CN112958818A - 一种孔口倒圆的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种孔口倒圆的加工方法,用于对于机匣等环形工件侧面孔口倒圆的加工,根据构建的圆角轨迹线生成加工程序实现孔口的一次倒圆角,避免进行二次手工打磨抛修补加工,减少了手工打磨抛修,提高了倒圆的加工效率;采用加工中心进行加工,较手工打磨抛修,可以显著提高倒圆的表面质量和倒圆尺寸的一致性,减少了人工操作,消除人为误差。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域,具体为一种孔口倒圆的加工方法。
背景技术
对于机匣等环形工件,当其侧面出现通孔(圆形或异形)结构与回转体相贯时,在其内侧就会出现一条空间曲面的相贯线。在机械加工领域,有时需要沿着该条相贯线位置加工倒圆特征。目前对于此类位置的倒圆加工方法,一般是将空间曲面的相贯线投影成二维平面图形,而后采用反倒圆刀铣加工,对于因空间位置差异不能加工到位的区域,再进行手动打磨抛修。二维投影结合手工打磨抛修的传统方法,对操作者的技能要求较高,存在加工风险,同时倒角的R尺寸难以控制,而且效率较低。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种孔口倒圆的加工方法,实现对孔口倒圆的一次性加工,不经过手工抛修即可保证倒圆尺寸要求,使得加工更加高效、更加精确、加工一致性和倒圆的表面质量更好。
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种孔口倒圆的加工方法,包括以下步骤:
步骤1、根据孔口圆角尺寸设计反R倒圆铣刀;
步骤2、根据孔的形状和孔口部对应的零件侧壁,构建孔口部的轨迹线;
步骤3、根据轨迹线编制线驱动程序,生成轨迹线数控加工程序;
步骤4、根据轨迹线数控加工程序对孔口进行倒圆加工。
优选的,步骤1中所述反R倒圆铣刀的刃部直径D1<孔径d,反R倒圆铣刀的R为零件转接R,其圆心距D2=D1-1。
优选的,所述转接R两侧分别设置有轴向侧隙角α径向侧隙角β。
优选的,所述轴向侧隙角α=5°,径向侧隙角β=90°-α。
优选的,所述反R倒圆铣刀的柄部直径D3=D2-2×(R+0.5)。
优选的,步骤2中构建轨迹线的方法如下:
绘制零件的侧壁型面以及孔的形状,提取孔与侧壁型面的相贯线,该相贯线即为孔口部的轨迹线。
优选的,在三维建模软件中构建轨迹线;
所述三维建模软件为UG、pore、solidworks或Rhino3D。
优选的,步骤3中沿法线方向平移相贯线使反R倒圆铣刀与零件转接R重合的情况下轨迹线与刀尖重合。
优选的,所述平移量为0.05mm。
优选的,步骤4中首先对工件进行装夹和确定基准,再调整反R倒圆铣刀的半径及长度补偿值,然后按照轨迹线数控加工程序对孔口进行倒圆加工。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明提供的一种孔口倒圆的加工方法,用于对于机匣等环形工件侧面孔口倒圆的加工,根据构建的圆角轨迹线生成加工程序实现孔口的一次倒圆角,避免进行二次手工打磨抛修补加工,减少了手工打磨抛修,提高了倒圆的加工效率;采用加工中心进行加工,较手工打磨抛修,可以显著提高倒圆的表面质量和倒圆尺寸的一致性,减少了人工操作,消除人为误差。
附图说明
图1为本发明孔口倒圆示意图;
图2为本发明反R倒圆铣刀尺寸示意图;
图3为本发明实施例1中燃烧室机匣的结构示意图;
图4为本发明实施例1中燃烧室机匣的孔口放大图。
图中:1、工件;2、刀具;3、燃烧室机匣。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
参阅图1-4一种孔口倒圆的加工方法,包括以下步骤:
步骤1、根据孔口的圆角尺寸设计反R倒圆铣刀。
反R倒圆铣刀的设计方法具体如下:根据内倒圆R大小及孔径d大小,确定反R倒圆铣刀尺寸为:总长H满足加工要求即可;刃部直径D1<孔径d;刀具R为零件转接R,其圆心距D2=D1-1;柄部直径D3=D2-2×(R+0.5),即刀柄与零件单边有0.5mm间隙;为防止刀具R切入零件,转接R两侧设计侧隙角α(通常为5°)、β(=90°-α);在保证刀具强度前提下设计刃部长度L1,确定刀具R轴向尺寸L2(=L1+R+0.05)。
步骤2、根据孔的形状和孔口部对应的零件侧壁,构建孔口部的轨迹线。
具体的,在三维软件中,绘制零件的侧壁型面以及孔形状,提取孔与侧面的相贯线,该相贯线即为孔口部的轨迹线。
上述三维软件为UG、pore、solidworks或Rhino3D。
步骤3、根据轨迹线编制线驱动程序,生成轨迹线数控加工程序;
具体的,编制数控加工程序:沿法线方向平移相贯线保证刀具R与零件转接R重合的情况下相贯线与刀尖重合(平移0.05mm),利用UG软件,根据相贯线编制线驱动程序,生成相贯线数控加工程序。
步骤4、对工件进行装夹和确定基准,根据轨迹线数控加工程序对孔口进行倒圆加工。
开始工件加工:在五坐标加工中心上,对工件进行正常的找正和装夹,再通过调整刀具半径及刀具长度补偿值,将孔口倒圆加工到图纸要求尺寸。
在一个工件上出现多处孔口倒圆时,重复步骤2至4,直至完成所有孔的倒圆。
实施例1
以某机燃烧室机匣加工为例:某机燃烧室机匣材料为GH141,其内型面为锥形,大小端内径分别为Φ782-Φ698,在燃烧室机匣侧面分布有24处49×25的腰型通孔,腰型通孔的轴线与燃烧室机匣轴线夹角为70度,要求通孔与燃烧室机匣相贯的孔口倒圆R3(沿孔口型面)。
以往加工该处孔口倒圆时,需要倒圆的空间曲面相贯线投影成二维平面图形,即投影成49×25的腰型平面图形,然后以刀具路径为49×25的跑道型平面图形反铣加工,随后拆卸零件后,对于因空间位置差异未能加工到位的区域,再进行手动打磨抛修。这样的加工方法,对钳工操作者的技能要求较高,存在加工风险,主要问题有(1)手工打磨转接R尺寸很难控制,打磨粗糙度差;(2)燃烧室机匣为回转体,内部空间狭小,打磨过程中易伤及孔壁或其它面;(3)钳工打磨加工效率较低。
采用本发明提供的一种孔口倒圆的加工方法,对上述机燃烧室机匣的孔口倒圆加工,包括以下步骤:
步骤1、根据孔口的圆角尺寸设计反R倒圆铣刀,燃烧室机匣侧面的通孔宽度为25,内倒圆R大小为R3,确定反R倒圆铣刀刃部直径Φ20,刀具R为零件转接R3,其圆心距Φ19,柄部直径Φ12,侧隙角5°、85°,刃部长度5,R轴向尺寸8.05;
步骤2、利用UG软件造型,绘制型孔及型面,提取型孔与型面相贯线;
步骤3、编制数控加工程序:沿法线方向平移相贯线保证刀具R与零件转接R重合的情况下相贯线与刀尖重合(平移0.05),利用UG软件,根据相贯线编制线驱动程序,生成相贯线数控加工程序;
步骤4、开始工件加工:在五坐标加工中心上,对工件进行正常的找正和装夹,再通过调整刀具半径及刀具长度补偿值,将孔口倒圆加工到图纸要求尺寸。
步骤5、由于燃烧室机匣上有24处孔口倒圆需要加工时,重复步骤2至4,直至对每个孔口进行倒圆,则孔口倒圆加工完成。
本发明提供的一种孔口倒圆的加工方法,主要用于对于机匣等环形工件侧面孔口倒圆的加工,根据相贯线生成加工程序实现孔口的一次倒圆角,避免进行二次手工打磨抛修补加工,减少了手工打磨抛修,提高了倒圆的加工效率;采用五坐标加工中心进行加工,较手工打磨抛修,可以显著提高倒圆的表面质量和倒圆尺寸的一致性,减少了人工操作,消除人为误差。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种孔口倒圆的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、根据孔口圆角尺寸设计反R倒圆铣刀;
步骤2、根据孔的形状和孔口部对应的零件侧壁,构建孔口部的轨迹线;
步骤3、根据轨迹线编制线驱动程序,生成轨迹线数控加工程序;
步骤4、根据轨迹线数控加工程序对孔口进行倒圆加工。
2.根据权利要求1所述的一种孔口倒圆的加工方法,其特征在于,步骤1中所述反R倒圆铣刀的刃部直径D1<孔径d,反R倒圆铣刀的R为零件转接R,其圆心距D2=D1-1。
3.根据权利要求1所述的一种孔口倒圆的加工方法,其特征在于,所述转接R两侧分别设置有轴向侧隙角α径向侧隙角β。
4.根据权利要求3所述的一种孔口倒圆的加工方法,其特征在于,所述轴向侧隙角α=5°,径向侧隙角β=90°-α。
5.根据权利要求1所述的一种孔口倒圆的加工方法,其特征在于,所述反R倒圆铣刀的柄部直径D3=D2-2×(R+0.5)。
6.根据权利要求1所述的一种孔口倒圆的加工方法,其特征在于,步骤2中构建轨迹线的方法如下:
绘制零件的侧壁型面以及孔的形状,提取孔与侧壁型面的相贯线,该相贯线即为孔口部的轨迹线。
7.根据权利要求6所述的一种孔口倒圆的加工方法,其特征在于,在三维建模软件中构建轨迹线;
所述三维建模软件为UG、pore、solidworks或Rhino3D。
8.根据权利要求1所述的一种孔口倒圆的加工方法,其特征在于,步骤3中沿法线方向平移相贯线使反R倒圆铣刀与零件转接R重合的情况下轨迹线与刀尖重合。
9.根据权利要求8所述的一种孔口倒圆的加工方法,其特征在于,所述平移量为0.05mm。
10.根据权利要求1所述的一种孔口倒圆的加工方法,其特征在于,步骤4中首先对工件进行装夹和确定基准,再调整反R倒圆铣刀的半径及长度补偿值,然后按照轨迹线数控加工程序对孔口进行倒圆加工。
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