基于车削的柱面网纹加工方法及系统技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
基于车削的柱面网纹加工方法及系统
本专利技术涉及机械表面加工
，特别是一种基于车削的柱面网纹加工方法及系统。
技术介绍
现在，许多零件为了防滑或美观等作用，常在其外表面设计了网纹结构。常见的网纹加工方式主要是通过滚刀或者滚轮滚压而成。由于滚压的时候，零件受到较大的挤压力，因为挤压变形的方式形成网纹。因此，通过滚压加工网纹的方式常适用于实心杆类零件，对于一些薄壁类零件因为会导致零件变形，就有些力不能及了。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供了基于车削的柱面网纹的加工方法，该方法是用于柱面网纹加工的工艺及程序，采用数控车床通过车削的方式进行网纹加工，该工序加工时间快，成品率高。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术提供的基于车削的柱面网纹加工方法，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。进一步，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。进一步，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。进一步，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。进一步，所述待加工曲线为螺旋线。进一步，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)。进一步，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。本专利技术提供的基于车削的柱面网纹加工系统，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。进一步，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。进一步，所述网纹加工模式单元包括以下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。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的基于车削的柱面网纹加工方法，主要是通过数控车削的方式加工网纹，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。该方法提高了本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：/n获取待加工的柱面网纹参数；/n根据柱面网纹参数确定柱面网纹加工模式；/n根据待加工工件确定加工的网纹形状选取加工刀具；/n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；/n将加工刀具设置于加工起点；/n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；/n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；/n形成需要加工的柱面网纹。/n

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁维玖，吉明，石孟生，黄杰，李冬梅，李仁国，
申请(专利权)人：重庆郭氏洪伸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50