专利名称：一种镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法
技术领域：
本发明涉及到一种数控机械加工控制程序的编制技术，特别涉及到一种镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法。
背景技术：
随着产品设计对结构和性能要求的不断提高，在产品零部件中出现了较多的高精度锥孔结构，并且，大都采用数控机床进行加工。通常采用配备U轴的卧式加工中心或镗铣床上进行这类锥孔的加工，而常用数控机床控制程序的计算机辅助制造CAM软件，例如CATIA V5、NX或Hypermill等，又不提供利用U轴镗制锥孔的编程工具，因此，常常采用手动编程方法编制镗锥孔程序，需要人工计算机床U轴的移动距离，需要人为输入机床X、Y、Z和U轴的坐标值，手动输入有关数控程序NC代码和特殊编程指令。显然，现有技术镗高精 度对称锥孔的数控程序编制方法存在着编程效率低、手动输入较易出错、质量不易控制、质量风险大等问题。
发明内容
为解决现有技术镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法存在的编程效率低、手动输入较易出错、质量不易控制、质量风险大等问题，本发明提出一种镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法。本发明镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法以孔口圆心为加工坐标系原点建立镗孔加工的坐标系，并以此确定编程的主要控制平面和控制尺寸，利用常规CAM软件进行简单辅助设置，并自动进行后置处理，即可生成所需NC代码。本发明镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法，包括以下步骤
(I)确定锥孔结构尺寸参数
LI :镗刀下刀点与孔口距离
L2 :镗刀镗削进给起始平面与孔口平面距离
L3 :正锥孔孔深度
L4 :正锥孔的圆柱基准孔深度
L5:正锥孔与反锥孔的间隙距离
L6 :反锥孔的圆柱基准孔深度
L7 :反锥孔孔深度
L8 :镗削反锥孔的镗削进给终止平面与孔口平面距离 Dl :圆柱基准孔直径 D2 :圆锥孔孔口直径
D3 :延伸的圆锥面与镗削进给起始平面相交所得到圆的直径 U_offsetl :镗削进给起始位置的U轴偏移值 U_offset2 :镗削进给终止位置的U轴偏移值 V-axis :正锥、反锥的垂直对称轴H-axis :孔中心线
(2)以孔口圆心为加工坐标系原点建立镗孔加工的坐标系
(3)确定编程的主要控制平面和控制尺寸
①确定下刀平面值LI，主要依据加工机床、镗刀与工艺系统具体状况确定，取值为20 30mm ;
②确定镗削起始平面值L2取值为2 3mm，保证镗削起始平面相对理论的孔口表面偏移2 5_ ； ③以下式计算Il削进给起始位置的U轴偏移值U_offsetl U_offsetl= (D2 - Dl) X (L2+L3) / (2XL3)；
④计算镗削进给终止位置的U轴偏移值U_offset2 对于对称维孔U_offset2=U_ofTsetl
⑤确定退刀时U轴回退距离
为确保镗刀顺利退出两个锥孔，确定退刀时U轴回退距离，以不伤及已加工表面为准，取值为2 4_ ；
⑥确定各段切削参数
根据产品图纸和加工材料类型采用镗削进给参数Vc，对于航空钛合金为Vc=30 m/min,确定各加工区间的切削参数，对于L2、L3、L4、L6、L7和L8加工区间以GOl工作进给，其余各段采用GOO快进；
(4)程序编制
在常用计算机辅助制造CAM软件，即CATIA V5、NX或Hypermill中利用制孔工具，即钻孔、扩孔或铰孔工具进行编程，在前置位置插入U轴偏移值U_0f setl和U_0f set2，并按照切削区间分段给出切削进给速度，对于L2、L3、L4、L6、L7和L8加工区间以GOl工作进给，其余各段采用GOO快进，输出前置程序；通过后置处理处理软件，即CATIA的后置处理软件或GreatPP software生成所需的数控程序NC代码，完成程序编制。本发明镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法的有益技术效果是可利用常规CAM软件进行简单辅助设置，并自动进行后置处理，可生成所需NC代码，具有使用方便，能大幅度提高编制镗锥孔程序的效率和质量的优点。
附图I是本发明镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法锥孔结构尺寸参数示意图。下面结合附图和具体实施方式
对本发明镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法作进一步的说明。
具体实施例方式附图I是本发明镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法锥孔结构尺寸参数示意图，由图可知，本发明镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法以孔口圆心为加工坐标系原点建立镗孔加工的坐标系，并以此确定编程的主要控制平面和控制尺寸，利用常规CAM软件进行简单辅助设置，并自动进行后置处理，即可生成所需NC代码。
本发明镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法，包括以下步骤
(1)确定锥孔结构尺寸参数 LI :镗刀下刀点与孔口距离
L2 :镗刀镗削进给起始平面与孔口平面距离
L3 :正锥孔孔深度
L4 :正锥孔的圆柱基准孔深度
L5:正锥孔与反锥孔的间隙距离
L6 :反锥孔的圆柱基准孔深度 L7 :反锥孔孔深度
L8 :镗削反锥孔的镗削进给终止平面与孔口平面距离 Dl :圆柱基准孔直径 D2 :圆锥孔孔口直径
D3 :延伸的圆锥面与镗削进给起始平面相交所得到圆的直径 U_offsetl :镗削进给起始位置的U轴偏移值 U_offset2 :镗削进给终止位置的U轴偏移值 V-axis :正锥、反锥的垂直对称轴 H-axis :孔中心线
(2)以孔口圆心为加工坐标系原点建立镗孔加工的坐标系
(3)确定编程的主要控制平面和控制尺寸
①确定下刀平面值LI，主要依据加工机床、镗刀与工艺系统具体状况确定，取值为20 30mm ;
②确定镗削起始平面值L2取值为2 3mm，保证镗削起始平面相对理论的孔口表面偏移2 5_ ；
③以下式计算Il削进给起始位置的U轴偏移值U_offsetl U_offsetl= (D2 - Dl) X (L2+L3) / (2XL3)；
④计算镗削进给终止位置的U轴偏移值U_offset2 对于对称维孔U_offset2=U_ofTsetl
⑤确定退刀时U轴回退距离
为确保镗刀顺利退出两个锥孔，确定退刀时U轴回退距离，以不伤及已加工表面为准，取值为2 4_ ；
⑥确定各段切削参数
根据产品图纸和加工材料类型采用镗削进给参数Vc，对于航空钛合金为Vc=30 m/min,确定各加工区间的切削参数，对于L2、L3、L4、L6、L7和L8加工区间以GOl工作进给，其余各段采用GOO快进；
(4)程序编制
在常用计算机辅助制造CAM软件，即CATIA V5、NX或Hypermill中利用制孔工具，即钻孔、扩孔或铰孔工具进行编程，在前置位置插入U轴偏移值U_0f setl和U_0f set2，并按照切削区间分段给出切削进给速度，对于L2、L3、L4、L6、L7和L8加工区间以GOl工作进给，其余各段采用GOO快进，输出前置程序；通过后置处理处理软件，即CATIA的后置处理软件或GreatPP software生成所需的数控程序NC代码，完成程序编制。本发明镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法的有益技术效果是可利用常规CAM软件进行简单辅助设置，并自动进行后置处理，可生成所需NC代码，具有使用方便，能大幅度提高编制镗锥孔 程序的效率和质量的优点。
权利要求
1.一种镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法，其特征在于该方法以孔口圆心为加工坐标系原点建立镗孔加工的坐标系，并以此确定编程的主要控制平面和控制尺寸，利用常规CAM软件进行简单辅助设置，并自动进行后置处理，即可生成所需NC代码。
2.根据权利要求I所述镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法，其特征在于该方法包括以下步骤 (1)确定锥孔结构尺寸参数 LI :镗刀下刀点与孔口距离 L2 :镗刀镗削进给起始平面与孔口平面距离 L3 :正锥孔孔深度 L4 :正锥孔的圆柱基准孔深度 L5:正锥孔与反锥孔的间隙距离 L6 :反锥孔的圆柱基准孔深度 L7 :反锥孔孔深度 L8 :镗削反锥孔的镗削进给终止平面与孔口平面距离 Dl :圆柱基准孔直径 D2 :圆锥孔孔口直径 D3 :延伸的圆锥面与镗削进给起始平面相交所得到圆的直径 U_offsetl :镗削进给起始位置的U轴偏移值 U_offset2 :镗削进给终止位置的U轴偏移值 V-axis :正锥、反锥的垂直对称轴 H-axis :孔中心线 (2)以孔口圆心为加工坐标系原点建立镗孔加工的坐标系 (3)确定编程的主要控制平面和控制尺寸 ①确定下刀平面值LI，主要依据加工机床、镗刀与工艺系统具体状况确定，取值为.20 30mm ; ②确定镗削起始平面值L2取值为2 3mm，保证镗削起始平面相对理论的孔口表面偏移2 5_ ； ③以下式计算Il削进给起始位置的U轴偏移值U_offsetl U_offsetl= (D2 - Dl) X (L2+L3) / (2XL3)； ④计算镗削进给终止位置的U轴偏移值U_offset2 对于对称维孔U_offset2=U_ofTsetl ⑤确定退刀时U轴回退距离 确定退刀时U轴回退距离，以不伤及已加工表面为准，取值为2 4mm ; ⑥确定各段切削参数 根据产品图纸和加工材料类型采用镗削进给参数Vc，对于航空钛合金为Vc=30 m/min,确定各加工区间的切削参数，对于L2、L3、L4、L6、L7和L8加工区间以GOl工作进给，其余各段采用GOO快进； (4)程序编制 在常用计算机辅助制造CAM软件，即CATIA V5、NX或Hypermill中利用制孔工具，即钻孔、扩孔或铰孔工具进行编程，在前置位置插入U轴偏移值U_0f setl和U_0f set2，并按照切削区间分段给出切削进给速度，对于L2、L3、L4、L6、L7和L8加工区间以GOl工作进给，其余各段采用GOO快进，输出前置程序；通过后置处理处理软件，即CATIA的后置处理软件或GreatPP software生成所需的数控程序N C代码，完成程序编制。
全文摘要
为解决现有技术镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法存在的编程效率低、手动输入较易出错、质量不易控制、质量风险大等问题，本发明提出一种镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法。本发明镗高精度对称锥孔的数控程序编制方法以孔口圆心为加工坐标系原点建立镗孔加工的坐标系，并以此确定编程的主要控制平面和控制尺寸，利用常规CAM软件进行简单辅助设置，并自动进行后置处理，可生成所需NC代码，具有使用方便，能大幅度提高编制镗锥孔程序的效率和质量的优点。
文档编号G05B19/4097GK102968092SQ20121052631
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者熊青春, 高涛, 楚王伟 申请人:成都飞机工业(集团)有限责任公司