一种机匣锥型外表面偏置铣削的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械制造领域的加工技术，具体的说是一种机匣锥型外表面偏置铣削的加工方法。
【背景技术】
[0002]锥型外表面的结构特征在航空发动机机匣件的加工中占有比例很大，例如，压气机前机匣、后机匣、整体环形机匣等零件存在锥型外表面结构的加工，传统加工方法采用刀具中心线垂直于锥型外表面，然后采用旋转零件加工或刀具绕零件中心线旋转加工，该方法的加工过程中加工刀具使用底刃和侧刃同时接触零件，导致刀具磨损严重，切削参数不高，加工效率低。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中机匣类锥型外表面结构铣加工效率低、刀具磨损严重等数控铣加工难题，本发明要解决的技术问题是提供一种可提高刀具使用性能，合理规划刀具轨迹路经，从而提高零件加工效率的机匣锥型外表面偏置铣削的加工方法。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
[0005]本发明一种机匣锥型外表面偏置铣削的加工方法，包括以下步骤:
[0006]步骤1，使用UG软件，进行编制机匣锥型外表面铣加工操作；
[0007]步骤2，规划机匣锥型外表面的铣加工顺序和刀具轨迹；
[0008]步骤3，定制UG软件专用后置处理程序；
[0009]步骤4，使用专用后置处理程序，创建机床识别的G代码程序。
[0010]所述规划机匣锥型外表面的铣加工顺序和刀具轨迹为:
[0011]将机匣锥型外表面分成若干曲面区域，每个曲面区域单独作为驱动体，每个曲面区域按(U，V)参数表示；
[0012]进刀点选择单个曲面区域的中间位置，进刀方向与切削方向所成的角度Θ大于90°、小于 270° ；
[0013]对于多刀路加工的曲面区域，切削方向安排单向加工，根据切削余量，设定分层加工；
[0014]所述定制UG软件专用后置处理程序为:
[0015]选择五轴双转台加工中心，XYZ直线轴，AB工作台旋转轴；
[0016]按该设备通用的后置处理程序配置；
[0017]在Program/Tool Path/Mot1n下对线性移动和快速移动模块添加自制处理偏置刀具中心线命令，保存后置处理程序。
[0018]本发明具有以下有益效果及优点:
[0019]1.本发明针对机匣锥型外表面的数控铣加工，考虑刀具切削状态合理性，采用偏置刀具中心线到锥型外表面法向距离，改善刀具切削角度，增大侧刃切削范围，减少底刃切肖|J，从而减少刀具磨损，提高加工效率，成功地解决了机匣锥型外表面的数控铣加工难题。
[0020]2.本发明方法应用在前、后机匣、增压级静子机匣等零件的外表面铣加工中，现场使用效果非常好，切削稳定，提高效率30%以上。
[0021]3.随着该技术在航空发动机机匣零件上的应用，本发明方法所确定的加工方法具有指导意义，为新型航空发动机的加快研制进度和降低研制成本奠定了良好的基础，从另一个角度看，为今后航空发动机提效降本，应用于大批量生产，创造的价值更大。
【附图说明】
[0022]图1为使用本发明方法中专用后置处理程序生成的刀具位置；
[0023]图2为本发明方法中刀具路径规划示意图；
[0024]图3为本发明方法中UG操作参数设置示意图；
[0025]图4为本发明方法中多刀路加工的示意图；
[0026]图5为本发明方法中通用后置处理程序；
[0027]图6A为本发明方法中编制专用后置处理中偏置刀具中心命令的界面图示；
[0028]图6B为本发明方法中专用后置处理中偏置刀具中心命令界面图示；
[0029]图7为现有加工技术生成的刀具位置。
[0030]其中，1为机匣，2为刀具，3为底刃，4为侧刃，5为作用面，6为机匣锥型外表面，
【具体实施方式】
[0031]下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
[0032]本发明机匣锥型外表面偏置铣削的加工方法包括以下步骤:
[0033]步骤1，使用UG软件，进行编制机匣锥型外表面铣加工操作；
[0034]步骤2，规划机匣锥型外表面的铣加工顺序和刀具轨迹；
[0035]步骤3，定制UG软件专用后置处理程序；
[0036]步骤4，使用专用后置处理程序，创建机床识别的G代码程序。
[0037]步骤1中，应用UG软件建立机匣锥型外表面铣加工刀轨，生成可变轮廓铣操作，主要参数设置为:驱动方法选择曲面、投影矢量选择刀轴、刀轴旋转垂直于驱动体，其余默认参数，具体参数设置如图3所示。
[0038]步骤2中，将机匣锥型外表面分成若干曲面区域，每个曲面区域单独作为驱动体，每个曲面区域按(U，v)参数表示，进刀点选择单个曲面区域的中间位置，g卩(a，50%)，a为纵向步长，进刀方向与切削方向所成的角度Θ保证在大于90°同时小于270°之间，如图2所示；
[0039]对于多刀路加工的曲面区域，切削方向安排单向加工，根据切削余量，设定分层加工，如图4所示。
[0040]步骤3中，定制UG专用后置处理，选择五轴双转台加工中心，XYZ直线轴，AB工作台旋转轴，首先按该设备通用的后置处理程序配置，如图5所示；在Program/Tool Path/Mot1n下对线性移动和快速移动模块添加自制处理偏置刀具中心线命令，处理过程如下:[0041 ] 如果当前运动类型mot1n为进刀，
[0042]如果前一个点位X轴的值小于0，将当前点位X值=当前点位X值-刀具直径/2 ;如果前一个点位X轴的值大于0，当前点位X值=当前点位X值+刀具直径/2 ;
[0043]输出“G1XYZ”;
[0044]抑制X、Y、Z、第4轴；
[0045]强迫输出第5轴；
[0046]如果当前运动类型为切削或第一次切削，抑制X、Υ、Ζ、第4轴；
[0047]如果当前运动类型为退刀或离开，抑制X、Υ，强迫输出Z、G1 ；
[0048]如果当前运动类型为步进，抑制X、Ζ、第4轴；
[0049]如果当前运动类型为快速，离开模块；
[0050]具体如图6Α、6Β所示，保存后置处理程序。
[0051]步骤4中，使用专用后置处理程序生成的刀具位置，如图1所示，生成机床识别的G代码程序。使用现有加工技术生成的刀具位置，如图7所示。
[0052]本发明通过偏置刀具中心线与锥型外表面驱动点的距离，实现刀具使用侧刃切削零件，提高刀具使用性能，合理规划刀具轨迹路经，从而提高零件加工效率。
[0053]本发明在传统的数控铣刀基础上，通过加工中切线方向上偏置刀具切削的位移，使用专用后置处理生成数控程序，合理规划改变后刀具的轨迹路线，成功解决了机匣外锥表面加工效率低的数控铣加工难题，从而提高刀具加工耐用性能。
【主权项】
1.一种机匣锥型外表面偏置铣削的加工方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤1，使用UG软件，进行编制机匣锥型外表面铣加工操作； 步骤2，规划机匣锥型外表面的铣加工顺序和刀具轨迹； 步骤3，定制UG软件专用后置处理程序； 步骤4，使用专用后置处理程序，创建机床识别的G代码程序。2.按权利要求1所述的机匣锥型外表面偏置铣削的加工方法，其特征在于所述规划机匣锥型外表面的铣加工顺序和刀具轨迹为: 将机匣锥型外表面分成若干曲面区域，每个曲面区域单独作为驱动体，每个曲面区域按(U, V)参数表示。 进刀点选择单个曲面区域的中间位置，进刀方向与切削方向所成的角度Θ大于90°、小于270°。3.按权利要求2所述的机匣锥型外表面偏置铣削的加工方法，其特征在于:对于多刀路加工的曲面区域，切削方向安排单向加工，根据切削余量，设定分层加工。4.按权利要求1所述的机匣锥型外表面偏置铣削的加工方法，其特征在于所述定制UG软件专用后置处理程序为: 选择五轴双转台加工中心，XYZ直线轴，AB工作台旋转轴； 按该设备通用的后置处理程序配置； 在Program/Tool Path/Mot1n下对线性移动和快速移动模块添加自制处理偏置刀具中心线命令，保存后置处理程序。
【专利摘要】本发明涉有一种机匣锥型外表面偏置铣削的加工方法，以下步骤：使用UG软件，进行编制机匣锥型外表面铣加工操作；规划机匣锥型外表面的铣加工顺序和刀具轨迹；定制UG软件专用后置处理程序；使用专用后置处理程序，创建机床识别的G代码程序；规划机匣锥型外表面的铣加工顺序和刀具轨迹为：将机匣锥型外表面分成若干曲面区域，每个曲面区域单独作为驱动体，每个曲面区域按(U，V)参数表示；进刀点选择单个曲面区域的中间位置，进刀方向与切削方向所成的角度θ大于90°、小于270。本发明改善了刀具切削角度，增大了侧刃切削范围，减少了底刃切削，从而减少刀具磨损，提高加工效率，成功地解决了机匣锥型外表面的数控铣加工难题。
【IPC分类】B23C3/00
【公开号】CN105290473
【申请号】CN201510819485
【发明人】刘德生, 李海泳, 奉跃伟, 王兴超, 毕富强
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月22日