CN114211011A - 一种轴端六方的数控车削加工方法 - Google Patents

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赵举坤
鲁建于
袁列军
吴�琳
罗攀
刘锋
赵倩
邹含青
李鹏
孙浩鹏
曹光富
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Abstract

本发明涉及数控车削领域，具体涉及一种轴端六方的数控车削加工方法，包括：把工件固定在数控车削轴上；在所述工件上粗车外圆，得到圆柱体；基于车端面螺纹指令拟合所述圆柱体的加工面余量，得到车削指令；调整工件角度，通过所述车削指令对圆柱体的6个面进行加工，得到初加工零件；对初加工零件精车外圆。通过G32车削拟合后的数段直线排列的螺旋线，实现以车代铣和以车代割，同时粗车层中增大直线段的长度，降低拟合精度是为了提高加工效率；精车层中减小直线段的长度，提高拟合精度是为了提高零件精度，通过使用宏程序控制加工面和轴向加工深度，使得其加工精确度更高，减少了编程工作量。

Description

一种轴端六方的数控车削加工方法
技术领域
本发明涉及数控车削领域，尤其涉及一种轴端六方的数控车削加工方法。
背景技术
轴端六方结构在传递扭矩的同时，也因其非标准件、非常用件的缘故，需要与之配套的扳手才能拆卸，可以更好的保护产品完整性。现在轴端六方结构大多采用昂贵的加工中心铣削加工，或者采用线切割工艺，不仅需要增加工序、转移工件，还要设计专用的工件夹具，尤其对于小批量件，会增加生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴端六方的数控车削加工方法，旨在实现以车代铣和以车代割，降低了轴端六方加工的设备要求，减少综合加工成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种轴端六方的数控车削加工方法，所述轴端六方具有外圆和六个端面，六个端面沿所述外圆轴向对称分布，所述数控车削加工方法包括：
把工件固定在数控车削轴上；
在所述工件上粗车外圆，得到圆柱体；
基于车端面螺纹指令拟合所述圆柱体的加工面余量，得到车削指令；
调整工件角度，通过所述车削指令对圆柱体的6个面进行加工，得到初加工零件；
对初加工零件精车外圆。
其中，所述基于车端面螺纹指令拟合所述圆柱体的加工面余量，得到车削指令的具体步骤是：
将六方任意一加工面的余量拟合为至少六层直线平行排列的数段阿基米德螺旋线，得到拟合线段；
基于车端面螺纹指令和拟合线段生成车削指令。
其中，所述拟合线段在下刀处和抬刀处需抬升指定距离。
其中，所述调整工件角度，通过车削指令对圆柱体的6个面进行加工，得到初加工零件的具体步骤是：
将拟合线段的最后一层为设为精车层，背吃刀量为第一值，其他层为粗车层，每层的背吃刀量均为第二值；
采用车削指令对每层加工面进行加工；
加工完成后调整轴向进给量，再次采用车削指令对每层加工面进行加工，直至达到指定切削深度。
其中，所述工件上粗车外圆直至工件直径为53.44mm。
其中，所述第一值为0.2mm，所述第二值为0.5mm，所述切削深度为70mm。
本发明的一种轴端六方的数控车削加工方法，通过G32车削拟合后的数段直线排列的螺旋线，实现以车代铣和以车代割，降低了轴端六方加工的设备要求，减少了综合加工成本，同时粗车层中增大直线段的长度，降低拟合精度是为了提高加工效率；精车层中减小直线段的长度，提高拟合精度是为了提高零件精度，通过使用宏程序控制加工面和轴向加工深度，使得其加工精确度更高，减少了编程工作量。
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是本发明的轴端六方的结构图。
图2是本发明的拟合线段图。
图3是本发明的粗车层加工段拟合示意图。
图4是本发明的粗车层加工段拟合局部放大示意图。
图5是本发明的精车层加工段拟合示意图。
图6是本发明的精车层加工段拟合局部放大示意图。
图7是本发明的机床执行程序的流程图。
图8是本发明的一种轴端六方的数控车削加工方法的流程图。
图9是本发明的基于车端面螺纹指令拟合所述圆柱体的加工面余量，得到车削指令的流程图。
图10是本发明的调整工件角度，通过车削指令对圆柱体的6个面进行加工，得到初加工零件的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1～图10，本发明提供一种轴端六方的数控车削加工方法：
所述轴端六方具有外圆和六个端面，六个端面沿所述外圆轴向对称分布，所述数控车削加工方法包括：
S101把工件固定在数控车削轴上；
把工件通过液压三爪卡盘固定在数控车削轴上。
S102在所述工件上粗车外圆，得到圆柱体；
S103基于车端面螺纹指令拟合所述圆柱体的加工面余量，得到车削指令；
具体步骤是：
S201将六方任意一加工面的余量拟合为至少六层直线平行排列的数段阿基米德螺旋线，得到拟合线段；
所述拟合线段在下刀处和抬刀处需抬升指定距离。
S202基于车端面螺纹指令和拟合线段生成车削指令。
S104调整工件角度，通过所述车削指令对圆柱体的6个面进行加工，得到初加工零件；
具体步骤是：
S201将拟合线段的最后一层为设为精车层，背吃刀量为第一值，其他层为粗车层，每层的背吃刀量均为第二值；
S202采用车削指令对每层加工面进行加工；
S203加工完成后调整轴向进给量，再次采用车削指令对每层加工面进行加工，直至达到指定切削深度。
S105对初加工零件精车外圆。
为了进一步对本发明进行说明，选取所述工件上粗车外圆直至工件直径为53.44mm。所述第一值为0.2mm，所述第二值为0.5mm，所述切削深度为70mm。并以数控机床中的G32代码为基础，编制执行程度。
G32代码指令格式为G32X_F_Q_，其中：X为拟合螺旋线终点径向坐标的2倍；F为拟合螺旋线的螺距；Q为起始角度，从第一面开始依次取0、60、120、180、240和300；G32满足螺距公式：
Figure BDA0003454208920000041
其中：Pm、Pn为拟合成直线排列的螺旋线上相邻m、n两点到圆心的距离；θn为m、n两点形成圆心角的度数。所述G32为六方车削代码。
程序包括以下运行步骤：A1，程序开始设定起始角度Q＝0、起始切削深度Z＝0；A2，一面粗车子程序，判断起始角度Q是否小于300；A3，起始角度Q小于300时，输入Q＝Q+60，重新进入A2中循环；A4，起始角度Q大于300时，抬刀，使得Q＝0；A5，判断切削深度Z是否小于70；A6，切削深度Z小于70时，输出Z＝Z-0.1进入A2；A7，切削深度Z大于70时，抬刀程序结束。
拟合螺旋线时，毛坯层每层直线的起点和终点分别向外延伸预设距离为0.5mm，从右向左划分为若干直线加工段，粗车层和精车层每层直线划分的若干直线段长度各自分别相等，粗车层每层的直线段长度为1mm，精车层直线段长度为0.5mm，若干直线段的端点拟合出直线排列的阿基米德螺旋线，相邻两点就是G32车端面螺纹时的起点和终点，上一直线段的终点就是下一G32端面螺纹加工的起点。拟合直线之前，外延直线可以降低车床数控系统响应误差对零件造成的缺陷；粗车层中增大直线段长度以降低拟合精度，是为了提高加工效率；精车层中减小直线段的长度以提高拟合精度，是为了提高零件精度。一面车削完后，由宏程序控制G32中参数Q的数值从0依次变为60000、120000、180000、240000和300000，依次车削完6个面后抬刀，轴向进给深度每次为0.1mm，直至达到切削深度70mm。
具体的，步骤三中精车外圆，其中外圆直径等于53mm，轴向深度70mm。
本发明的一种轴端六方的数控车削加工方法，通过G32车削拟合后的数段直线排列的螺旋线，实现以车代铣和以车代割，降低了轴端六方加工的设备要求，减少了综合加工成本，同时粗车层中增大直线段的长度，降低拟合精度是为了提高加工效率；精车层中减小直线段的长度，提高拟合精度是为了提高零件精度，通过使用宏程序控制加工面和轴向加工深度，使得其加工精确度更高，减少了编程工作量。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种轴端六方的数控车削加工方法，其特征在于，
所述轴端六方具有外圆和六个端面，六个端面沿所述外圆轴向对称分布，所述数控车削加工方法包括：
把工件固定在数控车削轴上；
在所述工件上粗车外圆，得到圆柱体；
基于车端面螺纹指令拟合所述圆柱体的加工面余量，得到车削指令；
调整工件角度，通过所述车削指令对圆柱体的6个面进行加工，得到初加工零件；
对初加工零件精车外圆。
2.如权利要求1所述的一种轴端六方的数控车削加工方法，其特征在于，
所述基于车端面螺纹指令拟合所述圆柱体的加工面余量，得到车削指令的具体步骤是：
将六方任意一加工面的余量拟合为至少六层直线平行排列的数段阿基米德螺旋线，得到拟合线段；
基于车端面螺纹指令和拟合线段生成车削指令。
3.如权利要求2所述的一种轴端六方的数控车削加工方法，其特征在于，所述拟合线段在下刀处和抬刀处需抬升指定距离。
4.如权利要求3所述的一种轴端六方的数控车削加工方法，其特征在于，
所述调整工件角度，通过车削指令对圆柱体的6个面进行加工，得到初加工零件的具体步骤是：
将拟合线段的最后一层为设为精车层，背吃刀量为第一值，其他层为粗车层，每层的背吃刀量均为第二值；
采用车削指令对每层加工面进行加工；
加工完成后调整轴向进给量，再次采用车削指令对每层加工面进行加工，直至达到指定切削深度。
5.如权利要求4所述的一种轴端六方的数控车削加工方法，其特征在于，所述工件上粗车外圆直至工件直径为53.44mm。
6.如权利要求5所述的一种轴端六方的数控车削加工方法，其特征在于，
所述第一值为0.2mm，所述第二值为0.5mm，所述切削深度为70mm。
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