CN112958818A - 一种孔口倒圆的加工方法 - Google Patents

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

一种孔口倒圆的加工方法

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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