螺旋槽加工方法技术

本发明专利技术涉及机加工技术领域，具体涉及一种螺旋槽加工方法，包括如下步骤：1)螺旋升角和坐标值计算；2)选择带有螺旋升角的车槽刀；3)采用铣削模式进行编程；4)加工。本发明专利技术提供的螺旋槽加工方法，运用数控车铣复合机床，采用铣削控制模式+带有螺旋升角的车削刀具，通过机床的Z轴和C轴联动进行切削，X轴控制切槽深度，从而实现螺旋槽的加工。相对于现有车削或铣削加工螺旋槽的方法，本方法由于采用铣削模式进行编程加工，能够精确地控制螺旋槽的位置，从而满足零件螺旋槽与其他加工要素有相对位置关系的加工场景；由于采用车槽刀进行切削，能够适用于各种截面形状的螺旋槽加工，并且加工过程连续光顺，表面质量较好，加工效率较高。较高。较高。

【技术实现步骤摘要】
螺旋槽加工方法


[0001]本专利技术涉及机加工
，尤其涉及一种螺旋槽加工方法。

技术介绍

[0002]螺旋槽特征要素在航空、航天以及航海产品零件中应用广泛，在具体应用当中有单条螺旋槽，也有多条等距或不等距螺旋槽，有三角形、梯形、矩形以及各种异形截面形状等。
[0003]传统的加工方法一般采用数控车削或者铣削的原理成型零件,然而，不论车削还是铣削都存在一定的局限性。采用车削加工时，如果零件螺旋槽与其他加工要素有相对位置关系，需要精确控制螺旋槽位置的话，则无法实现加工；采用铣削加工时，如果螺旋槽横截面为三角形、梯形或其他异形截面，亦或是螺旋槽宽不是整数的话，因铣削加工无法解决刀具问题，从而无法实现加工，即便能加工，效率也非常低。另外，铣削加工属于断续切削，槽侧面光洁度受顺、逆铣影响，顺铣一侧光洁度好，逆铣一侧光洁度差，影响加工质量。
[0004]因此，亟需一种能够应对各种加工场景且高效、高质量的螺旋槽加工方法。

技术实现思路

[0005]为克服现有螺旋槽加工方法适用场景受限、效率低、质量难以保证的技术缺陷，本专利技术提供了一种螺旋槽加工方法。
[0006]本专利技术提供了螺旋槽加工方法，包括如下步骤：
[0007]S1、数据计算
[0008]1)螺旋槽的螺旋升角计算：
[0009]tanθ＝T/(πD)，θ＝arctan(T/(πD))
[0010]其中，θ为螺旋升角，T为螺旋槽导程，D为螺旋槽中径；
[0011]2)坐标值计算：r/>[0012]以机床Z轴和C轴联动进行切削，以X轴控制切槽深度；
[0013]确定坐标原点，计算Z轴、C轴以及X轴的起点坐标值和终点坐标值；
[0014]S2、刀具准备
[0015]选择一把车槽刀，所述车槽刀带有螺旋升角θ；
[0016]S3、采用铣削模式，根据步骤S1中计算的坐标值进行编程；
[0017]S4、将工件装夹在车铣复合机床的主轴上，将刀具安装在机床刀塔上，按步骤S3确定的程序进行加工。
[0018]可选的，所述车槽刀的切削刃两侧均刃磨有2
°
～3
°
的副后角。
[0019]可选的，若螺旋槽宽小于或等于5mm，则选择刀具宽度与螺旋槽宽一致的车槽刀直接进行加工；若螺旋槽宽大于5mm，则选择刀具宽度小于或等于5mm的车槽刀，分两次或多次进行加工。
[0020]可选的，步骤S3采用宏指令编程。
[0021]可选的，步骤S4包括：
[0022]S41、将工件装夹在车铣复合机床的主轴上，将刀具安装在机床刀塔上；
[0023]S42、设定坐标系原点，对刀并输入刀具数据到机床刀具表中；
[0024]S43、加工工件外圆至螺旋槽顶直径，加工螺旋槽两端槽成型；
[0025]S44、调用步骤S3确定的程序加工螺旋槽成型。
[0026]可选的，步骤S1的坐标值计算中，选定工件回转轴线与右端面的交点为坐标系原点，若螺旋槽起点距离工件右端面的距离为A1，螺旋槽终点距离工件右端面的距离为A2，进退刀距离在Z轴方向为L，则：
[0027]X轴起始点坐标为螺旋槽顶直径，终点坐标为螺旋槽底直径；
[0028]Z轴起始点坐标Z1＝
‑
(A1
‑
L)，终点坐标为Z2＝
‑
(A2+L)；
[0029]定C轴起始点坐标为B1，终点坐标用增量坐标H表示，则C1＝B1
‑
L/T
×
360
°
，H＝
±
((A2+L)
‑
(A1
‑
L))/T
×
360
°
，其中右旋螺旋槽与左旋螺旋槽的H值相反。
[0030]本专利技术提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0031]本专利技术提供的螺旋槽加工方法，运用数控车铣复合机床，采用铣削控制模式+带有螺旋升角的车削刀具，将两者有机结合，通过机床的Z轴和C轴联动进行切削，X轴控制切槽深度，从而实现螺旋槽的加工。相对于现有车削或铣削加工螺旋槽的方法，本方法由于采用铣削模式进行编程加工，能够精确地控制螺旋槽的位置，从而满足零件螺旋槽与其他加工要素有相对位置关系的加工场景；由于采用车槽刀进行切削，能够适用于各种截面形状的螺旋槽加工，并且加工过程连续光顺，表面质量较好，加工效率较高。
附图说明
[0032]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1表示本专利技术实施例所述工件的结构示意图；
[0035]图2表示本专利技术螺旋升角与螺旋槽中径及导程的关系示意图；
[0036]图3表示本专利技术实施例所述车槽刀的结构示意图；
[0037]图4表示本专利技术实施例所述车槽刀的副后角和螺旋升角的示意图；
[0038]图5表示本专利技术实施例所述工件加工状态示意图。
具体实施方式
[0039]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面将对本专利技术的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0041]下面结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细说明。
[0042]某工件设有三条等距矩形螺旋槽，螺旋槽槽宽4mm，螺旋槽导程40mm，其他尺寸如图1所示：螺旋槽底直径为64mm，螺旋槽顶直径为70mm，螺旋槽槽深为3mm，工件总长为105mm，一端台阶段长度为25mm、直径为74mm，另一端台阶段为10mm长非螺旋区域，螺旋槽两端槽长度为10mm。
[0043]该工件具体加工步骤如下。
[0044]S1、数据计算
[0045]1)螺旋槽的螺旋升角计算：
[0046]tanθ＝T/(πD)，θ＝arctan(T/(πD))＝arctan(40/(3.14
×
67))＝10.76
°
[0047]其中，如图2所示，θ为螺旋升角，T为螺旋槽导程，D为螺旋槽中径。
[0048]具体的，螺旋槽中径D＝(螺旋槽顶直径+螺旋槽底直径)/2＝(70+64)/2＝67mm。
[0049]2)坐标值计算：
[0050]以机床Z轴和C轴联动进行切削，以X轴控制切槽深度；
[0051本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺旋槽加工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、数据计算1)螺旋槽的螺旋升角计算：tanθ＝T/(πD)，θ＝arctan(T/(πD))其中，θ为螺旋升角，T为螺旋槽导程，D为螺旋槽中径；2)坐标值计算：以机床Z轴和C轴联动进行切削，以X轴控制切槽深度；确定坐标原点，计算Z轴、C轴以及X轴的起点坐标值和终点坐标值；S2、刀具准备选择一把车槽刀，所述车槽刀带有螺旋升角θ；S3、采用铣削模式，根据步骤S1中计算的坐标值进行编程；S4、将工件装夹在车铣复合机床的主轴上，将刀具安装在机床刀塔上，按步骤S3确定的程序进行加工。2.根据权利要求1所述的螺旋槽加工方法，其特征在于，所述车槽刀的切削刃两侧均刃磨有2
°
～3
°
的副后角。3.根据权利要求1所述的螺旋槽加工方法，其特征在于，若螺旋槽宽小于或等于5mm，则选择刀具宽度与螺旋槽宽一致的车槽刀直接进行加工；若螺旋槽宽大于5mm，则选择刀具宽度小于或等于5mm的车槽刀，分两次或多次进行加工。4.根据权利要求1所述的螺旋槽加工方法，其特征在于，步骤S3采用宏指令编程。5.根据权利要求1所述的螺旋槽加工方法，其特征在于，步骤S4包括：S41、将工件装夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永军，杨荣国，胡海波，
申请(专利权)人：山西平阳重工机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：