[發明專利]一種可傾斜主軸數控銑床鉆孔加工方法

無效

• 申請號: 201310029537.6
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103111650A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 藺小軍;史耀耀;崔棟鵬;郭研;樊寧靜;吳廣
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B23B35/00
• 分類號: B23B35/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及機械加工領域，具體為一種可傾斜主軸數控銑床鉆孔加工方法。

背景技術

整體葉盤、葉輪以及整體噴嘴環等整體構件為提高產品性能提供了保障，但同時也對制造技術提出了挑戰。整體構件高效高質量制造最有效的辦法是數控加工，由于在加工時要受內、外緣板約束和前后葉片的遮擋，導致加工的開敞性很差，加工約束多，因此要完全完成這些整體結構件的加工必須采用可以使主軸傾斜的機床，否則就會導致有些部位不能加工。目前主軸能傾斜的數控機床僅限于五坐標加工中心，所以這些整體構件的加工必須采用五坐標加工中心設備。但是五坐標加工中心設備購買費用太高，一臺需要300萬～1000萬元人民幣，導致設備稀缺、加工費用增高，最終使產品生產成本上升。

為了降低加工成本，在普通數控銑床的基礎上改造出了可傾斜主軸的數控銑床，其特點在于可以根據加工要求，在停機狀態下將銑床的加工主軸傾斜，實現原本普通數控銑床無法完成的加工任務。這種可傾斜主軸數控銑床較五座標加工中心成本大大降低，但由于主軸傾斜，其中的數控鉆孔加工方法與原普通數控銑床的鉆孔加工方法不同，需要重新設計新的加工方法。普通數控銑床加工過程與可傾斜主軸數控銑床加工過程的主要區別在于：

（1）可傾斜主軸數控銑床可以鉆斜孔，斜孔是指孔中心線與機床工作臺面不垂直的孔。如果主軸傾斜是繞機床Y軸旋轉，那么可傾斜主軸數控銑床鉆孔時要求孔中心線在坐標平面XY（工作臺面）上投影與X軸平行。而普通數控銑床只能鉆直孔，直孔是指孔中心線與機床工作臺面垂直的孔；

（2）在加工坐標系中，普通數控銑床鉆孔過程只涉及刀軸方向Z坐標改變，而可傾斜主軸數控銑床鉆孔過程涉及到Z、X兩個坐標。

發明內容

要解決的技術問題

為解決現有技術中缺乏可傾斜主軸數控銑床鉆孔加工方法的問題，本發明提出了一種可傾斜主軸數控銑床鉆孔加工方法。

技術方案

本發明提出的一種可傾斜主軸數控銑床鉆孔加工方法，在傾斜鉆孔過程中，將鉆孔循環指令分解為多個直線插補指令，即由多個直線指令完成快速進刀、鉆孔、快速退刀循環操作，完成整個鉆孔過程。

本發明的技術方案為：

所述一種可傾斜主軸數控銑床鉆孔加工方法，采用以下步驟：

步驟1：在機床上的工作臺上裝夾待鉆孔工件，并且待鉆孔的中心線在機床坐標系的XY平面上的投影與機床坐標系X軸平行，所述機床坐標系XY平面與機床工作臺平面平行；將機床主軸繞機床坐標系Y軸傾斜α角，使機床主軸與待鉆孔中心線平行；

步驟2：刀柄夾持標準球，刀柄安裝在傾斜α角的機床主軸上，通過標準球設定加工坐標系；走刀使機床主軸中心軸線與待鉆孔中心軸線重合，并測量標準球頂端在加工坐標系中的坐標為

步驟3：測量刀柄上夾持標準球時的刀長和刀柄上夾持鉆頭的刀長，得到兩個刀長之差ΔL，其中當刀柄上夾持鉆頭的刀長大于刀柄上夾持標準球的刀長時，ΔL為正，反之為負；采用公式

x0=x0′+ΔL·sinαy0=y0′z0=z0′+ΔL·cosα]]>

得到刀柄上夾持鉆頭時，鉆頭尖頂點在加工坐標系中的坐標(x₀,y₀,z₀)；