CN114253216A - 一种多刃螺纹铣刀的加工方法 - Google Patents

一种多刃螺纹铣刀的加工方法 Download PDF

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尚小溪
牟思宇
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Abstract

本发明实施例公开了一种多刃螺纹铣刀的加工方法，包括：获取待加工铣刀的加工参数；基于所述加工参数，判断螺纹深度是否是螺距的整数倍；如果所述螺纹深度是所述螺距的整数倍，则执行第一加工策略；如果所述螺纹深度不是所述螺距的整数倍，则判断螺纹总深度是否大于铣刀刀刃长度；如果所述螺纹总深度大于所述铣刀刀刃长度，则执行第二加工策略；如果所述螺纹总深度小于所述铣刀刀刃长度，则执行第三加工策略。该方法可以实现针对不同的加工需求进行自动的连续铣削，并且可以降低切削阻力，增加加工效率，无接刀痕或过切现象，而且提高加工质量，增加产品的可靠性和安全性。

Description

一种多刃螺纹铣刀的加工方法
技术领域
本发明涉及铣刀加工技术领域，具体而言涉及一种多刃螺纹铣刀的加工方法。
背景技术
在常规生产中，一般采用单刃螺纹铣削加工大尺寸螺纹孔，或者采用多刃螺纹铣刀。单刃螺纹铣刀的优点是切削阻力小，由于是连续螺旋线加工，缺点是效率太低。采用多刃螺纹铣刀可以使效率以几何倍数增加，但在加工中，均由操作者按切削刃数，逐个加工周期的手工输入，切削阻力大，导致在多个加工深度完成时，会使每个周期之间螺纹连接处产生接刀痕迹或过切现象，螺纹表面达不到表面粗糙度要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种多刃螺纹铣刀的加工方法，以解决在加工中，均由操作者按切削刃数，逐个加工周期的手工输入，切削阻力大，导致在多个加工深度完成时，会使每个周期之间螺纹连接处产生接刀痕迹或过切现象，螺纹表面达不到表面粗糙度要求的问题。
本发明实施例提供了一种多刃螺纹铣刀的加工方法，包括：
获取待加工铣刀的加工参数；
基于所述加工参数，判断螺纹深度是否是螺距的整数倍；
如果所述螺纹深度是所述螺距的整数倍，则执行第一加工策略；
如果所述螺纹深度不是所述螺距的整数倍，则判断螺纹总深度是否大于铣刀刀刃长度；
如果所述螺纹总深度大于所述铣刀刀刃长度，则执行第二加工策略；
如果所述螺纹总深度小于所述铣刀刀刃长度，则执行第三加工策略。
可选地，所述如果所述螺纹深度是所述螺距的整数倍，则执行第一加工策略，包括：
控制加工刀的中心运行至坐标原点；
判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度，如果所述第一刀加工深度小于所述最终加工深度，则将所述最终加工深度确定为当前第一刀加工深度；如果所述第一刀加工深度大于所述最终加工深度，则将所述第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度；
根据所述当前第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点，待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°；
控制所述加工刀按照整圆的加工路径，对所述待加工铣刀进行螺纹加工；
在到达待加工铣刀的加工终点时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点；
重复上述步骤，直至所述第一刀加工深度等于所述最终加工深度为止。
可选地，所述如果所述螺纹总深度大于所述铣刀刀刃长度，则执行第二加工策略，包括：
控制加工刀的中心运行至所述坐标原点；
判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度，如果所述第一刀加工深度小于所述最终加工深度，则将整数扣的长度确定为当前第一刀加工深度；如果所述第一刀加工深度大于所述最终加工深度，则将所述第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度；
根据所述当前第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点，待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°；
控制所述加工刀按照整圆的加工路径，对所述待加工铣刀进行螺纹加工；
在到达待加工铣刀的加工终点时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点；
控制所述加工刀移动至螺纹孔的中心，并增加轴向的加工深度；
重复上述步骤，直至所述第一刀加工深度等于所述最终加工深度为止。
可选地，所述如果所述螺纹总深度小于所述铣刀刀刃长度，则执行第三加工策略，包括：
控制加工刀的中心运行至所述坐标原点；
将加工螺纹整扣数的最终深度确定为第一刀加工深度；
根据所述第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点，待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°；
控制所述加工刀按照整圆的加工路径，对所述待加工铣刀进行螺纹加工；
在到达待加工铣刀的加工终点时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点；
控制所述加工刀移动至螺纹孔的中心，则将整数扣的长度确定为第一刀加工深度；
根据所述第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点，待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°；
控制所述加工刀按照整圆的加工路径，对所述待加工铣刀进行螺纹加工；
在到达待加工铣刀的加工终点时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点并进行退刀。
可选地，所述方法还包括：
如果待加工铣刀的半径不大于0，或者螺纹的公称半径不大于待加工铣刀的半径，则控制报警器报警。
根据本发明实施例所提供的一种多刃螺纹铣刀的加工方法，该方法可以实现针对不同的加工需求进行自动的连续铣削，并且可以降低切削阻力，增加加工效率，无接刀痕或过切现象，而且提高加工质量，增加产品的可靠性和安全性。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明实施例的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
附图中：
图1为根据本发明的一个可选实施例的螺纹加工Y-Z坐标轴的示意图；
图2为根据本发明的另一个可选实施例的螺纹加工Y-Z坐标轴；
图3为根据本发明的一个可选实施例的螺纹加工的起始点、终止点、待加工铣刀的加工起点及加工终点的示意图；
图4为根据本发明的另一个可选实施例的螺纹加工的起始点、终止点、待加工铣刀的加工起点及加工终点的示意图；
图5为据本发明的一个可选实施例的多刃螺纹铣刀的加工方法的流程图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。
如图1至图5所示，本发明实施例提供了一种多刃螺纹铣刀的加工方法，包括：
步骤S101：获取待加工铣刀的加工参数。
其中，S为螺纹加工的起始点，S”为螺纹加工的终止点，A为待加工铣刀的加工起点，即以1/8螺距螺旋线切入至S点的位置，B为待加工铣刀的加工终点，即以1/8螺距螺旋线从s”点的位置。
X轴是指水平方向，Y轴为竖直方向，Z轴为与水平方向与竖直方向所在平面相垂直的方向，具体地，各加工参数具体如下：
R10＝R3/R4；
R11＝TRUNC(R10)；
R12＝R11*R4；
R13＝(R10-R11)*R4；
R14＝R13/(R4/360)；
R15＝R5/2-R7；
R16＝R15/2；
R17＝R4/8；
R18＝R4*R6；
R19＝R14-45；
R20＝SQRT(POT(R16)+POT(R16))；
R21＝cos(R19)*R20；
R22＝SIN(R19)*R20；
R23＝R14；
R24＝cos(R23)*R15；
R25＝SIN(R23)*R15；
R26＝R2-R18；
R27＝R12+R4。
其中，R1为安全返回距离，R2为加工参考平面，R3为螺纹加工深度，R4为螺距，R5为螺纹公称直径，R6为螺纹铣刀的刀刃数量，R7为刀具半径，R10螺纹全部扣数，R11为螺纹的整数扣数，R12为螺纹整数扣数的长度，R13为螺纹剩余扣数的长度，R14为剩余长度在圆周上的角度，R15为加工整圆螺纹的半径，R16为加工1/8圆弧的半径(在假设R7＝0的情况下，1/8圆弧是加工整圆切入和切出时的x,y坐标，如图2和图3所示，切入点为A点，切出点为B点)，R17为1/8螺距长度(在1/8圆弧切入切出时，Z轴向移动的距离)，R18为加工时每次定位时的长度，R19为剩余螺纹退刀时角度，即1/8圆是加工整圆的切入角度，R20为剩余螺纹1/8圆切出终点斜边长度，R21为X轴1/8圆弧切出终点坐标，即非整圆切削时，刀具以1/8螺距螺旋切出终点的X坐标，R22为Y轴1/8圆弧切出终点坐标，即非整圆切削时，刀具以1/8螺距螺旋切出终点的Y坐标，R23为螺纹最终结束点在圆周上的角度，R24为X轴加工螺纹的终点坐标，R25为Y轴加工螺纹的终点坐标，R26为Z轴加工螺纹时第一刀深度，R27为加工螺纹整扣数的起始位置。
步骤S102：基于加工参数，判断螺纹深度是否是螺距的整数倍；如果螺纹深度是螺距的整数倍，则执行步骤S103；如果螺纹深度不是螺距的整数倍，则执行步骤S104。
步骤S103：执行第一加工策略。
步骤S104：判断螺纹总深度是否大于铣刀刀刃长度；如果螺纹总深度大于铣刀刀刃长度，则执行步骤S105；如果螺纹总深度小于铣刀刀刃长度，则执行步骤S106。
步骤S105：第二加工策略。
步骤S106：第三加工策略。
根据本发明实施例所提供的一种多刃螺纹铣刀的加工方法，该方法可以实现针对不同的加工需求进行自动的连续铣削，并且可以降低切削阻力，增加加工效率，无接刀痕或过切现象，而且提高加工质量，增加产品的可靠性和安全性。
具体地，步骤S103具体包括：
步骤S201：控制加工刀的中心运行至坐标原点。
步骤S202：判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度，如果第一刀加工深度小于最终加工深度，则执行步骤S203；如果第一刀加工深度大于最终加工深度，则执行步骤S204。
步骤S203：将最终加工深度确定为当前第一刀加工深度。
步骤S204：将第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度。
步骤S205：如图3和图4所示，根据当前第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点A向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点S，待加工铣刀的加工起点A与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°。
步骤S206：控制加工刀按照整圆的加工路径，对待加工铣刀进行螺纹加工。
步骤S207：如图3和图4所示，在到达待加工铣刀的加工终点B时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点B向外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点S”。
步骤S208：控制加工刀移动至螺纹孔的中心，并增加轴向的加工深度；
步骤S209：重复步骤S201-S208，直至第一刀加工深度等于最终加工深度为止。
在上述实施例中，步骤S105具体包括：
步骤S301：控制加工刀的中心运行至坐标原点。
步骤S302：判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度，如果第一刀加工深度小于最终加工深度，则执行步骤S303；如果第一刀加工深度大于最终加工深度，则步骤S304。
步骤S303：将整数扣的长度确定为当前第一刀加工深度。
步骤S304：将第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度。
步骤S305：如图3和图4所示，根据当前第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点A向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点S，待加工铣刀的加工起点A与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°。
步骤S306：控制加工刀按照整圆的加工路径，对待加工铣刀进行螺纹加工。
步骤S307：如图3和图4所示，在到达待加工铣刀的加工终点B时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点B向外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点S”。
步骤S308：控制加工刀移动至螺纹孔的中心，并增加轴向的加工深度。
步骤S309：重复S301-S308，直至第一刀加工深度等于最终加工深度为止。
在上述实施例中，步骤S106具体包括：
步骤S401：控制加工刀的中心运行至坐标原点。
步骤S402：将加工螺纹整扣数的最终深度确定为第一刀加工深度。
步骤S403：如图3和图4所示，根据第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点A向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点S，待加工铣刀的加工起点A与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°。
步骤S404：控制加工刀按照整圆的加工路径，对待加工铣刀进行螺纹加工。
步骤S405：如图3和图4所示，在到达待加工铣刀的加工终点B时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向B外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点S”。
步骤S406：控制加工刀移动至螺纹孔的中心，则将整数扣的长度确定为第一刀加工深度。
步骤S407：如图3和图4所示，根据第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点A向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点S，待加工铣刀的加工起点A与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°。
步骤S408：控制加工刀按照整圆的加工路径，对待加工铣刀进行螺纹加工。
步骤S409：如图3和图4所示，在到达待加工铣刀的加工终点B时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点B向外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点S”并进行退刀。
进一步地，上述方法还包括：
如果待加工铣刀的半径不大于0，或者螺纹的公称半径不大于待加工铣刀的半径，则控制报警器报警。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (5)

1.一种多刃螺纹铣刀的加工方法，其特征在于，包括：
获取待加工铣刀的加工参数；
基于所述加工参数，判断螺纹深度是否是螺距的整数倍；
如果所述螺纹深度是所述螺距的整数倍，则执行第一加工策略；
如果所述螺纹深度不是所述螺距的整数倍，则判断螺纹总深度是否大于铣刀刀刃长度；
如果所述螺纹总深度大于所述铣刀刀刃长度，则执行第二加工策略；
如果所述螺纹总深度小于所述铣刀刀刃长度，则执行第三加工策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果所述螺纹深度是所述螺距的整数倍，则执行第一加工策略，包括：
控制加工刀的中心运行至坐标原点；
判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度，如果所述第一刀加工深度小于所述最终加工深度，则将所述最终加工深度确定为当前第一刀加工深度；如果所述第一刀加工深度大于所述最终加工深度，则将所述第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度；
根据所述当前第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点，待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°；
控制所述加工刀按照整圆的加工路径，对所述待加工铣刀进行螺纹加工；
在到达待加工铣刀的加工终点时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点；控制所述加工刀移动至螺纹孔的中心，并增加轴向的加工深度；
重复上述步骤，直至所述第一刀加工深度等于所述最终加工深度为止。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果所述螺纹总深度大于所述铣刀刀刃长度，则执行第二加工策略，包括：
控制加工刀的中心运行至所述坐标原点；
判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度，如果所述第一刀加工深度小于所述最终加工深度，则将整数扣的长度确定为当前第一刀加工深度；如果所述第一刀加工深度大于所述最终加工深度，则将所述第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度；
根据所述当前第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点，待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°；
控制所述加工刀按照整圆的加工路径，对所述待加工铣刀进行螺纹加工；
在到达待加工铣刀的加工终点时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点；控制所述加工刀移动至螺纹孔的中心，并增加轴向的加工深度；
重复上述步骤，直至所述第一刀加工深度等于所述最终加工深度为止。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果所述螺纹总深度小于所述铣刀刀刃长度，则执行第三加工策略，包括：
控制加工刀的中心运行至所述坐标原点；
将加工螺纹整扣数的最终深度确定为第一刀加工深度；
根据所述第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点，待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°；
控制所述加工刀按照整圆的加工路径，对所述待加工铣刀进行螺纹加工；
在到达加工的终止点时，控制所述加工刀从所述终止点向外移动至1/8圆弧到达所述待加工铣刀的边缘；
控制所述加工刀移动至螺纹孔的中心，则将整数扣的长度确定为第一刀加工深度；
根据所述第一刀加工深度，控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线，以到达螺纹加工的起始点，待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°；
控制所述加工刀按照整圆的加工路径，对所述待加工铣刀进行螺纹加工；
在到达待加工铣刀的加工终点时，控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线，到达螺纹加工的终止点并进行退刀。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果待加工铣刀的半径不大于0，或者螺纹的公称半径不大于待加工铣刀的半径，则控制报警器报警。
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