基于车削的柱面网纹加工方法及系统与流程

文档序号:22241745发布日期:2020-09-15 19:55阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于车削的柱面网纹加工方法,其特征在于:包括以下步骤:

获取待加工的柱面网纹参数;

根据柱面网纹参数确定柱面网纹加工模式;

根据待加工工件确定加工的网纹形状选取加工刀具;

根据待加工零件的加工参数确定加工刀具对应的加工状态参数;

将加工刀具设置于加工起点;

启动加工设备,按照加工模式中预设正向增量角度旋转加工工件,加工形成正向待加工曲线;

当正向待加工曲线加工完成后,按照预设反向增量角度旋转加工工件;再加工反向待加工曲线,完成反向待加工曲线;

形成需要加工的柱面网纹。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述加工模式按照以下方式进行:

启动加工刀具正向加工形成第一条正向待加工曲线;

当第一条正向待加工曲线加工完成后,按照预设增量角度θ′旋转加工工件;加工下一条正向螺旋线,直到完成所有的正向加工;

将加工刀具重新设置于加工起刀点;并启动加工刀具反向加工形成第一条正向待加工曲线;

当第一条反向待加工曲线加工完成后,按照预设增量角度θ′旋转加工工件;加工下一条反向待加工曲线,直到完成所有的反向加工;

直到形成需要加工的柱面网纹。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述加工模式按照以下方式进行:

将加工刀具设置于加工起刀点;启动加工刀具正向加工形成第一条正向待加工曲线;

当第一条正向待加工曲线加工完成后,按照预设反向增量角度旋转加工工件;加工第一条反向螺旋线;

当第一条反向待加工曲线加工完成后,按照预设正向增量角度旋转加工工件,并启动加工刀具正向加工下一条正向待加工曲线;

当下一条正向待加工曲线加工完成后,按照预设反向增量角度旋转加工工件;加工下一条反向待加工曲线,完成下一条反向待加工曲线;

循环重复上述步骤,直到形成需要加工的柱面网纹。

4.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于:所述正向待加工曲线和反向待加工曲线具体按照以下方式进行:

将加工刀具设置于加工起刀点;启动加工设备,刀具沿z轴进刀,加工形成第一条正向待加工曲线;

当第一条正向待加工曲线加工完成后,刀具沿z轴退刀,加工第一条反向曲线;

当第一条反向待加工曲线加工完成后,按照预设正向增量角度旋转加工工件,刀具沿z轴进刀,加工下一条正向待加工曲线;

当下一条正向待加工曲线加工完成后,刀具沿z轴退刀,加工下一条反向曲线;然后按照预设增量角度旋转加工工件;

判断以下不等式是否成立:θ+θ’≥360°;其中,θ表示加工曲线的起始角;θ’表示每次加工曲线的增量角;

若不等式成立,则退出循环;若不等式不成立,则刀具继续沿z轴进刀,循环重复加工下一条正向曲线和反向曲线;

按照预设增量角度θ′旋转加工工件,再进行判断,直至不等式成立,退出循环;

形成需要加工的柱面网纹。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述待加工曲线为螺旋线。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述根据待加工零件加工参数确定加工刀具对应加工状态参数,具体按照以下步骤进行:

获取待加工零件外表面直径d1、下刀安全距离x1/2、车削深度l1/2、网纹节距p1、网纹角度θ和刀具的进给速度f1,

按照以下公式计算出加工状态参数:

下刀点x坐标:d1+x1;

车削加工x坐标终点尺寸:d1-l1;

切削的次数为d1*pi/p1;

车削增量的角度为360/(d1*pi/p1);

螺距为d1*pi*tanθ;

主轴转速为f1/(d1*pi*tanθ)。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述加工工件按照预设增量角度θ′旋转,具体步骤如下:

当加工工件旋转增量角度θ′后,判断曲线起始角θ是否满足θ≥360°,如果否,即θ<360°,则进行加工下一条曲线,如果是,则将加工工件再旋转增量角度θ′,直到曲线起始角θ≥360°,循环结束。

其中,起始角θ=θ1+n*θ′,θ1为初始角度,n为旋转的次数,θ′为每次旋转增量角度。

8.基于车削的柱面网纹加工系统,其特征在于:包括设置于机床上的刀具控制机构、加工刀具和柱面网纹加工控制器;

所述刀具控制机构设置于机床的工作台上,所述刀具控制机构与加工刀具连接,用于控制加工刀具的工作状态,所述刀具控制机构与柱面网纹加工控制器连接、所述柱面网纹加工控制器用于向刀具控制机构发送刀具控制命令,用于控制加工刀具的工作状态。

9.如权利要求8所述的系统,其特征在于:所述柱面网纹加工控制器包括加工参数设置单元、网纹加工模式单元、增量角度控制单元;

所述加工参数设置单元,用于获取待加工的柱面网纹参数;

所述网纹加工模式单元,用于根据柱面网纹参数确定柱面网纹加工模式、根据待加工工件确定加工的网纹形状选取加工刀具,以及根据待加工零件的加工参数确定加工刀具对应的加工状态参数;

所述增量角度控制单元,用于控制代加工工件旋转角。

10.如权利要求9所述的系统,其特征在于:所述网纹加工模式单元包括第一加工模式和第二加工模式;

所述第一加工模式按照以下方式进行:

启动加工刀具正向加工形成第一条正向待加工曲线;

当第一条正向待加工曲线加工完成后,按照预设增量角度θ′旋转加工工件;加工下一条正向螺旋线,直到完成所有的正向加工;

将加工刀具重新设置于加工起刀点;并启动加工刀具反向加工形成第一条正向待加工曲线;

当第一条反向待加工曲线加工完成后,按照预设增量角度θ′旋转加工工件;加工下一条反向待加工曲线,直到完成所有的反向加工;

直到形成需要加工的柱面网纹;

所述第二加工模式按照以下方式进行:

将加工刀具设置于加工起刀点;启动加工刀具正向加工形成第一条正向待加工曲线;

当第一条正向待加工曲线加工完成后,按照预设反向增量角度旋转加工工件;加工第一条反向螺旋线;

当第一条反向待加工曲线加工完成后,按照预设正向增量角度旋转加工工件,并启动加工刀具正向加工下一条正向待加工曲线;

当下一条正向待加工曲线加工完成后,按照预设反向增量角度旋转加工工件;加工下一条反向待加工曲线,完成下一条反向待加工曲线;

循环重复上述步骤,直到形成需要加工的柱面网纹。


技术总结
本发明公开了一种基于车削的柱面网纹加工方法及系统,首先获取待加工的柱面网纹参数并确定柱面网纹加工模式;以及选取加工刀具和确定加工状态参数;然后将加工刀具设置于加工起刀点;启动加工设备,加工形成第一条正向曲线和反向曲线,然后按照加工模式中预设增量角度旋转加工工件,进入循环进行判断,起始角θ+θ’≥360°,直至不等式成立,退出循环,最后形成需要加工的柱面网纹。本发明通过数控车削方式加工柱面网纹,不仅可以解决滚刀滚压导致薄壁类零件变形的问题,还可以根据自己的需求,加工出不同深度、节距、角度等的网纹出来。该方法提高了网纹质量以及加工的稳定性。

技术研发人员:丁维玖;吉明;石孟生;黄杰;李冬梅;李仁国
受保护的技术使用者:重庆郭氏洪伸科技有限公司
技术研发日:2020.06.19
技术公布日:2020.09.15
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