CN114260475A - 一种窄槽车削方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种窄槽车削方法，包括：根据确定的窄槽轮廓选用加工刀具，加工刀具包括第一刀具和第二刀具；根据加工刀具的尺寸规格和加工精度以及窄槽的形状尺寸和精度要求，将窄槽轮廓划分为若干加工区域；优化第一刀具的运行轨迹，并通过第一刀具进行粗加工；优化第二刀具的运行轨迹，并通过第二刀具进行精加工以形成所述窄槽。本方案能够解决目前对大重型机械设备中的环形窄槽的加工效果较差的问题。

Description

一种窄槽车削方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种窄槽车削方法。

背景技术

目前，在大重型机械设备的加工过程中，部分零部件需要车削不同规格、形状的环形窄槽，环形窄槽通常为半封闭结构，相对于开放的端面，环形窄槽的内外圆柱、圆锥等特征存在车削困难，生产效率低等问题。

通常情况下，使用切槽刀具对环形窄槽进行加工，但是，由于大型机械设备上的环形窄槽规格尺寸较大，所在位置距离工件端面较远，需要机床滑枕，车刀刀杆大悬伸切削，在这种情况下，系统刚性变差，切槽刀的切削力较大，从而容易引起刀具和工件发生颤动，因此切槽刀具在此种情况下不能满足实际使用需求；而且，为了提高切削效率，半封闭的窄槽尽可能按多种刀具配合加工，需要划分切削区域，但是每种刀应用不一样，如果编程刀具轨迹不合理，加工效果也不佳，严重时会导致刀具损坏，工件报废。

发明内容

基于此，有必要针对目前对大重型机械设备中的环形窄槽的加工效果较差的问题，提供一种窄槽车削方法。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

本发明实施例公开一种窄槽车削方法，包括：

根据确定的窄槽轮廓选用加工刀具，加工刀具包括第一刀具和第二刀具；

根据加工刀具的尺寸规格和加工精度以及窄槽的形状尺寸和精度要求，将窄槽轮廓划分为若干加工区域；

优化第一刀具的运行轨迹，并通过第一刀具进行粗加工；

优化第二刀具的运行轨迹，并通过第二刀具进行精加工以形成所述窄槽。

在其中一种实施例中，所述根据确定的窄槽轮廓选用加工刀具具体包括：

根据确定的窄槽轮廓，优先选用高效率加工刀具去除可加工的范围，剩余加工区域根据切削去除率的高低选择其他的加工刀具。

在其中一种实施例中，所述根据加工刀具的尺寸规格和加工精度以及窄槽的形状尺寸和精度要求，将窄槽轮廓划分为若干加工区域之前，还包括：

依据刀具的适用范围，较容易加工的区域划分至去除率高的加工刀具，较难加工区域留加工余量划分至其他类型加工刀具。

在其中一种实施例中，所述优化第一刀具的运行轨迹，并通过第一刀具进行粗加工具体包括：

优化第一刀具的运行轨迹，以使运行轨迹的形状为圆弧状。

在其中一种实施例中，所述优化第二刀具的运行轨迹，并通过第二刀具进行精加工以形成所述窄槽具体包括：

优化第二刀具的运行轨迹，以使第二刀具的运行轨迹为圆弧状，并通过第二刀具进行精加工以形成所述窄槽。

在其中一种实施例中，还包括：

采用辅助设计软件将第二刀具的运行轨迹中的狭窄区域进行逐步钝化，以使运行轨迹的形状满足圆弧状。

在其中一种实施例中，还包括：

减小第二刀具对工件的每次切削量，以减小刀片与工件的接触面积。

在其中一种实施例中，所述第一刀具为45°车刀，所述第二刀具为R8仿形车刀。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明实施例公开的窄槽车削方法中，通过合理选择加工刀具、划分切削区域、以及优化加工刀具运行轨迹，从而能够稳定完成大型回转体工件上的窄槽车削加工。相比于现有的车削方法，本发明实施例公开的窄槽车削方法不仅能够避免加工刀具损坏，还能够提高对窄槽的加工效率。与此同时，此方法还能够针对突变导轨及工件狭窄区域进行优化，从而能够最大限度发挥加工刀具以及机床的性能。

附图说明

图1为本发明实施例公开的窄槽车削过程中的示意图；

图2为本发明实施例公开的第一刀具或第二刀具的运行轨迹示意图。

附图标记说明：

100-第一刀具、200-第二刀具、300-运行轨迹、400-工件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-图2所示，本发明实施例公开一种窄槽车削方法，所公开的窄槽车削方法具体包括：

S100、根据确定的窄槽轮廓选用加工刀具，加工刀具包括第一刀具100和第一刀具200。具体地，在加工过程中，第一刀具100可以用于对工件400上的窄槽进行粗加工，第一刀具200可以进行精加工，以便于窄槽的成型。而且，为保证加工效率，第一刀具100的加工效率可以大于第一刀具200的加工效率，从而在保证所加工的窄槽表面质量的同时，还可以使得加工效率可以保证。

S200、根据加工刀具的尺寸规格和加工精度以及窄槽的形状尺寸和精度要求，将窄槽轮廓划分为若干加工区域。具体地，划分不同加工区域的原则依据加工刀具的适用范围，保证去除率高的加工刀具划分所有能加工到的区域，即此类加工刀具加工便于加工、且余量较大的区域，以及不需要精度较好的区域；剩余较难加工区域可以用其他类型的加工刀具加工，以便于窄槽能够快速成型。

S300、优化第一刀具100的运行轨迹300，并通过第一刀具100进行粗加工。此时，通过优化第一刀具100的运行轨迹300，以使第一刀具100的运行轨迹 300更圆滑，从而防止第一刀具100出现卡顿、甚至产生刀具断裂情况，同时还能够便于第一刀具100的运行，以提高切削效率。

S400、优化第一刀具200的运行轨迹300，并通过第一刀具200进行精加工以形成所述窄槽。同样地，通过优化第一刀具200的运行轨迹300，以使第一刀具200的运行轨迹300更圆滑，从而防止第一刀具200出现卡顿、甚至产生刀具断裂情况，同时还能够便于第一刀具200的运行，以提高第一刀具200的切削效率，最终便于窄槽成型。

通过上述内容可知，本发明实施例公开的窄槽车削方法中，通过合理选择加工刀具、划分切削区域、以及优化加工刀具运行轨迹300，从而能够稳定完成大型回转体工件400上的窄槽车削加工。相比于现有的车削方法，本发明实施例公开的窄槽车削方法不仅能够避免加工刀具损坏，还能够提高对窄槽的加工效率。与此同时，此方法还能够针对突变导轨及工件400狭窄区域进行优化，从而能够最大限度发挥加工刀具以及机床的性能。

本发明公开的实施例中，步骤S100具体可以包括：

S110、根据确定的窄槽轮廓，优先选用高效率加工刀具去除可加工的范围，剩余加工区域根据切削去除率的高低选择其他的加工刀具。此种情况下，通过确定的窄槽轮廓，从而合理选择加工刀具，以使窄槽较容易形成，进而提高加工效率。

在一种可选的实施例中，步骤S200之前，本发明实施例公开的窄槽车削方法还可以包括：

S500、依据刀具的适用范围，较容易加工的区域划分至去除率高的加工刀具，较难加工区域留加工余量划分至其他类型加工刀具。此时，在划分区域的过程中，结合不同加工刀具的参数信息，以使划分出的区域不仅能够快速加工完成，还能够高质量完成，从而能够提高对窄槽的车削效果。

在一种可选的实施例中，步骤S300具体可以包括：可以优化第一刀具100 的运行轨迹300，以使运行轨迹300的形状可以为圆弧状。如图2所示，此种情况下，根据所选择的加工刀具，然后分析窄槽轮廓特征，凭经验或辅助设计软件判断或验证原加工刀具运行轨迹300是否存在突变刀轨产生。如果原运行轨迹300存在尖角，无论是锐角或钝角都需要通过圆角平缓过渡，保证刀片与工件400接触面积正常可控，在提高加工效率的同时，还能够防止出现崩刀的情况。

同样地，步骤S400具体可以包括：

优化第一刀具200的运行轨迹300，以使第一刀具200的运行轨迹300为圆弧状，并通过第一刀具200进行精加工以形成所述窄槽。此种情况下，通过优化第一刀具200的运行轨迹300，以使第一刀具200的运行轨迹300更平缓，以保证第一刀具200的加工效果很好，进而便于窄槽的成型。

进一步地，本发明实施例公开的窄槽车削方法还可以包括：采用辅助设计软件将第一刀具200的运行轨迹300中的狭窄区域进行逐步钝化，以使运行轨迹300的形状满足圆弧状。具体地，通过分析窄槽轮廓特征，凭经验或辅助设计软件判断或验证原加工刀具运行轨迹300是否存在突变刀轨产生。如果原运行轨迹300存在尖角，通过设计软件将第一刀具200的运行轨迹300中的狭窄区域进行逐步钝化，以使狭窄区域通过圆角平缓过渡，保证刀片与工件400接触面积正常可控，在提高加工效率的同时，还能够防止出现崩刀的情况。

本发明实施例公开的窄槽车削方法还可以包括：可以减小第一刀具200对工件400的每次切削量，以减小刀片与工件400的接触面积。具体地，使用辅助设计软件，划分若干区域，逐步钝化轮廓中的狭窄区域，另外减小加工刀具的相邻导轨间的行间距，以达到减小刀片与工件400的接触面积的目的，从而进一步防止产生崩刀的情况。

本发明实施例中，第一刀具100可以为45°车刀，第一刀具200可以为R8 仿形车刀。此种情况下，45°车刀能够实现粗加工，R8仿形车刀能够便于窄槽最后的成型。在具体的加工过程中，45°车刀切深5-8mm，进给0.2-0.6mm/r，转速10r/min，切深大，切削去除率高，同等参数下切削力小。仿形车刀适合小切深大进给加工，同等参数加工表面粗糙度值小，切深0.5-2mm，进给 0.2-0.8mm/r，转速10r/min，通过合理选择刀具，以保证最终的车削效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种窄槽车削方法，其特征在于，包括：

根据确定的窄槽轮廓选用加工刀具，加工刀具包括第一刀具和第二刀具；

根据加工刀具的尺寸规格和加工精度以及窄槽的形状尺寸和精度要求，将窄槽轮廓划分为若干加工区域；

优化第一刀具的运行轨迹，并通过第一刀具进行粗加工；

优化第二刀具的运行轨迹，并通过第二刀具进行精加工以形成所述窄槽。

2.根据权利要求1所述的窄槽车削方法，其特征在于，所述根据确定的窄槽轮廓选用加工刀具具体包括：

根据确定的窄槽轮廓，优先选用高效率加工刀具去除可加工的范围，剩余加工区域根据切削去除率的高低选择其他的加工刀具。

3.根据权利要求1所述的窄槽车削方法，其特征在于，所述根据加工刀具的尺寸规格和加工精度以及窄槽的形状尺寸和精度要求，将窄槽轮廓划分为若干加工区域之前，还包括：

依据刀具的适用范围，较容易加工的区域划分至去除率高的加工刀具，较难加工区域留加工余量划分至其他类型加工刀具。

4.根据权利要求1所述的窄槽车削方法，其特征在于，所述优化第一刀具的运行轨迹，并通过第一刀具进行粗加工具体包括：

优化第一刀具的运行轨迹，以使运行轨迹的形状为圆弧状。

5.根据权利要求1所述的窄槽车削方法，其特征在于，所述优化第二刀具的运行轨迹，并通过第二刀具进行精加工以形成所述窄槽具体包括：

优化第二刀具的运行轨迹，以使第二刀具的运行轨迹为圆弧状，并通过第二刀具进行精加工以形成所述窄槽。

6.根据权利要求5所述的窄槽车削方法，其特征在于，还包括：

采用辅助设计软件将第二刀具的运行轨迹中的狭窄区域进行逐步钝化，以使运行轨迹的形状满足圆弧状。

7.根据权利要求5所述的窄槽车削方法，其特征在于，还包括：

减小第二刀具对工件的每次切削量，以减小刀片与工件的接触面积。

8.根据权利要求1所述的窄槽车削方法，其特征在于，所述第一刀具为45°车刀，所述第二刀具为R8仿形车刀。

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