工步距为：0.5mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：1200mm/min；
步骤6，T16和T10带球刀依然无法将直角凹角加工到位，采用T16和T10已将大部分的加工余量去除，在3D曲面直角部位留下R5的凹R角未切削部位，切削部位需采用刀具直径大于5mm，在此切换φ8立铣刀，为了避免立铣刀加工3D曲面易留下鱼鳞纹刀痕，依次采用T16、T10大刀具将凹R角大量去除，在采用φ8小立铣刀加工降低鱼鳞纹的宽度；
步骤7，采用立铣刀具编辑清根程序，需将立铣刀下半径改为0.02mm，3D曲面加工精度公差范围在0~0.15mm；
步骤8， 如图2所示，采用φ8立铣刀通过UG软件计算运行清根程序，此时的刀轨不再是多条，而是单条，同时立铣刀螺纹立刃长度大于3D曲面立壁高度，计算立轴清根程序，进行3D曲面的单路清根半精加工和单路清根精加工；
优选的，步骤8中，单路清根半精加工参数设定为：留量为：0.15mm，转速S为：2000rpm，进给F为300 mm/min；
优选的，步骤8中，单路清根精加工参数设定为：转速S为：2000rpm，进给F为：300mm/min；
步骤9，如图3所示，改变加工方式与上述步骤2确立位置结合，延伸面与YZ平面，需改变X轴方向侧铣加工方向，使用侧铣头加工，刀轴方向改为制定矢量，矢量方向选择X轴正方向，UG程序中生成侧铣加工程序，立铣刀螺纹高度应大于3D曲面立壁的高度；
步骤10，采用上述步骤1至步骤9，在三轴联动数铣加工机床上加工3D曲面直角，数铣机床带有侧铣头即可完成一次装夹完成加工,如无侧铣头机床可以将零件旋转90度再使用立轴加工。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，首先将产品数模导入UG软件中，并核实3D数模夹角数值；
步骤2，3D数模进行加工坐标定位：
将直角一侧面延伸方向与Z轴平行，设定立轴加工程序，直角另一侧面延伸方向与XZ或YZ平面面法向平行，设定侧铣加工程序；
步骤3，使用T63R8牛鼻子刀立轴对制件进行层铣开粗，参数设定为：切深为1mm，转速S为800rpm，进给F为1500mm/min；
步骤4，上述步骤3完成后，使用T30球刀立轴对制件型面使用跟随周边，由内线外进行半精加工和精加工；
步骤5，上述步骤4完成后，首先切换T16带球刀加工，然后切换T10带球刀分别对直角部位加工，以多路清根的加工方式进行局部半精加工和精加工，多路清根T16加工范围要覆盖T30球刀加工范围，T10多路清根加工范围要覆盖T16球刀加工范围；
步骤6，T16和T10带球刀依然无法将直角凹角加工到位，采用T16和T10已将大部分的加工余量去除，在3D曲面直角部位留下R5的凹R角未切削部位，切削部位需采用刀具直径大于5mm，在此切换φ8立铣刀，为了避免立铣刀加工3D曲面易留下鱼鳞纹刀痕，依次采用T16、T10大刀具将凹R角大量去除，在采用φ8小立铣刀加工降低鱼鳞纹的宽度；
步骤7，采用立铣刀具编辑清根程序，需将立铣刀下半径改为0.02mm，3D曲面加工精度公差范围在0~0.15mm；
步骤8，采用φ8立铣刀通过UG软件计算运行清根程序，此时的刀轨不再是多条，而是单条，同时立铣刀螺纹立刃长度大于3D曲面立壁高度，计算立轴清根程序，进行3D曲面的单路清根半精加工和单路清根精加工；
步骤9，改变加工方式与上述步骤2确立位置结合，延伸面与YZ平面，需改变X轴方向侧铣加工方向，使用侧铣头加工，刀轴方向改为制定矢量，矢量方向选择X轴正方向，UG程序中生成侧铣加工程序，立铣刀螺纹高度应大于3D曲面立壁的高度；
步骤10，采用上述步骤1至步骤9，在三轴联动数铣加工机床上加工3D曲面直角，数铣机床带有侧铣头即可完成一次装夹完成加工,如无侧铣头机床可以将零件旋转90度再使用立轴加工。
2.根据权利要求1所述一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，其特征在于：步骤4中，半精加工参数设定为：半精步距为：2mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：2000mm/min，留量为：0.15mm。
3.根据权利要求1所述一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，其特征在于：步骤4中，精加工参数设定为：精加工步距为：0.5mm，转速S为：4000 rpm，进给F为：3500mm/min。
4.根据权利要求1所述一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，其特征在于：步骤5中，T16带球刀的参数设定：刀具直径为34mm，半精加工步距为：0.8mm，转速S为：3000rpm，进给F为：1000mm/min，留量0.15mm；精加工步距为：0.5mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：1500mm/min。
5.根据权利要求1所述一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，其特征在于：步骤5中，T10带球刀的参数设定：刀具直径为20mm，半精加工步距为：0.7mm，转速S为：2000rpm，进给F为：800mm/min，留量0.15mm；精加工步距为：0.5mm，转速S为：3000 rpm，进给F为：1200mm/min。
6.根据权利要求1所述一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，其特征在于：步骤8中，单路清根半精加工参数设定为：留量为：0.15mm，转速S为：2000rpm，进给F为300 mm/min。
7.根据权利要求1所述一种用于3D曲面零件型面加工直角的操作方法，其特征在于：步骤8中，单路清根精加工参数设定为：转速S为：2000rpm，进给F为：300 mm/min。
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