CN114535941A - 一种弧形工件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，公开一种弧形工件的加工方法，工件毛坯通过第一小型数控加工中心的第一夹持机构固定在第一小型数控加工中心的工作台上，第一小型数控加工中心的第一刀具用于加工弧形工件的外轮廓，以形成弧形主体。弧形主体通过第二小型数控加工中心的第二夹持机构固定于第二小型数控加工中心的工作台上，第二小型数控加工中心的第二刀具用于加工弧形凹槽。本发明避免了使用大型机床，无需为工件的夹持固定制作专门的夹具，降低了机床投入成本。同时小型数控加工中心加工快速且稳定，能够与机械加工自动化设备相结合，提高加工速度。该弧形工件的加工方法既能满足弧形工件的加工精度要求，又能提高弧形工件的加工效率。

Description

一种弧形工件的加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种弧形工件的加工方法。

背景技术

目前，传统的机械加工主要有车床加工和镗铣床加工两种。例如加工燃气能源领域调节功率用的调节环耳，由于调节环耳的加工精度要求很高，因此现有技术通常使用大型车床或者镗铣床加工。

第一种，使用大型立式数控车床(工作台直径超过3米)加工调节环耳时，多个调节环耳水平拼装固定在工作台上(如图1所示)，车床上需安装定制加长车刀，以实现调节环耳外侧面、两端面、弧形侧面以及弧形凹槽的侧壁、槽底和R弧的加工。车床加工完成后还需使用大型数控镗铣床(工作台直径超过2.5米)借助机床铣头附件完成调节耳环周边、轴向销孔、径向销孔的加工。上述加工方法虽然能够保证调节环耳的加工精度，但需要两次装夹，且需要定制加长车刀和专用定位夹持工装、铣头等附件，机床附属工装投入较大，另外加工时只能断续小吃刀量，加工效率低、时间长。同时所用机床的工时单价高，整体投入成本大。

第二种，直接使用大型数控镗铣加工中心(工作台直径超过2.5米)加工，将工件水平放置在工作台上，借助机床铣头等附件完成调节环耳所有内容的加工。这种方法虽然能够通过两次装夹，在同一个机床上完成所有内容的加工，但需定制专用工装和铣头，机床投入成本也较高，且加工效率低，不能充分发挥大型数控镗洗加工中心的优势，造成机床成本的浪费。

因此，亟需一种弧形工件的加工方法，以解决上述问题。

发明内容

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种弧形工件的加工方法，避免了使用大型机床，既能够满足工件的加工精度要求，又能够提高工件的加工效率，同时降低加工成本。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种弧形工件的加工方法，弧形工件包括弧形主体，所述弧形主体上设置有弧形凹槽，包括以下步骤：

将工件毛坯置于第一小型数控加工中心的工作台上，通过所述第一小型数控加工中心的第一夹持机构固定所述工件毛坯；

通过所述第一小型数控加工中心的第一刀具在所述工件毛坯上加工出所述弧形工件的外轮廓，以形成所述弧形主体；

将所述弧形主体置于第二小型数控加工中心的工作台上，通过所述第二小型数控加工中心的第二夹持机构固定所述弧形主体；

通过所述第二小型数控加工中心的第二刀具在所述弧形主体上加工出所述弧形凹槽，以形成所述弧形工件；

所述第一小型数控加工中心为小型数控立式镗铣加工中心，所述第二小型数控加工中心为小型数控卧式镗铣加工中心。

作为本发明的弧形工件的加工方法的优选方案，所述弧形主体通过三点定位法固定于所述第二小型数控加工中心的工作台上。

作为本发明的弧形工件的加工方法的优选方案，所述弧形主体通过第一定位销、第二定位销和第三定位销定位，所述三点定位法包括以下步骤：

根据所述弧形工件的弧度和直径确定所述第一定位销和所述第二定位销的位置，以使所述第一定位销和所述第二定位销均位于所述弧形主体所在的弧线上；

根据所述弧形工件的弧长确定所述第三定位销的位置，以使所述弧形主体的端部能够与所述第三定位销抵靠。

作为本发明的弧形工件的加工方法的优选方案，所述弧形工件的外轮廓加工、以及所述弧形凹槽的加工包括以下步骤：

通过所述第一刀具在所述工件毛坯上加工出所述弧形工件的第一侧平面；

以所述第一侧平面为水平基准，通过所述第一刀具在所述工件毛坯上加工出所述弧形工件的第二侧平面、第一弧形侧面、第二弧形侧面和端面；

通过所述三点定位法以所述第一弧形侧面和所述端面为定位基准对所述弧形主体定位，通过所述第二刀具在所述第二弧形侧面上加工所述弧形凹槽的侧壁和底壁。

作为本发明的弧形工件的加工方法的优选方案，所述弧形凹槽的加工采用所述第二小型数控加工中心的多轴联动功能实现，包括以下步骤：

通过调整所述第二小型数控加工中心主轴的X轴、Y轴、Z轴坐标控制所述第二小型数控加工中心主轴上的第二刀具移动，并同时控制所述第二小型数控加工中心的工作台转动，以使所述第二刀具在所述弧形主体上加工所述弧形凹槽的侧壁和底壁；

所述第二小型数控加工中心的工作台转动过程中，所述第二小型数控加工中心的第二刀具与所述弧形主体所在的弧线始终垂直。

作为本发明的弧形工件的加工方法的优选方案，所述弧形工件为调节环耳，所述调节环耳的弧形主体上凸设有耳板，所述耳板上设置有轴向销孔，所述弧形主体、所述耳板以及所述轴向销孔均通过所述第一刀具加工，所述弧形凹槽的侧壁和底壁均通过所述第二刀具加工。

作为本发明的弧形工件的加工方法的优选方案，所述弧形凹槽的侧壁与底壁之间圆弧过渡，所述弧形凹槽的底壁上设置有多个径向销孔，所述弧形凹槽的侧壁与底壁之间的圆弧面、以及多个所述径向销孔均通过所述第二刀具加工。

作为本发明的弧形工件的加工方法的优选方案，所述第一小型数控加工中心具有第一探头，所述第二小型数控加工中心具有第二探头，所述第一探头能够探测获取所述工件毛坯的位置信息，所述第一小型数控加工中心的控制系统能够根据所述工件毛坯的位置信息校正所述弧形主体的加工轨迹，所述第二探头能够探测获取所述弧形主体的位置信息，所述第二小型数控加工中心的控制系统能够根据所述弧形主体的位置信息校正所述弧形凹槽的加工轨迹。

作为本发明的弧形工件的加工方法的优选方案，所述第一夹持机构包括水平设置于所述第一小型数控加工中心上的磁力吸盘，所述磁力吸盘能够吸附所述工件毛坯，所述第二夹持机构包括驱动件以及与所述驱动件连接的卡爪，所述驱动件能够驱动所述卡爪卡持所述弧形主体。

作为本发明的弧形工件的加工方法的优选方案，所述工件毛坯和所述弧形主体均通过机械手或人工移动放置于对应的所述第一小型数控加工中心的工作台和所述第二小型数控加工中心的工作台上。

本发明的有益效果为：

本发明提供的弧形工件的加工方法，在加工弧形工件时，先通过第一小型数控加工中心的第一夹持机构将工件毛坯固定在第一小型数控加工中心的工作台上，并利用第一小型数控加工中心的第一刀具在工件毛坯上加工出弧形工件的外轮廓，以形成弧形主体。然后通过第二小型数控加工中心的第二夹持机构将弧形主体固定于第二小型数控加工中心的工作台上，并利用第二小型数控加工中心的第二刀具在弧形主体上加工出弧形凹槽，即可形成弧形工件。相比于现有技术采用大型数控机床加工弧形工件的方法，本发明避免了使用大型机床，充分发挥小型数控加工中心的性能优势，利用其自身固有的第一夹持机构和第二夹持机构固定工件，无需为工件的夹持固定制作专门的夹具，且小型数控加工中心自身价格低，大大降低了机床投入成本。同时小型数控加工中心加工快速且稳定，能够与机械加工自动化设备相结合，进一步提高加工速度。也就是说，该弧形工件的加工方法既能够满足弧形工件的加工精度要求，又能够提高弧形工件的加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中调节环耳在大型立式数控车床上的安装示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的弧形工件的加工流程示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的弧形主体通过三点定位法定位的示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的弧形工件的第一结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的弧形工件的第二结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的弧形工件的横截面示意图；

图7是本发明具体实施方式提供的弧形主体加工前的示意图；

图8是本发明具体实施方式提供的弧形主体加工过程中的第一示意图；

图9是本发明具体实施方式提供的弧形主体加工过程中的第二示意图。

图中：

1-弧形主体；2-弧形凹槽；3-耳板；4-第一定位销；5-第二定位销；6-第三

定位销；7-第二刀具；

11-第一侧平面；12-第二侧平面；13-第一弧形侧面；14-第二弧形侧面；15-端面；

21-侧壁；22-底壁；23-圆弧面；24-径向销孔；

31-轴向销孔。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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发明中的具体含义。

如图2所示，本实施例提供一种弧形工件的加工方法，弧形工件包括弧形主体1，弧形主体1上设置有弧形凹槽2，加工方法具体包括以下步骤：

S1、将工件毛坯置于第一小型数控加工中心的工作台上，通过第一小型数控加工中心的第一夹持机构固定工件毛坯；

S2、通过第一小型数控加工中心的第一刀具在工件毛坯上加工出弧形工件的外轮廓，以形成弧形主体1；

S3、将弧形主体1置于第二小型数控加工中心的工作台上，通过第二小型数控加工中心的第二夹持机构固定弧形主体1；

S4、通过第二小型数控加工中心的第二刀具7在弧形主体1上加工出弧形凹槽2，以形成弧形工件。

其中，第一小型数控加工中心为小型数控立式镗铣加工中心，第二小型数控加工中心为小型数控卧式镗铣加工中心，工件毛坯由锻造工厂统一制作。

本实施例提供的弧形工件的加工方法，在加工弧形工件时，先通过第一小型数控加工中心的第一夹持机构将工件毛坯固定在第一小型数控加工中心的工作台上，并利用第一小型数控加工中心的第一刀具在工件毛坯上加工出弧形工件的外轮廓，以形成弧形主体1。然后通过第二小型数控加工中心的第二夹持机构将弧形主体1固定于第二小型数控加工中心的工作台上，并利用第二小型数控加工中心的第二刀具7在弧形主体1上加工出弧形凹槽2，即可形成弧形工件。相比于现有技术采用大型数控机床加工弧形工件的方法，本发明避免了使用大型机床，充分发挥小型数控加工中心的性能优势，利用其自身固有的第一夹持机构和第二夹持机构固定工件，无需为工件的夹持固定制作专门的夹具，且小型数控加工中心自身价格低，大大降低了机床投入成本。同时小型数控加工中心加工快速且稳定，能够与机械加工自动化设备相结合，进一步提高加工速度。也就是说，该弧形工件的加工方法既能够满足弧形工件的加工精度要求，又能够提高弧形工件的加工效率。

本实施例中，第一小型数控加工中心优选工作台长度约1500mm的小型数控立式镗铣加工中心，用于加工弧形工件的外轮廓。第二小型数控加工中心优选工作台尺寸约1500mm×1500mm的小型数控卧式镗铣加工中心，用于加工弧形工件的弧形凹槽2。在其他实施例中，也可采用其他尺寸的小型数控加工中心，这里不对小型数控加工中心的具体尺寸作限定。

小型数控加工中心和大型数控机床均为本领域技术人员所熟知的，此处不再具体描述。

数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床，数控系统通过程序控制实现，该数控系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。另外，数控加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。

本实施例中，第一小型数控加工中心的第一刀具的移动、以及第二小型数控加工中心的第二刀具7的移动均通过相应的控制程序实现控制，控制程序根据工件的加工需求编写，以满足不同的加工要求。

可选地，第一夹持机构包括水平设置于第一小型数控加工中心上的磁力吸盘，磁力吸盘能够吸附工件毛坯。在步骤S1中，放置工件毛坯时，直接将其置于磁力吸盘上即可，无需额外夹紧固定工件毛坯，固定方便快捷。且工件毛坯的放置位置精度要求低，便于操作，能够提高工作效率。此外，磁力吸盘为第一小型数控加工中心固有的夹持机构，无需定制专门的夹持机构，降低了机床投入成本。

可选地，第二夹持机构包括驱动件以及与驱动件连接的卡爪，驱动件能够驱动卡爪卡持弧形主体1。在步骤S3中，将弧形主体1置于第二小型数控加工中心的工作台上后，启动驱动件控制卡爪卡紧弧形主体1即可。本实施例中，驱动件优选为电控气动机构(其他实施例中也可是电控液压机构)，卡爪配合第二小型数控加工中心的登高垫铁共同夹紧弧形主体1。第二夹持机构为第二小型数控加工中心固有的夹持机构，无需为工件固定配备专门的夹具，从而进一步降低机床投入成本。

可选地，本实施例中，工件毛坯通过机械手放置于第一小型数控加工中心的工作台上，弧形主体1也通过机械手放置于第二小型数控加工中心的工作台上。由于工件的放置位置精度要求低，因此可借助自动化设备实现自动化，提高弧形工件的加工效率。

在其他实施例中，工件毛坯和弧形主体1也可人工移动至对应的第一小型数控加工中心的工作台上和第二小型数控加工中心的工作台上。优选地，磁力吸盘上设置有加工定位线，人工放置工件毛坯时，直接按照加工定位线大致摆放即可。

在步骤S3中，弧形主体1通过三点定位法固定于第二小型数控加工中心的工作台上。具体地，参阅图3，弧形主体1通过第一定位销4、第二定位销5和第三定位销6定位。三点定位法包括以下步骤：

步骤1：根据弧形工件的弧度和直径确定第一定位销4和第二定位销5的位置，以使第一定位销4和第二定位销5均位于弧形主体1所在的弧线上。

步骤2：根据弧形工件的弧长确定第三定位销6的位置，以使弧形主体1的端部能够与第三定位销6抵靠。

由于待加工的弧形工件的弧度、直径以及弧长都是已知的，且弧形工件在工作台上的放置方向也是固定的，因此当第一定位销4、第二定位销5和第三定位销6的位置固定好后，放置弧形主体1时只需保证弧形主体1的弧形侧面同时紧贴第一定位销4和第二定位销5，且弧形主体1的端部与第三定位销6抵靠，即可保证该弧形主体1的位置到达预设位置。该定位方法简单易实现，且能够保证弧形主体1放置位置的准确性。

本实施例将第三定位销6设置在弧形主体1的端部，一方面可以准确定位弧形工件的位置，另一方面可以避免弧形工件移动过程中工件本身与第三定位销6产生干涉。

可选地，第一小型数控加工中心具有第一探头，第二小型数控加工中心具有第二探头，第一探头能够探测获取工件毛坯的位置信息，第一小型数控加工中心的控制系统能够根据工件毛坯的位置信息校正弧形主体1的加工轨迹，第二探头能够探测获取弧形主体1的位置信息，第二小型数控加工中心的控制系统能够根据弧形主体1的位置信息校正弧形凹槽2的加工轨迹。

具体地，第一小型数控加工中心开机后，第一探头会根据控制程序设定的轨迹或者点位移动，当第一探头触碰到工件毛坯后，第一小型数控加工中心的控制系统自动提取第一探头的坐标值。当第一探头探测多个点位后，第一小型数控加工中心的控制系统就会根据获得的点位信息自动确认工件毛坯的位置，并将工件毛坯的位置信息与控制程序内的坐标系进行校对，以获得工件毛坯的位置偏离信息，控制程序内部会根据位置偏离信息自动修正弧形主体1的加工轨迹，以保证弧形工件外轮廓的加工精度。

同样地，第二小型数控加工中心开机后，第二探头会根据控制程序设定的轨迹或者点位移动，当第二探头触碰到弧形主体1后，第二小型数控加工中心的控制系统自动提取第二探头的坐标值。当第二探头探测多个点位后，第二小型数控加工中心的控制系统就会根据获得的点位信息自动确认弧形主体1的位置，并将弧形主体1的位置信息与控制程序内的坐标系进行校对，以获得弧形主体1的位置偏离信息，控制程序内部会根据位置偏离信息自动修正弧形凹槽2的加工轨迹，以保证弧形凹槽2的加工精度。

可选地，弧形工件的外轮廓加工、以及弧形凹槽2的加工包括以下步骤：

H1、通过第一刀具在工件毛坯上加工出弧形工件的第一侧平面11；

H2、以第一侧平面11为水平基准，通过第一刀具在工件毛坯上加工出弧形工件的第二侧平面12、第一弧形侧面13、第二弧形侧面14和端面15；

H3、通过三点定位法以第一弧形侧面13和端面15为定位基准对弧形主体1定位，通过第二刀具7在第二弧形侧面14上加工弧形凹槽2的侧壁21和底壁22。

本实施例中，参阅图3至图6，弧形工件为调节环耳，调节环耳的弧形主体1上凸设有耳板3，耳板3上设置有轴向销孔31，弧形主体1、耳板3以及轴向销孔31均通过第一刀具加工，弧形凹槽2的侧壁21和底壁22均通过第二刀具7加工。具体加工时，先在工件毛坯上通过第一小型数控加工中心的第一刀具(如立铣刀或棒铣刀)加工出第一侧平面11，然后利用第一侧平面11作为水平基准，进一步依次加工第二侧平面12、第一弧形侧面13、两个端面15、第二弧形侧面14以及其上的耳板3轮廓。最后，利用第一刀具(如合金钻)在耳板3上加工出轴向销孔31，至此弧形工件的弧形主体1加工完成。

弧形主体1加工完成后，将弧形主体1置于第二小型数控加工中心的工作台上，使弧形主体1的第一弧形侧面13同时与第一定位销4和第二定位销5贴靠，且弧形主体1的其中一个端面15与第三定位销6抵靠，此时弧形主体1的位置即放置合适。然后，通过第二夹持机构固定弧形主体1，随后第二小型数控加工中心的第二探头自动探测弧形主体1的位置，以对弧形凹槽2的加工轨迹进行修正。最后，通过第二刀具7(如棒铣刀)加工弧形凹槽2的侧壁21，通过第二刀具7(如立铣刀)加工弧形凹槽2的底壁22。

可选地，参阅图5和图6，弧形凹槽2的侧壁21与底壁22之间圆弧过渡，参阅图4和图5，弧形凹槽2的底壁22上设置有多个径向销孔24，弧形凹槽2的侧壁21与底壁22之间的圆弧面23、以及多个径向销孔24均通过第二刀具7加工。在步骤H3中，加工完弧形凹槽2的侧壁21和底壁22后，利用第二刀具7(如球铣刀)加工弧形凹槽2的侧壁21与底壁22的连接处，以形成圆弧面23，使弧形凹槽2的侧壁21与底壁22之间圆弧过渡。最后，再利用第二刀具7(如合金钻)在弧形凹槽2的底壁22上钻设多个径向销孔24。

可选地，在步骤H3中，弧形凹槽2的加工采用第二小型数控加工中心的多轴联动功能实现，具体包括以下步骤：

通过调整第二小型数控加工中心主轴的X轴、Y轴、Z轴坐标控制第二小型数控加工中心主轴上的第二刀具7移动，并同时控制第二小型数控加工中心的工作台转动，以使第二刀具7在弧形主体1上加工弧形凹槽2的侧壁21和底壁22。其中，第二小型数控加工中心的工作台转动过程中，第二小型数控加工中心的第二刀具7与弧形主体1所在的弧线始终垂直，以保证弧形凹槽2的形状和尺寸符合加工要求。

参阅图7至图9，弧形工件以调节环耳为例，工件加工前，弧形主体1固定于第二小型数控加工中心工作台上，姿态如图7所示，第二刀具7的X坐标和Z坐标均为0，第二刀具7与弧形主体1所在弧线的垂直连接点为A。在工作台沿图中逆时针方向转动10度的同时，第二刀具7移动，其X坐标和Z坐标分别变为150和80，此时第二刀具7与弧形主体1所在弧线的垂直连接点为B，如图8所示。在工作台继续沿图中逆时针方向转动10度时(相比于初始位置转动20度)，第二刀具7同步移动，其X坐标和Z坐标分别变为280和50，此时第二刀具7与弧形主体1所在弧线的垂直连接点为C，如图9所示。

即，在弧形主体1上加工弧形凹槽2时，弧形凹槽2所在的弧线可以看作由无限个点组成，第二小型数控加工中心的控制系统根据控制程序控制工作台转动，同时调整第二刀具7的X坐标、Y坐标和Z坐标，进而控制第二刀具7移动，即可完成整个弧形凹槽2的加工。其中X坐标为弧形凹槽2的弧长方向，Y坐标为弧形凹槽2的宽度方向，Z坐标为弧形凹槽2的深度方向。

需要说明的是，弧形工件不限于本实施例列举的调节环耳，在其他实施例中，例如类似环类、半环类、弧段类样式的产品都可以采用本实施例提供的加工方法进行加工。

本实施例的弧形工件以调节环耳为例，加工调节环耳的具体步骤如下：

首先，通过人工或机械手将工件毛坯置于第一小型数控加工中心工作台的磁力吸盘上，磁力吸盘吸附固定工件毛坯。随后第一小型数控加工中心的第一探头根据控制程序设定的轨迹移动，以获得工件毛坯的位置偏离信息，从而修正弧形主体1的加工轨迹。然后，第一小型数控加工中心的控制系统控制第一刀具沿垂直方向在工件毛坯上加工第一侧平面11，之后利用第一侧平面11作为水平基准，进一步依次加工第二侧平面12、第一弧形侧面13、两个端面15、第二弧形侧面14以及其上的耳板3轮廓。最后，利用第一刀具在耳板3上加工出轴向销孔31，形成弧形主体1。

通过人工或机械手将弧形主体1置于第二小型数控加工中心的工作台上，利用三点定位法对弧形主体1进行定位，使弧形主体1的第一弧形侧面13同时与第一定位销4和第二定位销5贴靠，且弧形主体1的其中一个端面15与第三定位销6抵靠。然后，通过第二夹持机构固定弧形主体1，随后第二小型数控加工中心的第二探头自动探测弧形主体1的位置，以对弧形凹槽2的加工轨迹进行修正。最后，利用第二小型数控加工中心的多轴联动功能，通过调整第二刀具7的X轴、Y轴、Z轴坐标控制第二刀具7移动，同时控制第二小型数控加工中心的工作台转动，通过第二刀具7在第二弧形侧面14上加工弧形凹槽2的侧壁21、弧形凹槽2的底壁22、侧壁21与底壁22之间的圆弧面23、以及底壁22上的多个径向销孔24。至此完成一个调节环耳的加工，重复上述步骤即可进行调节环耳的批量加工。

经实际加工测试，相比于现有技术采用大型数控机床加工调节环耳，通过本实施例提供的加工方法加调节环耳，加工效率提升1倍，机床成本可降低75％，有效提升了产品质量稳定性，同时能够为机械加工智能化提供支持。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种弧形工件的加工方法，弧形工件包括弧形主体(1)，所述弧形主体(1)上设置有弧形凹槽(2)，其特征在于，包括以下步骤：

将工件毛坯置于第一小型数控加工中心的工作台上，通过所述第一小型数控加工中心的第一夹持机构固定所述工件毛坯；

通过所述第一小型数控加工中心的第一刀具在所述工件毛坯上加工出所述弧形工件的外轮廓，以形成所述弧形主体(1)；

将所述弧形主体(1)置于第二小型数控加工中心的工作台上，通过所述第二小型数控加工中心的第二夹持机构固定所述弧形主体(1)；

通过所述第二小型数控加工中心的第二刀具(7)在所述弧形主体(1)上加工出所述弧形凹槽(2)，以形成所述弧形工件；

所述第一小型数控加工中心为小型数控立式镗铣加工中心，所述第二小型数控加工中心为小型数控卧式镗铣加工中心。

2.根据权利要求1所述的弧形工件的加工方法，其特征在于，所述弧形主体(1)通过三点定位法固定于所述第二小型数控加工中心的工作台上。

3.根据权利要求2所述的弧形工件的加工方法，其特征在于，所述弧形主体(1)通过第一定位销(4)、第二定位销(5)和第三定位销(6)定位，所述三点定位法包括以下步骤：

根据所述弧形工件的弧度和直径确定所述第一定位销(4)和所述第二定位销(5)的位置，以使所述第一定位销(4)和所述第二定位销(5)均位于所述弧形主体(1)所在的弧线上；

根据所述弧形工件的弧长确定所述第三定位销(6)的位置，以使所述弧形主体(1)的端部能够与所述第三定位销(6)抵靠。

4.根据权利要求3所述的弧形工件的加工方法，其特征在于，所述弧形工件的外轮廓加工、以及所述弧形凹槽(2)的加工包括以下步骤：

通过所述第一刀具在所述工件毛坯上加工出所述弧形工件的第一侧平面(11)；

以所述第一侧平面(11)为水平基准，通过所述第一刀具在所述工件毛坯上加工出所述弧形工件的第二侧平面(12)、第一弧形侧面(13)、第二弧形侧面(14)和端面(15)；

通过所述三点定位法以所述第一弧形侧面(13)和所述端面(15)为定位基准对所述弧形主体(1)定位，通过所述第二刀具(7)在所述第二弧形侧面(14)上加工所述弧形凹槽(2)的侧壁(21)和底壁(22)。

5.根据权利要求4所述的弧形工件的加工方法，其特征在于，所述弧形凹槽(2)的加工采用所述第二小型数控加工中心的多轴联动功能实现，包括以下步骤：

通过调整所述第二小型数控加工中心主轴的X轴、Y轴、Z轴坐标控制所述第二小型数控加工中心主轴上的第二刀具(7)移动，并同时控制所述第二小型数控加工中心的工作台转动，以使所述第二刀具(7)在所述弧形主体(1)上加工所述弧形凹槽(2)的侧壁(21)和底壁(22)；

所述第二小型数控加工中心的工作台转动过程中，所述第二小型数控加工中心的第二刀具(7)与所述弧形主体(1)所在的弧线始终垂直。

6.根据权利要求4所述的弧形工件的加工方法，其特征在于，所述弧形工件为调节环耳，所述调节环耳的弧形主体(1)上凸设有耳板(3)，所述耳板(3)上设置有轴向销孔(31)，所述弧形主体(1)、所述耳板(3)以及所述轴向销孔(31)均通过所述第一刀具加工，所述弧形凹槽(2)的侧壁(21)和底壁(22)均通过所述第二刀具(7)加工。

7.根据权利要求6所述的弧形工件的加工方法，其特征在于，所述弧形凹槽(2)的侧壁(21)与底壁(22)之间圆弧过渡，所述弧形凹槽(2)的底壁(22)上设置有多个径向销孔(24)，所述弧形凹槽(2)的侧壁(21)与底壁(22)之间的圆弧面(23)、以及多个所述径向销孔(24)均通过所述第二刀具(7)加工。

8.根据权利要求1所述的弧形工件的加工方法，其特征在于，所述第一小型数控加工中心具有第一探头，所述第二小型数控加工中心具有第二探头，所述第一探头能够探测获取所述工件毛坯的位置信息，所述第一小型数控加工中心的控制系统能够根据所述工件毛坯的位置信息校正所述弧形主体(1)的加工轨迹，所述第二探头能够探测获取所述弧形主体(1)的位置信息，所述第二小型数控加工中心的控制系统能够根据所述弧形主体(1)的位置信息校正所述弧形凹槽(2)的加工轨迹。

9.根据权利要求1-8任一项所述的弧形工件的加工方法，其特征在于，所述第一夹持机构包括水平设置于所述第一小型数控加工中心上的磁力吸盘，所述磁力吸盘能够吸附所述工件毛坯，所述第二夹持机构包括驱动件以及与所述驱动件连接的卡爪，所述驱动件能够驱动所述卡爪卡持所述弧形主体(1)。

10.根据权利要求1-8任一项所述的弧形工件的加工方法，其特征在于，所述工件毛坯和所述弧形主体(1)均通过机械手或人工移动放置于对应的所述第一小型数控加工中心的工作台和所述第二小型数控加工中心的工作台上。

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