CN114473628A - 一种压筋板坯数控切割变形控制方法 - Google Patents

一种压筋板坯数控切割变形控制方法 Download PDF

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刘建
刘满红
谢峰
徐顺川
刘子学
皇甫妮娜
刘进
孙春芽
米长富
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Chongqing Tiema Industries Group Co ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013—Control or regulation of feed movement

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Abstract

发明提供一种压筋板坯数控切割变形控制方法。该方法用以解决压筋板坯在数控切割加工中由于变形造成的加工难题。该方法包括放置压筋板坯、绘制切割行走路径、编制数控加工程序、数控切割加工、切割去除工艺拉筋和对拉筋处进行修磨等步骤。该方法快捷、简便、实用性强。本发明的压筋板坯数控切割变形控制方法，有效避免了压筋板坯在数控切割加工中由于变形造成的加工难题，提高了产品质量，避免了加工设备的损坏。

Description

一种压筋板坯数控切割变形控制方法
技术领域
本发明涉及数控切割加工变形控制领域，特别涉及一种压筋板坯数控切割变形控制方法。
背景技术
在大型焊接结构件中，为了增强零件的刚度及强度，在零件结构设计中采用U型等各类筋槽结构。压筋类零件的制造是通过将原材料板材加工为板坯，再对板坯进行筋槽压筋加工，然后利用数控切割机床切割零件形状加工而成。筋槽一般是通过压筋成型，在压力机、压筋机等设备上借助模具或者手工加工等冷压成型加工，压筋成型后再进行数控切割零件形状完成零件制造。
然而，由于冷压成型的加工特点，板坯在压筋后存在翘曲、扭曲等变形及形成分布不均的内应力问题，对后续数控切割加工造成困难，随着数控切割机床切割的进行由于压筋板坯变形以及内应力的释放，加工过程中压筋板坯发生位移、甚至突发弹性变形，容易与设备碰撞、零件加工质量差。
因此，亟需开发一种压筋板坯数控切割变形控制方法，以解决压筋板坯在数控切割加工中由于变形造成的加工难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种压筋板坯数控切割变形控制方法，以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种压筋板坯数控切割变形控制方法，包括以下步骤：
1)将压筋板坯放置于数控切割机床工作台上。所述压筋板坯的板面上具有筋槽。
2)依据零件图形要求绘制切割行走路径。所述切割行走路径包括内孔切割线和外形行走轨迹线。所述外形行走轨迹线包括多段零件外轮廓切割线和多段空走路径线。所述多段零件外轮廓切割线间隔布置。每一段零件外轮廓切割线的两端均向外延伸设置有预留工艺拉筋线。相邻两段零件外轮廓切割线之间采用空走路径线连接。所述多段零件外轮廓切割线和多段空走路径线合围出封闭图形。
3)按照先切割内部形状再切割外形的工艺方案编制数控加工程序。
4)按照数控程序进行数控切割加工。
5)手工切割去除工艺拉筋，并对拉筋处进行修磨。
进一步，所述零件外轮廓切割线为线段、圆弧、椭圆弧或样条曲线。
进一步，步骤2)中，通过在C#编程环境中添加AutoCAD Type Library和AutoCAD/Object DBX Common Type Library两个引用，使用C#程序调用库函数操控AutoCAD软件完成绘图工作。
进一步，步骤5)之后还具有检查零件加工质量的相关步骤。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
A.压筋板坯在数控切割加工过程中不发生位移、弹性变形。
B.降低了压筋板坯数控切割时由于零件和板坯分离造成内应力大量、突然释放；
C.有效避免了压筋板坯在数控切割加工中由于变形造成的加工难题，提高了产品质量，避免了加工设备的损坏；
D.控制方法方法快捷、简便、实用性强。
附图说明
图1为工艺预留拉筋设置示意图；
图2为A处局部放大图；
图3为零件外轮廓切割线示意图；
图4为零件示意图。
图中：压筋板坯1、筋槽101、内孔切割线2、外形行走轨迹线3、零件外轮廓切割线301、预留工艺拉筋线3011、空走路径线302。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
本实施例提供一种压筋板坯数控切割变形控制方法，包括以下步骤：
1)将压筋板坯1放置于数控切割机床工作台上。所述压筋板坯1的板面上具有筋槽101。
2)依据零件图形要求绘制切割行走路径。所述切割行走路径包括内孔切割线2和外形行走轨迹线3。所述外形行走轨迹线3包括多段零件外轮廓切割线301和多段空走路径线302。所述多段零件外轮廓切割线301间隔布置。每一段零件外轮廓切割线301的两端均向外延伸设置有预留工艺拉筋线3011。相邻两段零件外轮廓切割线301之间采用空走路径线302连接。所述多段零件外轮廓切割线301和多段空走路径线302合围出封闭图形。
3)按照先切割内部形状再切割外形的工艺方案编制数控加工程序。参见图3，对每段零件外轮廓切割线301的起点和终点进行标号,空走路径长度为160mm。外轮廓切割作业路径可表示为以下有序数列：Path＝{(p1,p2),(p3,p4),(p5,p6),(p7,p8),(p9,p10),(p11,p12),(p13,p14)(p15,p16)}。
4)按照数控程序进行数控切割加工。采用先切割内形再切割外形的加工顺序，逐步释放内应力，防止压筋板坯发生位移，甚至突发弹性变形。数控切割加工完成后，加工零件和压筋板坯1处于一个整体状态，避免零件与板坯分离，造成瞬间变形。
5)采用手工切割方式对预留工艺拉筋进行切割，并对拉筋处进行修磨，得到如图4所示的零件。
6)检查零件加工质量。
本实施例通过利用数控切割切割路径的选取以及设置合理的工艺拉筋有效避免了压筋板坯在数控切割加工中由于变形造成的加工难题。
实施例2：
本实施例主要步骤同实施例1，其中，所述零件外轮廓切割线301为线段、圆弧、椭圆弧或样条曲线。
实施例3：
本实施例主要步骤同实施例1，其中，步骤2)中，通过在C#编程环境中添加AutoCADType Library和AutoCAD/Object DBX Common Type Library两个引用，使用C#程序调用库函数操控AutoCAD软件完成绘图工作。

Claims (4)

1.一种压筋板坯数控切割变形控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将压筋板坯(1)放置于数控切割机床工作台上；所述压筋板坯(1)的板面上具有筋槽(101)；
2)依据零件图形要求绘制切割行走路径；所述切割行走路径包括内孔切割线(2)和外形行走轨迹线(3)；所述外形行走轨迹线(3)包括多段零件外轮廓切割线(301)和多段空走路径线(302)；所述多段零件外轮廓切割线(301)间隔布置。每一段零件外轮廓切割线(301)的两端均向外延伸设置有预留工艺拉筋线(3011)；相邻两段零件外轮廓切割线(301)之间采用空走路径线(302)连接；所述多段零件外轮廓切割线(301)和多段空走路径线(302)合围出封闭图形；
3)按照先切割内部形状再切割外形的工艺方案编制数控加工程序；
4)按照数控程序进行数控切割加工；
5)手工切割去除工艺拉筋，并对拉筋处进行修磨。
2.根据权利要求1所述的一种压筋板坯数控切割变形控制方法，其特征在于：所述零件外轮廓切割线(301)为线段、圆弧、椭圆弧或样条曲线。
3.根据权利要求1或2所述的一种压筋板坯数控切割变形控制方法，其特征在于：步骤2)中，通过在C#编程环境中添加AutoCAD Type Library和AutoCAD/Object DBX CommonType Library两个引用，使用C#程序调用库函数操控AutoCAD软件完成绘图工作。
4.根据权利要求1或3所述的一种压筋板坯数控切割变形控制方法，其特征在于：步骤5)之后还具有检查零件加工质量的相关步骤。
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