CN114226886A - 槽脊加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种槽脊加工方法，涉及零件加工相关技术领域，用于解决现有的零件槽脊在加工过程中加工效率和加工质量低下的问题。本申请提出了一种槽脊加工方法，用于在一实心柱体上加工出槽脊，所述加工方法如下步骤：使用所述数控机床在所述实心柱体的纵长方向上车加工出一上下贯通的通孔。本申请通过改进吊装块槽脊的加工方式，在具体加工过程中，首先通过电火花线切割机在零件上表面加工出一弧形槽，以保证先行加工出内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处的圆角，同时可以减少后续精加工的余量，接着再进行槽脊的加工，这样可以保证内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处圆角的精度，保证成品质量。

Description

槽脊加工方法

技术领域

本申请涉及零件加工相关技术领域，具体涉及一种槽脊加工方法。

背景技术

吊装块内腔由三处扇形槽脊组成，在三处扇形槽脊加工过程中，先行加工出三处扇形槽脊，然后对内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处圆角进行加工。但是由于内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处圆角较小，内腔深度较深，一般机加工机床及刀具对于此处的加工无法达到有效的加工精度，并且在对内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处圆角进行加工时，需要多次调整设备位置，从而达到对内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处圆角的加工，这样无形中降低的零件的加工效率和加工质量。为此本申请提出了一种槽脊加工方法。

发明内容

本申请提供一种槽脊加工方法，以解决现有由于内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处圆角较小，内腔深度较深，一般机加工机床及刀具对于此处的加工无法达到有效的加工精度，并且在对内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处圆角进行加工时，需要多次调整设备位置，从而达到对内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处圆角的加工，这样无形中降低了加工效率和加工质量的问题。

为达上述目的，本申请提供的一种槽脊加工方法，用于在一实心柱体上加工出槽脊，其特征在于，所述槽脊加工方法如下步骤：

S1：使用数控机床在所述实心柱体的纵长方向上加工出一上下贯通的通孔；

S2:在所述实心柱体的上端面上从上往下加工出若干个弧形槽；

S3：使用数控车床对所述实心柱体进行粗加工以形成内腔槽脊组件；

S4：接着通过数控铣床对所述内腔槽脊组件精加工形成所述槽脊。

在本申请的一些实施例中，在所述步骤S2中，所述弧形槽的加工过程如下：

定位划界：通过所述数控铣床在所述实心柱体的上端面上勾画出多个不连续扇形所述弧形槽轮廓；

加工成型：使用所述电火花线切割机沿着所述弧形槽轮廓加工出所述弧形槽。

在本申请的一些实施例中，所述弧形槽呈等距离环形排布，每个所述弧形槽由两个矩形面和一个弧形面包围形成，所述弧形面位于两个所述矩形面之间，所述矩形面和所述弧形面连接处形成一圆角，且两个所述矩形面关于所述弧形面对称设置。

在本申请的一些实施例中，所述弧形槽被所述电火花线切割机加工成型的过程中，加工部位表面会形成氧化层，所述氧化层通过打磨或者通过数控机床铣削除去。

在本申请的一些实施例中，所述电火花线切割机采用快走丝的方式。

在本申请的一些实施例中，所述步骤S3中的内腔槽脊组件包括槽脊本体和环形槽腔，所述内腔槽脊组件形成过程如下：

S31：调整所述数控车床的位置，使所述数控车床下端沿着所述通孔的竖直中线伸入到所述通孔内；

S32：控制所述数控车床工作，使其在所述通孔壁上沿竖直方向车加工出多个所述环形槽腔，所述环形槽腔与所述通孔连通，且最上方所述环形槽腔的上方形成一所述槽脊本体，其他相邻两个所述环形槽腔之间也形成一所述槽脊本体。

在本申请的一些实施例中，所述槽脊本体包括低压槽和高压脊，所述步骤S4中槽脊的精加工包括如下步骤：

S401:通过所述数控铣床在所述实心柱体的上端面上勾画出多个所述低压槽和多个所述高压脊的轮廓，且多个所述低压槽轮廓与多个所述弧形槽交替设置；

S402:所述数控铣床在数控编程模块控制下沿着所述低压槽轮廓和所述高压脊轮廓交界处，对所述低压槽轮廓上表面进行初步铣削，以确定所述低压槽和所述高压脊的分隔边界；

S403:所述数控编程模块控制所述数控铣床对所述低压槽轮廓部分向下进行铣削，形成所述低压槽。

在本申请的一些实施例中，所述低压槽和所述高压脊的俯视图均呈扇形结构，所述低压槽与所述弧形槽的槽腔相重合。

在本申请的一些实施例中，所述数控编程模块包括自动编程单元和模拟图形显示单元；

所述自动编程单元根据工艺设计模块选择加工表面和走刀方式及所选择的刀具和加工参数进行刀位计算，形成刀具轨迹；

所述模拟图形显示单元将加工过程中的零件模型、刀具轨迹、刀具外形一起显示出来，模拟零件的加工过程、检查刀位计算是否合理、刀具与约束面是否干涉与碰撞。

在本申请的一些实施例中，所述工艺设计模块包括工艺知识库单元、工艺路线选择单元、工装设备选择单元和机加工余量以及切削用量的计算单元。

有益效果：

本申请通过改进吊装块槽脊的加工方式，在具体加工过程中，首先通过电火花线切割机在零件上表面加工出一弧形槽，以保证先行加工出内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处的圆角，同时可以减少后续精加工的余量，接着再进行槽脊的加工，这样可以保证内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处圆角的精度，保证成品质量。

本申请采用电火花线切割和数控机床加工相结合的方式对吊装块内腔槽脊进行加工，可以有效提高吊装块内腔槽脊的加工质量、效率和加工精度，为企业带来可观的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施结构示意图；

图2是本申请图1中侧视切割结构放大示意图。

本申请说明书附图中的主要附图标记说明如下：

实心柱体1、通孔2、内腔槽脊组件3、槽脊本体31、高压脊311、低压槽312、环形槽腔32、数控机床4、弧形槽5、弧形面51、矩形面52。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请提供一种槽脊加工方法，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

请参阅图1所示，一种槽脊加工方法，用于在一实心柱体1上加工出槽脊，需要注意的是，数控机床4是数控车床(未图示)和数控铣床(未图示)的统称，以下在表述时分开论述，所述加工方法如下步骤：

S1：使用所述数控车床在所述实心柱体1沿着y轴竖直方向上车加工出一上下贯通的通孔2，在加工的前期将所述实心柱体1沿着图1所示的Y轴方向竖直放置，因此通过所述数控车床加工出的所述通孔2是沿着y轴竖直设置。在所述通孔2具体加工过程中，首先完成定位步骤，将所述数控机床4的中心与所述实心柱体1的上端面中心对准，接着沿着定位后的位置，控制所述数控机床4向下运动完成对所述实心柱体1的车加工并形成所述通孔2。

S2:请参阅图1和图2所示，在所述实心柱体1的上端面上从上往下使用所述电火花线切割机加工出若干个弧形槽5，具体包括如下步骤，首先需要在所述实心柱体1的上端面上进行定位划界，通过所述数控铣床在所述实心柱体1的上端面上勾画出多个不连续扇形所述弧形槽5的轮廓；接着，使用所述电火花线切割机(未图示)沿着所述弧形槽5的轮廓加工出所述弧形槽5。所述弧形槽5的设置可以除去加工件上的热影响区。

进一步地，如图1中所示，所述若干个弧形槽5呈等距离环形排布，所述弧形槽5由两个矩形面52和一个弧形面51包围形成，在具体实施例中，所述矩形面52在最终尺寸的基础上留出1.5mm的单边加工余量，所述弧形面51位于两个所述矩形面52之间，且两个所述矩形面52关于所述弧形面51对称设置，所述矩形面52和所述弧形面51连接处形成一圆角，在加工过程中，所述圆角存在不方便加工，以及加工效率和加工精度低下的问题。在具体实施过程中，所述弧形槽5的数量可由技术人员自由设定，图1所示实施例中，所述弧形槽5的数量设置为三个，并且三个弧形槽5呈环状等距离设置，且三个所述弧形槽5不连续设置。在实际加工过程中，先把所述弧形槽5加工出来，可避免后期加工弧形槽5时，存在的加工精度不好把控，以及加工效率低下的问题。

所述弧形槽5被所述电火花线切割机加工成型的过程中，加工部位表面会形成氧化层，所述氧化层通过打磨或者通过数控机床车削除去，氧化层的去除可以进一步除去加工件上的热影响区。

所述电火花线切割机采用快走丝的方式，快走丝的加工方式，可以有效加快加工效率。并且所述电火花线切割机下端使用的电极丝为钼丝，钼丝的价格比较低廉，可以有效降低生产投入的成本，在实际的使用过程中，技术人员在能够达到相同或者更好的技术效果的前提下，可以根据实际情况对所述钼丝进行更换。

S3：使用所述数控车床对所述实心柱体1进行粗加工以形成内腔槽脊组件3，所述内腔槽脊组件3包括槽脊本体31和环形槽腔32，所述内腔槽脊组件3形成过程如下：S31：调整所述数控车床的位置，使所述数控车床下端沿着所述通孔2的竖直中线伸入到所述通孔2内，在所述数控车床向所述通孔2内运动的过程中，需要始终保持所述数控车床下端设置的车加工刀头处于所述通孔2的竖直中心线上，这样通过位置的限定，可保证通过所述数控车床车加工出的所述环形槽腔32尺寸是均匀一致的。

S32：控制所述数控车床工作，使其在所述通孔2壁上沿竖直方向车加工出多个所述环形槽腔32，所述环形槽腔32与所述通孔2连通，且最上方所述环形槽腔32的上方形成一所述槽脊本体31，其他相邻两个所述环形槽腔32之间也形成一所述槽脊本体31。在图2所示的实施例中，可在y轴方向上形成三个所述槽脊本体31，多个所述环形槽腔32呈等距离设置，通过等距离设置，可保证所述槽脊本体31沿着y轴的厚度一致。

S4：请参阅图1所示，接着通过数控铣床对所述内腔槽脊组件精加工形成所述槽脊，槽脊的形成需要对所述槽脊本体31进行精加工，具体地，所述槽脊本体31包括低压槽312和高压脊311，槽脊精加工包括如下步骤：通过所述数控铣床在所述实心柱体1的上端面上勾画出多个所述低压槽312和多个所述高压脊311的轮廓，且多个所述低压槽312的轮廓与多个所述弧形槽312的轮廓交替设置，相邻的所述低压槽312的轮廓与所述弧形槽312的轮廓相重合。在具体实施过程中，所述低压槽312和所述高压脊311数量一一相对应设置，并且所述高压脊311所述低压槽312的总体数量相等，并可用于均等分所述通孔2的俯视图圆周。在图1所示实施例中，划界后的所述低压槽312和所述高压脊311均设置为三个，并且交替设置，同时，所述低压槽312和所述高压脊311的俯视图大小一致，且为所述通孔2俯视图圆周的六分之一。

接着在上述轮廓勾画完成以后，所述数控铣床在数控编程模块控制下沿着所述低压槽312的轮廓和所述高压脊311的轮廓交界处，对所述低压槽312的轮廓上表面进行初步铣削，以确定所述低压槽312和所述高压脊311的分隔边界，具体地，通过所述数控铣床对所述低压槽312的轮廓和所述高压脊311的轮廓交界处进行铣削，该步可用于区分出所述低压槽312和所述高压脊311，为后续对所述低压槽312的轮廓部分铣削做准备。

需要注意的是，请参阅图1所示，所述弧形槽5与所述低压槽312的数量设置一致，并且所述低压槽312的轮廓与所述弧形槽5的位置重合，这样设置既可以快速精准的找准所述低压槽312的轮廓的位置，进行初步加工；同时，由于所述弧形槽5沿着y轴向下具有一定的深度，因此在对低压槽312的轮廓进行加工时更加的快速便捷，可以有效提高加工效率。

最后，所述数控编程模块控制所述数控铣床对所述低压槽312的轮廓部分向下进行铣削，形成所述低压槽312，请参阅图1和图2所示，具体地，在通过上述初步铣削确定所述低压槽312的轮廓部分，启动所述数控铣床，对所述低压槽312的轮廓部分从上往下进行铣削，形成所述低压槽312。在该步骤中，所述数控铣床可以在y轴方向上对多个所述槽脊本体31进行铣削，形成尺寸一致的所述低压槽312，多个所述低压槽312的同步完成，既提高了设备的加工效率，同时又降低了设备的操作难度。

上述加工步骤在使用时，可用于吊装块的加工，并且该步骤可应用于CAP1400、AP1000、徐大堡、华龙一号(中核及广核)堆内构件项目中有类似结构的吊装块的制造，通过上述步骤对加工件的制备具有较高的经济效益。

所述数控编程模块包括自动编程单元和模拟图形显示单元，具体地工作过程如下：所述自动编程单元根据工艺设计模块选择加工表面和走刀方式及所选择的刀具和加工参数进行刀位计算，形成刀具轨迹；所述模拟图形显示单元将加工过程中的零件模型、刀具轨迹、刀具外形一起显示出来，模拟零件的加工过程、检查刀位计算是否合理、刀具与约束面是否干涉与碰撞，数控编程模块结合有产品信息采集与图形设计模块中的信息和制造工艺信息进行数控编程，再通过接口将数控自动编程所提供的数控指令传输给数控系统，完成数控加工。

所述工艺设计模块包括工艺知识库单元、工艺路线选择单元、工装设备选择单元和机加工余量以及切削用量的计算单元，工艺路线选择单元将产品信息采集并传输到工艺数据库单元和工艺知识库单元中的信息进行比对分析，确定合理的工艺路线，通过工装设备选择单元选择工装设备，机加工余量以及切削用量的计算单元根据工艺路线和工装设备计算机加工余量以及切削用量，最后在工序简图生成单元以及数控编程代码生成单元生成工序简图及数控编程代码。

本申请通过改进吊装块槽脊的加工方式，在具体加工过程中，首先通过电火花线切割机在零件上表面加工出一弧形槽5，以保证先行加工出内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处的圆角，同时可以减少后续精加工的余量，接着再进行槽脊的加工，这样可以保证内腔直径尺寸及扇形槽脊相交处圆角的精度，保证成品质量。

本申请采用电火花线切割和数控机床加工相结合的方式对吊装块内腔槽脊进行加工，可以有效提高吊装块内腔槽脊的加工质量、效率和加工精度，为企业带来可观的经济效益。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。此外，说明书中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种槽脊加工方法，用于在一实心柱体上加工出槽脊，其特征在于，所述槽脊加工方法如下步骤：

S1：使用数控机床在所述实心柱体的纵长方向上加工出一上下贯通的通孔；

S2:在所述实心柱体的上端面上从上往下加工出若干个弧形槽；

S3：使用数控车床对所述实心柱体进行粗加工以形成内腔槽脊组件；

S4：接着通过数控铣床对所述内腔槽脊组件精加工形成所述槽脊。

2.根据权利要求1所述的槽脊加工方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述弧形槽的加工过程如下：

定位划界：通过所述数控铣床在所述实心柱体的上端面上勾画出多个不连续扇形所述弧形槽轮廓；

加工成型：使用所述电火花线切割机沿着所述弧形槽轮廓加工出所述弧形槽。

3.根据权利要求2所述的槽脊加工方法，其特征在于，所述弧形槽呈等距离环形排布，每个所述弧形槽由两个矩形面和一个弧形面包围形成，所述弧形面位于两个所述矩形面之间，所述矩形面和所述弧形面连接处形成一圆角，且两个所述矩形面关于所述弧形面对称设置。

4.根据权利要求3所述的槽脊加工方法，其特征在于，所述弧形槽被所述电火花线切割机加工成型的过程中，加工部位表面会形成氧化层，所述氧化层通过打磨或者通过数控机床铣削除去。

5.根据权利要求4所述的槽脊加工方法，其特征在于，所述电火花线切割机采用快走丝的方式。

6.根据权利要求1所述的槽脊加工方法，其特征在于，所述步骤S3中的内腔槽脊组件包括槽脊本体和环形槽腔，所述内腔槽脊组件形成过程如下：

S31：调整所述数控车床的位置，使所述数控车床下端沿着所述通孔的竖直中线伸入到所述通孔内；

S32：控制所述数控车床工作，使其在所述通孔壁上沿竖直方向车加工出多个所述环形槽腔，所述环形槽腔与所述通孔连通，且最上方所述环形槽腔的上方形成一所述槽脊本体，其他相邻两个所述环形槽腔之间也形成一所述槽脊本体。

7.根据权利要求6所述的槽脊加工方法，其特征在于，所述槽脊本体包括低压槽和高压脊，所述步骤S4中槽脊的精加工包括如下步骤：

S401:通过所述数控铣床在所述实心柱体的上端面上勾画出多个所述低压槽和多个所述高压脊的轮廓，且多个所述低压槽轮廓与多个所述弧形槽交替设置；

S402:所述数控铣床在数控编程模块控制下沿着所述低压槽轮廓和所述高压脊轮廓交界处，对所述低压槽轮廓上表面进行初步铣削，以确定所述低压槽和所述高压脊的分隔边界；

S403:所述数控编程模块控制所述数控铣床对所述低压槽轮廓部分向下进行铣削，形成所述低压槽。

8.根据权利要求7所述的槽脊加工方法，其特征在于，所述低压槽和所述高压脊的俯视图均呈扇形结构，所述低压槽与所述弧形槽的槽腔相重合。

9.根据权利要求7所述的槽脊加工方法，其特征在于，所述数控编程模块包括自动编程单元和模拟图形显示单元；

所述自动编程单元根据工艺设计模块选择加工表面和走刀方式及所选择的刀具和加工参数进行刀位计算，形成刀具轨迹；

所述模拟图形显示单元将加工过程中的零件模型、刀具轨迹、刀具外形一起显示出来，模拟零件的加工过程、检查刀位计算是否合理、刀具与约束面是否干涉与碰撞。

10.根据权利要求9所述的槽脊加工方法，其特征在于，所述工艺设计模块包括工艺知识库单元、工艺路线选择单元、工装设备选择单元和机加工余量以及切削用量的计算单元。

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