一种内回转表面正交车铣加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于数控加工领域，尤其涉及一种内回转表面正交车铣加工方法。
【背景技术】
[0002] 薄壁件结构形状复杂，外形协调要求较高，零件外廓尺寸相对截面尺寸较大、加工 余量大、相对刚度较低，加工工艺性差，精度要求高，在加工过程中极易产生变形，直接影响 薄壁件批量化生产成品率的提高。针对航空铝合金结构件的高速铣削工艺开展的研究目前 虽然已经有较多的报道，但是实际生产过程中仍然存在这样或那样的问题，特别是某大型 薄壁件内壁的高速铣削加工工艺流程及变形问题仍然是困扰提高加工效率的一个原因。
[0003] 对于大型薄壁内表面的加工，特别是具有内部网格等不规则要素的加工，车削、镗 削等加工方法都无能为力，目前广泛使用的球头铣刀铣削方法因其加工效率低，刀具磨损 严重等都限制了其实际应用。
[0004] 采用平头铣刀正交车铣加工方法可以很好地解决这个难题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种内回转表面正交车铣加工方法，旨在解决现有的大直 径薄壁件采用正交轴向车铣加工方法，但对于深孔加工需要配置特殊刀杆，刀具的形位误 差比较大，影响工件的加工质量的问题。
[0006] 本发明是这样实现的，一种内回转表面正交车铣加工方法包括：
[0007] 步骤一、根据工件选择数控机床，刀具选择平头铣刀或者带圆角的平头铣刀，制定 合适的加工工艺路线；
[0008] 步骤二、根据刀位点偏差值，将"附加刀具长度补偿量"附加到刀具补偿功能上，加 工过程中铣刀的轴线始终垂直于零件的内表面进行加工。
[0009] 步骤三、以铣刀端面中心点为刀位点，启动"附加刀具长度补偿"后，按被加工零件 轮廓进行编写数控加工程序并进行加工；
[0010] 进一步，刀位点偏差值大小与工件半径和刀具的直径有关系，平头铣刀加工工件 时的基准点偏差值Η与工件半径R和刀具直径D之间的关系式为：
[0012] 进一步，带圆角η的平头铣刀加工的刀位点偏差值I与工件半径L和刀具直径 间的关系式为：
[0014] 因此，平头端面铣刀正交车铣内圆弧表面的附加长度补偿值通式为：
[0016] 本发明采用平头铣削的加工方法，可以充分发挥高速铣削加工的效率等的技术优 势，保证薄壁件切削加工的生产效率；
[0017] 平头铣刀进行正交车铣的加工方法，可以满足加工内回转表面，特别是内部网格 表面加工需求；
[0018] 通过附加刀具长度补偿值对刀具长度补偿量的修正，使得按零件轮廓进行编程的 编程方法依然有效。提高了编程效率，减少了编程误差对加工精度的影响。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明实施例提供的内回转表面正交车铣加工方法流程图；
[0020] 图2是本发明实施例提供的平头铣刀的加工示意图；
[0021] 图3是本发明实施例提供的带圆角的平头铣刀的加工示意图；
[0022] 图中：1、工件；2、平头铣刀；3、带圆角的平头铣刀。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0024] 下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0025] 请参阅图1:
[0026] 本发明实施例是这样实现的，一种内回转表面正交车铣加工方法包括：
[0027] S101、根据工件选择数控机床，刀具选择平头铣刀或者带圆角的平头铣刀，制定合 适的加工工艺路线；
[0028] S102、以铣刀端面中心点为加工基准点，确定加工基准点偏差值；
[0029] S103、根据加工基准点偏差值，将附加刀具长度补偿量，附加到控制系统的刀具长 度补偿值上。
[0030] 进一步，基准点偏差值大小与工件半径和刀具的直径有关系，如图2所示，平头铣 刀加工工件时的基准点偏差值Η与工件半径R和刀具直径D之间的关系式为：
[0032] 进一步，如图3所示，带圆角Γι的平头铣刀加工的基准点偏差值H i与工件半径Ri 和刀具直径间的关系式为：
[0034] 因此，平头端面铣刀正交车铣内圆弧表面的附加长度补偿值通式为：
[0036] 本发明根据加工基准点偏差值，在计算出附加刀具长度补偿量后，将该刀具长度 补偿量，附加在控制系统的刀具长度补偿功能上。加工过程中铣刀的轴线始终垂直于零件 的内表面进行加工。由于刀具附加长度补偿量的使用，数控编程应然按零件轮廓编程，提高 了编程效率，缩短了编程周期。由于刀具附加长度补偿量的应用，修正了刀具长度补偿量， 减小了编程误差因素对加工尺寸精度的影响，保证了加工精度。
[0037] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种内回转表面正交车铣加工方法，其特征在于，所述的内回转表面正交车铣加工 方法包括： 步骤一、根据工件选择数控机床，刀具选择平头铣刀或者带圆角的平头铣刀，制定加工 工艺路线； 步骤二、以铣刀端面中心点为刀位点，按加工轮廓编程； 步骤三、根据刀具及被加工要素的实际情况，按附加刀具长度补偿方式实现刀具长度 补偿功能；附加刀具长度补偿量的大小与刀具的端面外形尺寸、结构形状及被加工的件的 曲率有固定的相关关系。2. 如权利要求1所述的内回转表面正交车铣加工方法，其特征在于，刀位点的偏差值 大小与工件半径和刀具的直径和刀具外形特征有关，平头端面铣刀加工工件时刀位点的偏 差值Η与工件半径R和刀具直径D之间的关系式为：3. 如权利要求1所述的内回转表面正交车铣加工方法，其特征在于，带圆角r i的平头 端面铣刀加工刀位点的偏差值氏与工件半径R i和刀具直径D 间的关系式为：因此，平头端面铣刀正交车铣内圆弧表面的附加长度补偿值通式为：式中：H-附加刀具长度补偿量；R-工件的曲率半径；D-平头端面铣刀的直径；r-平头 端面铣刀的圆角半径。4. 如权利要求1所述的内回转表面正交车铣加工方法，其特征在于，附加刀具长度补 偿有如下方式： 对于开放式的数控系统，通过二次开发，使控制系统能够将当前已知的R、D、r值，计算 出附加刀具长度补偿值，控制系统按附加了刀具长度补偿值的刀具长度补偿量，执行刀具 长度补偿功能； 对于非开放式的数控系统，通过编制宏程序的方法，计算附加刀具长度补偿值，在编制 数控程序中，当需要刀具长度补偿时，直接调用该宏程序，完成附加刀具长度补偿的功能； 对于非开放式的数控系统，将附加刀具长度补偿功能设计在控制指令系统内，将需要 进行附加刀具长度补偿的，作为一个标准数控加工指令使用。
【专利摘要】本发明公开了一种内回转表面正交车铣加工方法，该内回转表面正交车铣加工方法得出平头铣刀和带圆角的平头铣刀在加工工件时的基准点偏差值-“附加刀具长度补偿”值，将该附加刀具长度补偿值附加在数控系统的刀具长度补偿功能上。本发明在加工过程中铣刀的轴线始终垂直于零件的内表面进行加工，提高了编程效率和准确性，保证了加工质量，缩短了加工周期。
【IPC分类】B23Q15/16, B23C3/00
【公开号】CN105269398
【申请号】CN201510221781
【发明人】王凡, 冯佳彬, 韩栋梁
【申请人】沈阳理工大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年5月5日