一種內回轉表面正交車銑加工刀具長度補償算法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于數控加工領域，尤其涉及一種內回轉表面正交車銑加工刀具長度補償 算法。
【背景技術】
[0002] 薄壁件結構形狀復雜，外形協調要求較高，零件外廓尺寸相對截面尺寸較大、加工 余量大、相對剛度較低，加工工藝性差，精度要求高，在加工過程中極易產生變形，直接影響 薄壁件批量化生產成品率的提高。針對航空鋁合金結構件的高速銑削工藝開展的研究目前 雖然已經有較多的報道，但是實際生產過程中仍然存在這樣或那樣的問題，特別是某大型 薄壁件側壁的高速銑削加工工藝流程及變形問題仍然是困擾提高加工效率的一個原因。
[0003] 在一般薄壁件的加工方法中多采用立銑刀加工，但對于大直徑薄壁件的加工須有 特定的加工機床和加工刀具，而對大直徑薄壁件的外壁加工一般采用車削的加工方法，而 現有的對大直徑薄壁件內壁的加工技術研究一般采用軸向車銑或車削的方式進行加工，還 需要制定特定的加工工藝路線。
[0004] 大直徑薄壁件要求較高的加工精度，車削的加工精度相對不高，而且加工效率低。 正交軸向車銑的加工效率相對較高，但對于深孔加工需要配置特殊刀桿，這樣的話刀具的 形位誤差比較大，最終影響到工件的加工質量。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種內回轉表面正交車銑加工方法，旨在解決現有的大直 徑薄壁件采用車、鏜和正交軸向車銑等加工方法的不足，對于深孔加工需要配置特殊刀桿， 刀具的形位誤差比較大，影響工件的加工質量的問題。
[0006] 本發明是這樣實現的，一種內回轉表面正交車銑加工刀具長度補償算法，該方法 以銑刀端面中心點為刀位點，按零件的輪廓編程，確定加工刀位點的偏差值，該刀位點偏 差值大小與工件曲率半徑、刀具的直徑、平頭銑刀的圓角半徑有關系。
[0007] 進一步，平頭銑刀加工工件時的基準點偏差值H與工件曲率半徑R和平頭端面銑 刀刀具直徑D之間的關系式為：
[0009] 進一步，帶圓角A的平頭銑刀加工的基準點偏差值H1與工件曲率半徑R1和刀具 直徑Dii間的關系式為：
[0011] 進一步，內回轉表面正交車銑加工平頭端面銑刀附加刀具長度補償量的通式為：
[0013] 式中：?為附加刀具長度補償量；R為工件的曲率半徑；D為平頭端面銑刀的直徑； r為平頭端面銑刀的圓角半徑。
[0014] 本發明根據加工時所需要的刀具附加長度補償值，附加在刀具長度補償功能上。 具體方法可以是開發專用的宏程序，或對現有的數控系統進行二次開發，根據被加工內表 面和刀具的幾何尺寸，直接計算出刀具附加補償量，將該刀具長度補償功能集成到數控系 統上。加工過程中銑刀的軸線始終垂直于零件的內表面進行加工，提高了編程效率，縮短了 加工周期，保證了加工質量。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發明實施例提供的平頭銑刀的加工示意圖；
[0016] 圖2是本發明實施例提供的帶圓角的平頭銑刀的加工示意圖；
[0017] 圖3是本發明實施例提供的平頭銑刀加工工件時的基準點偏差值H與工件曲率 半徑R和刀具直徑D之間的關系示意圖；
[0018] 圖中：1、工件；2、平頭銑刀；3、帶圓角的平頭銑刀。
【具體實施方式】
[0019] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明 進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于 限定本發明。
[0020] 下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
[0021] 請參閱圖1、圖2、圖3:
[0022] 本發明是這樣實現的，一種內回轉表面正交車銑加工刀具長度補償算法，以銑刀 端面中心點為加工基準點，確定加工基準點偏差值，該基準點偏差值大小與工件曲率半徑、 刀具的直徑、平頭銑刀的圓角半徑有關系。
[0023] 進一步，平頭銑刀加工工件時的基準點偏差值H與工件曲率半徑R和刀具直徑D 之間的關系式為：
[0025] 進一步，帶圓角F1的平頭銑刀加工的基準點偏差值H1與工件曲率半徑R 1和刀具 直徑Dii間的關系式為：
[0027] 進一步，內回轉表面正交車銑加工平頭端面銑刀附加刀具長度補償量的通式為：
[0029] 式中：?為附加刀具長度補償量；R為工件的曲率半徑；D為平頭端面銑刀的直徑； r為平頭端面銑刀的圓角半徑。
[0030] 本發明根據加工時所需要的刀具附加長度補償值，附加在刀具長度補償功能上。 具體方法可以是開發專用的宏程序，或對現有的數控系統進行二次開發，根據被加工內表 面和刀具的幾何尺寸，直接計算出刀具附加補償量，將該刀具長度補償功能集成到數控系 統上。加工過程中銑刀的軸線始終垂直于零件的內表面進行加工，提高了編程效率，縮短了 加工周期，保證了加工質量。
[0031] 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種內回轉表面正交車銑加工刀具長度補償算法，其特征在于，所述的內回轉表面 正交車銑加工刀具長度補償算法以銑刀端面中心點為加工刀位點，確定加工刀位點偏差 值，該刀位點偏差值大小與工件曲率半徑、刀具的直徑、平頭銑刀的圓角半徑有關系。2. 如權利要求1所述的內回轉表面正交車銑加工刀具長度補償算法，其特征在于，平 頭銑刀加工工件時的基準點偏差值Η與工件曲率半徑曲率R和平頭端面銑刀刀具直徑D之 間的關系式為：3. 如權利要求1所述的內回轉表面正交車銑加工刀具長度補償算法，其特征在于，帶 圓角^的平頭銑刀加工的基準點偏差值Hi與工件曲率半徑Ri和刀具直徑Di之間的關系式 為：4. 如權利要求1所述的內回轉表面正交車銑加工刀具長度補償算法，其特征在于，內 回轉表面正交車銑加工平頭端面銑刀附加刀具長度補償量的通式為：式中：?為附加刀具長度補償量；R為工件的曲率半徑；D為平頭端面銑刀的直徑；r為 平頭端面銑刀的圓角半徑。
【專利摘要】本發明公開了一種內回轉表面正交車銑加工刀具長度補償算法，該內回轉表面正交車銑加工刀具長度補償算法以銑刀端面中心點為刀位點，按工件輪廓編程方法不變，根據正交車銑內表面的加工特點，根據刀位點與加工基準點的偏差值，計算出刀具的附加長度補償量。將該刀具長度補償功能集成到數控系統上，加工過程中銑刀的軸線始終垂直于零件的內表面進行加工，提高了編程效率，縮短了加工周期，保證了加工質量。
【IPC分類】B23Q15/12, G05B19/19
【公開號】CN105302060
【申請號】CN201510221782
【發明人】王凡, 韓棟梁, 馮佳彬
【申請人】沈陽理工大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年5月5日