一种闭锁机构的螺旋闭锁齿面数控加工方法技术

本发明专利技术公开一种闭锁机构的螺旋闭锁齿面数控加工方法，该方法采用数控铲齿机床加工，利用刀刃上一点和齿面切削的方式，通过设置闭锁齿角度位置和螺距，并使用数控铲齿机上专用铲齿刀具沿机床Z方向多次反复进退刀切削，一次加工实现所有闭锁齿面加工，无需对齿面每条螺旋线的起点位置进行多次确定，消除了反复找正带来的机械传动间隙情况，使得闭锁齿尺寸稳定可控。本发明专利技术方法显著降低了加工时间和成本，提高了闭锁机构批量生产效率。提高了闭锁机构批量生产效率。提高了闭锁机构批量生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种闭锁机构的螺旋闭锁齿面数控加工方法


[0001]本专利技术属于机械加工领域，具体涉及一种闭锁机构的螺旋闭锁齿面数控加工方法。

技术介绍

[0002]参照图1至图2，闭锁机构是火炮上关重零部件，闭锁机构中的螺旋闭锁齿面结构特殊，在闭锁齿的中心线上，闭锁齿面与闭锁机构端面的距离精度通常要求在0.05mm左右，并且多个齿面与闭锁机构断面的距离的一致性精度要求在0.04mm以内，表面粗糙度通常要求Ra1.6以上，螺旋闭锁齿面的加工难度大，加工过程繁琐。
[0003]现有加工中将闭锁齿面近似为多线内螺纹，在普通车床上进行加工，即每个齿面为一条螺旋线，并且每条螺旋线在闭锁机构上均具有固定的起点，而螺纹长度仅为0.5mm左右，采用正反车法完成一个齿面的加工后，需重新装夹找正，计算对刀值、进刀铲齿，反复操作。
[0004]上述加工方法存在以下问题：1、加工每个闭锁齿时，必须重新正确找准每条螺旋线起点，每次进刀需要排除所有机械传动的间隙；2、中途换刀难度大，满吃刀切削抗力大、刀具磨损快导致加工尺寸误差和齿面形状误差难以避免，批量一致性不稳定；3、实际加工中，正反车、进退刀在上千次左右，劳动强度大，操作工易疲劳，生产效率低；并且需要严格控制机床主轴旋转的角度，不能划伤相邻闭锁齿，对操作工技能水平和反应速度要求高，必须长时间高度集中注意力进行操作。因此，该现有加工方法很难满足闭锁机批量化生产要求。

技术实现思路

[0005]为了解决现有闭锁机构的闭锁齿面加工过程需多次确定起点位置，加工误差大，批量生产效率低的问题，本专利技术提供一种闭锁机构的螺旋闭锁齿面数控加工方法。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：一种闭锁机构的螺旋闭锁齿面数控加工方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1、装夹零件，安装中心架，控制圆跳动；
[0008]步骤2、对刀；
[0009]步骤2.1、刀具装夹找正，使铲齿专用刀具的刀身与机床主轴横截面平行，且与主轴旋转轴线位于同一水平面；
[0010]步骤2.2、调整刀刃，使刀刃与零件中心线保持同一水平面，且与零件端面保持同一竖直面；
[0011]步骤3、确定加工参数：
[0012]设置闭锁齿分布角度、刀具起点、螺距、机床转速和切削量；
[0013]确定进刀值：以闭锁齿齿顶到齿底的方向为X方向，确定数控机床Z方向进出刀坐标点；每个闭锁齿齿面中心线与端面对刀的进刀值l＝L
‑
L＇，其中L为齿面中心截面相对于
零件尾端面的距离，L＇为进刀值；
[0014]步骤4、粗加工；
[0015]步骤4.1、铲齿机床进刀l后，设置X方向第一次加工量，在机床主轴每旋转一周的过程中，刀具沿Z方向多次反复进退刀，对所有齿面完成X方向圆周的一次连贯加工；
[0016]步骤4.2、设置X方向第二次加工量，刀具沿Z方向反复多次进退刀，对所有齿面第二次完成X方向圆周的一次连贯加工；
[0017]步骤5、调整切削量参数，按照步骤4对所有齿面进行精加工。
[0018]进一步地，所述步骤3中进刀值L＇根据公式计算获得，其中p为螺距，α
′
为每一个闭锁齿螺旋面高低点的延长线与闭锁齿中心线之间的夹角。
[0019]进一步地，所述步骤3中，每次切削量不大于0.05mm。
[0020]进一步地，所述步骤3中闭锁齿角度通过角度测量仪测头测定获得。
[0021]进一步地，步骤5中进行精加工时选用调和料油作为切削液来保证表面粗糙度要求。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]1、本专利技术加工方法，利用刀刃上一点和齿面切削的方式，减小了切削抗力和刀具磨损量，同时对刀具装夹的要求降低。
[0024]2、本专利技术加工方法在加工过程中，通过设置闭锁齿角度位置和螺距，通过数控铲齿机自动对各闭锁齿面进行多次切削，实现一次加工实现所有闭锁齿齿面加工，避免了对每条螺旋线的起点位置进行多次确定的情况，消除了由于反复找正而存在的机械传动间隙情况，使得闭锁齿尺寸稳定可控，形状合格率极大提高，加工一致性好，表面粗糙度可以达到Ra1.6以上，提高了闭锁齿面的加工质量；
[0025]3、本专利技术加工方法由于采用数控整体加工的方式，避免了人工进行的上千次左右的正反车、进退刀，且无需人为严格控制机床主轴旋转角度，从而显著降低了加工时间和成本，极大的减少了操作工的工作量，相较于原有人工操作方法提升效率约86％，可以很好的实现多种型号关重零件部位的批量生产。
附图说明
[0026]图1是本专利技术加工方法流程框图；
[0027]图2是一种闭锁机构的结构示意图；
[0028]图3是图2的局部剖视图；
[0029]图4是各个闭锁齿中心线的角度分布示意图；
[0030]图5是图4的剖视图；
[0031]图6是图4中各个闭锁齿中待加工斜面在分度圆上的展开示意图；
[0032]图7是图4中各闭锁齿的根部起始与结束位置相对于中心线的角度划分示意图；
[0033]附图标记说明：1
‑Ⅰ
号齿、2
‑Ⅱ
号齿、3
‑Ⅲ
号齿、4
‑Ⅳ
号齿、5
‑Ⅴ
号齿、6
‑
闭锁齿接触面、7
‑
闭锁齿。
具体实施方式
[0034]根据不同火炮的应用场合和装配关系，闭锁机构上沿周向分布多个闭锁齿，因弹药装填和抛壳位置的影响，每个闭锁齿分布不均匀，为保证闭锁齿的闭锁性能，每个闭锁齿面为具有一定螺距的小角度斜面，使得闭锁齿面贴合的更加紧密可靠，闭锁齿数量越多，加工过程越繁琐。另外在闭锁齿的中心线上，闭锁齿面与闭锁机构端面的距离精度通常要求在0.05mm左右，并且多个齿面与闭锁机构断面的距离的一致性精度要求在0.04mm以内，表面粗糙度通常要求Ra1.6以上，螺旋闭锁齿面的加工难度大。
[0035]参照图1
‑
图7。一种闭锁机构的螺旋闭锁齿面数控加工方法，具体包括以下步骤：
[0036]步骤1、以闭锁齿齿顶到齿底的方向作为X方向尺寸，同时计算进刀值并作为数控机床Z方向进出刀的坐标点：进刀值齿面中心线与端面对刀的进刀值l＝L
‑
L＇，其中，L为齿面中心截面相对于零件后端面的距离，p为螺距，α
′
为每一个闭锁齿螺旋面高低点的延长线与闭锁齿中心线之间的夹角；
[0037]步骤2、装夹零件，架中心架，控制圆跳动，依次对外圆及零件端面打表找正后夹紧零件，并调整中心架，保证铲齿时工件无轴向移动；
[0038]步骤3、刀具装夹找正，与机床主轴横截面平行，且与主轴旋转轴线保持同一水平面；
[0039]步骤4、调整刀刃与零件中心线保持同一水平面，静止对刀使刀刃与零件端面保持同一竖直面；
[0040]步骤5、通过将计算后的进出刀坐标点位置信息转化为数控程序的编制，用角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闭锁机构的螺旋闭锁齿面数控加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、装夹零件，安装中心架，控制圆跳动；步骤2、对刀，包括以下子步骤：步骤2.1、刀具装夹找正，使铲齿专用刀具的刀身与机床主轴横截面平行，且与主轴旋转轴线位于同一水平面；步骤2.2、调整刀刃，使刀刃与零件中心线保持同一水平面，且与零件端面保持同一竖直面；步骤3、确定加工参数：设置闭锁齿分布角度、刀具起点、螺距、机床转速和切削量；确定进刀值：以闭锁齿齿顶到齿底的方向为X方向，确定数控机床Z方向进出刀坐标点；每个闭锁齿齿面中心线与端面对刀的进刀值l＝L
‑
L
＇
，其中L为齿面中心截面相对于零件尾端面的距离，L
＇
为进刀值；步骤4、对闭锁齿面进行粗加工，包括以下子步骤：步骤4.1、铲齿机床进刀l后，设置X方向第一次加工量，在机床主轴每旋转一周的过程中，刀具沿Z方向多次反复进退刀，对所有齿面完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳寿海，李博容，黄泰庆，李清良，郑应社，
申请(专利权)人：西安昆仑工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：