驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械加工制造技术领域，涉及一种驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法。
【背景技术】
[0002]随着我国石油海洋发展战略的推进，石油海洋装备快速增多，其中驱动环本体是钻机水下采油树配套工具的一个关键部件，由于在驱动环本体圆锥曲面上设计有一个曲线槽，目前对圆锥曲面上曲线槽的加工，在三轴、四轴机床上加工难度大、加工效率低，质量难以保证，对该类零件的加工，已经成为工艺制造中比较难以把握的问题。对该类零件的加工没有规范的方法指导，无法实现准确有效的规范性工艺设计，给工艺工作和现场生产造成很大困扰。因此，对该类零件制造方案进行定型和规范性工艺设计，成为需要重点解决的一个问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，解决了现有技术中驱动环本体圆锥曲面上曲线槽在普通的三轴、四轴机床上加工难度大、加工效率低，质量难以保证的问题。
[0004]本发明所采用的技术方案是，一种驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，具体按照以下步骤实施:
[0005]步骤1、建立计算投影点的数学模型，如下式:
[0006]AID = FDXcos α，
[0007]FD = ED-EF = AC-EF? AC = RAXsin0，EF = AEXtga，
[0008]a是驱动环本体的内锥面角度，Rai是圆弧段A的半径、Rbi是圆弧段B的半径，H是驱动环本体的高度、h是底部厚度、Φ是驱动环本体的底部最小直径，以上角度和尺寸都已知，
[0009]则A点到驱动环本体上端面的距离AE是:
[0010]AE = H_h_ [ (Ra-1>+2)+tga]；
[0011]步骤2、计算放样圆锥曲面上曲线槽的A点、B点分别在A-A视图平面上投影点Al和投影点BI的坐标；
[0012]2.1)根据已知点A的坐标(Ra, β )计算A点在A-A视图上的投影点Al的坐标(AID，0D)，其中 OD = RaXcos^ ；
[0013]2.2)根据A点在A-A视图上的投影点Al的坐标和A-A视图夹角Θ、俯视图中的B点尺寸Rb，同理，根据步骤1，求解出γ，计算出B点在A-A视图上的投影点BI的坐标(B1G，0G)；
[0014]步骤3、根据A点、B点在A-A视图上的投影点Al、投影点BI的坐标，结合A-A视图已知尺寸RA1、RB1、Θ放样确定Rai和Rbi圆弧圆点01坐标，最后绘制曲线槽；
[0015]步骤4、根据A-A视图与驱动环本体端面的夹角α，制作两个同样规格的定位块；
[0016]步骤5、将两个定位块同时放置在工作台上，将每个定位块通过下端的矩形孔C用压板、螺栓固定在工作台上，然后，将驱动环本体斜放在定位块斜面及平台上，驱动环本体通过压板穿过斜方孔D固定牢靠；
[0017]步骤6、在驱动环本体上端面，划整体中心十字线，镗铣床主轴找正驱动环本体上的整体中心十字线，然后根据前述的数据对曲线槽加工参数进行数控编程，利用镗铣床对驱动环本体的曲线槽进行加工，加工完成后，每次旋转120°依次类推加工下一个曲线槽，即成。
[0018]本发明的有益效果是，解决了驱动环本体圆锥曲面上曲线槽在三轴、四轴机床上的加工问题，提高了驱动环本体的加工质量和加工效率，为以后类似零件的加工提供了一种新思路、新方法，使该类型零件的工艺设计更加方便快速准确。
【附图说明】
[0019]图1是本发明方法加工对象的驱动环本体的水平放置前视图；
[0020]图2是本发明方法加工对象的驱动环本体的俯视图；
[0021]图3是图2的侧视图；
[0022]图4是本发明方法加工对象的驱动环本体的A-A方向局部展开图；
[0023]图5是本发明方法计算投影点的数学模型示意图；
[0024]图6是本发明方法驱动环本体曲线槽坐标图；
[0025]图7是本发明方法加工对象的装夹状态示意图。
[0026]图中，1.驱动环本体，2.曲线槽，3.定位块。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0028]参照图1、图2、图3、图4，是本发明方法加工对象实施例多个角度的结构形状，驱动环本体I的内外都是圆锥面，加工对象就是在驱动环本体I圆锥曲面上的三处曲线槽2，该三处曲线槽2沿圆周均匀分布。
[0029]图1是驱动环本体I的水平放置前视图，各个参数分别是:驱动环本体I的内锥面角度α、驱动环本体I的高度H、驱动环本体I的底部最小直径Φ，底部厚度h，以上角度和尺寸都已知；
[0030]图2是驱动环本体I的俯视图，其上均匀分布三处曲线槽2，设置定位点A的坐标为(Ra，β )，其中^和β已知，定位点B的坐标为(Rb, γ)，其中Rb已知，γ未知；
[0031]图3是图2的侧视图，α也与驱动环本体上端面与A-A向视图的夹角等值；
[0032]图4是驱动环本体的局部展开图，曲线槽2是由四段圆弧(圆弧段A的两圆弧边和圆弧段B的两圆弧边)、两条直线(直线段的两直线边)、以及Al和BI为原点的小半圆组成，RA1、RB1确定的圆分别与以Al和BI为原点的小半圆相外切，Rai是圆弧段A的半径、Rbi是圆弧段B的半径，其主要尺寸Ra1、Rbi和Θ角根据图纸已知，Al和BI分别是图2中的A和B在图3中的A-A视向上的投影，其余尺寸未标出；
[0033]假设驱动环本体I中的Al点为A点在A-A视图上的投影点，BI点为B点在A-A视图上的投影点，两投影点(Al点与BI点)之间的夹角为Θ，
[0034]本发明驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，其工作原理是:
[0035]首先根据图2中第一个曲线槽2的定位点A点的坐标(Ra，β)，通过图5数学模型计算其在图4局部视图上投影点Al的坐标；然后根据Al点和BI点夹角Θ，计算图2另一定位点B点的坐标，再通过计算、放样，绘出第一个曲线槽2的坐标(如图6);最后根据侧视图与驱动环本体I端面夹角α，设计出工装3，对驱动环本体I进行α定位装夹，通过确定的曲线槽2的坐标，经过数控编程，用镗铣床对驱动环本体I上的三处曲线槽2依次进行加工。
[0036]本发明驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，具体按照以下步