一种非回转曲面的车削方法技术

本发明专利技术涉及一种非回转曲面的车削方法，旨在提供一种加工效率高、加工表面效果好、可实现复杂非回转曲面车削加工的联动车削方法，车削机床为具有第一回转运动组件和第二回转运动组件的双轴转台工作台结构，Y轴直线移动机构以及车刀进给装置均由直线电机驱动，通过第一回转运动组件、第二回转运动组件、Y轴直线移动机构以及车刀进给装置联的联合运动，使车刀相对工件处于不同距离，并使车刀相对工件形成任意角度，使车刀与工件的车削表面形成适宜的车削前角，即车刀可随工件表面的高低起伏调整不同的位姿，从而于工件上车削出非回转特征的曲面。曲面。曲面。

【技术实现步骤摘要】
一种非回转曲面的车削方法


[0001]本专利技术属于车削加工领域，特别涉及一种非回转曲面的车削方法。

技术介绍

[0002]随着市场竞争的日趋激烈，各类产品的形状呈越来越复杂的趋势，例如，在电子产品领域，许多产品的外壳出现了由多种约束条件形成的非回转曲面造型，这类产品不仅形状复杂，而且产品加工精度要求也越来越高。
[0003]目前，市场上对于复杂形状产品的加工主要通过铣削方式实现，即采用五轴铣床通过小刀具逐渐铣出其外观形状，然后抛光打磨，由于铣削为非连续加工，表面铣削刀纹不均匀，不仅生产效率低，且不易获得较好的表面效果，不利于后道工序处理，因此很难胜任电子产品等领域的高精度加工要求。
[0004]相对于铣削加工，车削加工是一种连续切削方式，具有加工效率高、加工刀纹均匀、后道工序抛光简单且效果好的优点，但是现有车削加工大都用于加工具有回转特性的曲面，很难实现非回转类曲面的加工，虽然目前也有通过方程描述曲面，然后通过离散的点或者矢量点拟合进行NC编程加工的方式实现非回转类曲面的加工，但是这种通过离散点拟合的加工轨迹，使走刀路径本身就存在一定的偏差，且难以加工形状较为复杂的非回转曲面。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种加工效率高、加工表面效果好、可实现复杂非回转曲面车削加工的联动车削方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种非回转曲面的车削方法，包括：提供一款车削机床，包括第一回转运动组件、第二回转运动组件、X轴直线移动机构、Y轴直线移动机构以及车刀进给装置；第二回转运动组件安装于第一回转运动组件上，第二回转运动组件上设置有工作台，工作台一方面在第二回转运动组件带动下绕C轴进行高速旋转运动，一方面在第一回转运动组件带动下绕A轴摆动；车刀进给装置的下端安装有车刀，车刀进给装置由高速直线电机驱动，可带动车刀沿Z轴进行高速直线往复运动；在X轴直线移动机构和Y轴直线移动机构带动下，车刀和工作台之间还可在X轴和Y轴两个方向上进行相对直线运动，其中在Y轴方向上的运动为高速直线往复运动，即Y轴直线移动机构采用直线电机驱动；将工件安装于工作台上，使工件的切削回转中心与第二回转运动组件的回转中心重合；通过X轴直线移动机构、Y轴直线移动机构和车刀进给装置调整工件与车刀的相对位置，使车刀与工件旋转中心偏置一定距离并使车刀位于工件上方加工位置；第一回转运动组件、第二回转运动组件、Y轴直线移动机构以及车刀进给装置联合
运动，工件表面在第一回转运动组件和第二回转运动组件带动下相对车刀转动和翻转，结合Y轴直线移动机构以及车刀进给装置的直线带动，使车刀相对工件处于不同距离，并使车刀相对工件形成任意角度，使车刀与工件的车削表面形成适宜的车削前角，即车刀可随工件表面的高低起伏调整不同的位姿，从而于工件上车削出非回转特征的曲面。
[0007]上述一种非回转曲面的车削方法，所述车削机床还包括床身和立柱，立柱固定于床身上，所述车刀进给装置通过Z向导轨滑动安装于立柱前端；所述X轴直线移动机构包括X向导轨和X向滑板，X向导轨固定于床身上，并位于立柱的前方，X向滑板滑动作用于X向导轨上，可沿X轴方向往复移动；所述Y轴直线移动机构包括Y向导轨和Y向滑板，Y向导轨固定于X向滑板上，Y向滑板滑动作用于Y向导轨上，可沿Y轴方向往复移动；第一回转运动组件安装于Y向滑板上，可随Y向滑板一起移动。
[0008]上述一种非回转曲面的车削方法，所述车削机床还包括床身、横梁和立柱，横梁和两个立柱组成龙门结构安装于床身上；所述X轴直线移动机构包括X向导轨和X向滑板，X向导轨固定于横梁上，X向滑板滑动作用于X向导轨上，可沿X轴方向往复移动；车刀进给装置通过Z向导轨滑动安装于X向滑板上；所述Y轴直线移动机构包括Y向导轨和Y向滑板，Y向导轨固定于床身上，Y向滑板滑动作用于Y向导轨上，可沿Y轴方向往复移动；第一回转运动组件安装于Y向滑板上，可随Y向滑板一起移动。
[0009]上述一种非回转曲面的车削方法，所述车削机床还包括床身、左支撑和右支撑，左支撑和右支撑分别固定于床身的左右两侧，第一回转运动组件设置于床身上并位于左支撑和右支撑之间；所述Y轴直线移动机构包括Y向导轨和横梁，两组Y向导轨分别平行设置于左支撑和右支撑上，横梁的左右两端分别作用于两组Y向导轨上，可沿Y轴方向往复移动；所述X轴直线移动机构包括X向导轨和X向滑板，X向导轨固定于横梁上，X向滑板滑动作用于X向导轨上，可沿X轴方向往复移动；车刀进给装置通过Z向导轨滑动安装于X向滑板上。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过直线电机驱动车刀进行高速往复直线运动，结合第一回转运动组件带动工件的反转运动以及车刀相对工件沿X轴和Y轴的直线运动，实现了四轴联动车削加工，进而实现非回转曲面的车削加工，相对于现有非回转曲面的铣削加工，大大提高了加工效率，并且能够获得更好的表面效果，同时提高产品良率。相对于现有曲面车削方法，本专利技术可实现形状较为复杂的非回转曲面的加工，适用范围更广，精度更高。
附图说明
[0011]图1是本专利技术实施例1提供的机床结构示意图。
[0012]图2是本专利技术方法流程示意图。
[0013]图3是本专利技术加工示例的加工工件结构示意图。
[0014]图4是本专利技术加工示例加工工件顶面时工件与车刀的相对位置及运动趋势示意图。
[0015]图5是本专利技术加工示例由工件顶面向侧面转变时工件与车刀相对位置关系示意图。
[0016]图6是本专利技术加工示例加工工件侧面时工件与车刀的相对位置关系示意图。
[0017]图7是本专利技术实施例2提供的机床结构示意图。
[0018]图8是本专利技术实施例3提供的机床结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。在本专利技术的描述中，需要理解的是，工件“顶面”和“侧面”的术语描述具体定义为：非回转曲面按照其确定的中心轴转动时，与固定面相对的面为顶面，其余四周为侧面，其中，顶面与侧面为平滑连接，无确定界限。
[0020]实施例1。
[0021]如图1所示，本专利技术方法采用的车削机床包括床身101、立柱102、X向导轨103、X向滑板104、Y向导轨105、Y向滑板106、第一回转运动组件107、第二回转运动组件108、Z向导轨109和车刀进给装置110。其中，X向导轨103、X向滑板104、Y向导轨105和Y向滑板106组成十字滑台移动机构安装于床身101上，即：X向导轨103固定于床身101上，X向滑板104滑动作用于X向导轨103上，可沿X轴方向往复移动；Y向导轨105固定于X向滑板104上，Y向滑板106滑动作用于Y向导轨105上，由直线电机驱动，可沿Y轴方向高速往复移动。
[0022]第一回转运动组件107包括绕A轴摆动的转台桥板171，转台桥板171的两端分别通过两个支撑体172支承，支撑体72固定于Y向滑板106上，Y向滑板106移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非回转曲面的车削方法，其特征在于，包括：提供一款车削机床，包括第一回转运动组件、第二回转运动组件、X轴直线移动机构、Y轴直线移动机构以及车刀进给装置；第二回转运动组件安装于第一回转运动组件上，第二回转运动组件上设置有工作台，工作台一方面在第二回转运动组件带动下绕C轴进行高速旋转运动，一方面在第一回转运动组件带动下绕A轴摆动；车刀进给装置的下端安装有车刀，车刀进给装置由高速直线电机驱动，可带动车刀沿Z轴进行高速直线往复运动；在X轴直线移动机构和Y轴直线移动机构带动下，车刀和工作台之间还可在X轴和Y轴两个方向上进行相对直线运动，其中在Y轴方向上的运动为高速直线往复运动，即Y轴直线移动机构采用直线电机驱动；将工件安装于工作台上，使工件的切削回转中心与第二回转运动组件的回转中心重合；通过X轴直线移动机构、Y轴直线移动机构和车刀进给装置调整工件与车刀的相对位置，使车刀与工件旋转中心偏置一定距离并使车刀位于工件上方加工位置；第一回转运动组件、第二回转运动组件、Y轴直线移动机构以及车刀进给装置联合运动，工件表面在第一回转运动组件和第二回转运动组件带动下相对车刀转动和翻转，结合Y轴直线移动机构以及车刀进给装置的直线带动，使车刀相对工件处于不同距离，并使车刀相对工件形成任意角度，使车刀与工件的车削表面形成适宜的车削前角，即车刀可随工件表面的高低起伏调整不同的位姿，从而于工件上车削出非回转特征的曲面。2.根据权利要求1所述的一种非回转曲面的车削方法，其特征在于，所述车削机床还包括床身和立柱，立柱固定于床身上，所述车刀进给装置通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹雪瑶，樊霁阳，张涛，李志仁，
申请(专利权)人：北京精雕科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：