[發(fā)明專利]一種輪廓具有復(fù)合斜面的立體型面的銑削精加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410709751.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN104400092A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉兵;李文龍;趙凱;楊建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北三江航天險(xiǎn)峰電子信息有限公司
• 主分類號(hào): B23C3/00
• 分類號(hào): B23C3/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控銑削加工領(lǐng)域，尤其涉及一種難切削材料或大型復(fù)合斜面的銑削精加工方法。

背景技術(shù)

在機(jī)械加工中，經(jīng)常遇到如圖1的類似工件的銑削加工，其加工面由一些復(fù)合斜面組成。這類零件在三軸數(shù)控機(jī)床上加工時(shí)，通常是將其臥放在工作臺(tái)上，再利用球頭刀或平底R(shí)刀在表面橫向進(jìn)行銑削加工，其主要是在X軸和Y軸所在平面上進(jìn)行層次銑削，在機(jī)床Z方向根據(jù)斜度具有一定幅度的波動(dòng)。如果工件零件強(qiáng)度較低或結(jié)構(gòu)上有限制(例如要求倒圓角尺寸)，則刀具的R角不能太大(以用于控制切削力)，且Z向?qū)忧胁骄嘈枰苄。虼似浼庸ぢ窂胶荛L(zhǎng)。

特別是，如果零件為難切削零件或是大型工件，由于其刀具加工路徑長(zhǎng)，目前的加工方法會(huì)存在以下問(wèn)題。第一，會(huì)存在明顯的零件銑削加工刀具磨損，導(dǎo)致其加工精度差。零件銑削加工刀具磨損由零件材料性能和尺寸決定，零件材料越硬，刀具加工磨損越快，另零件形狀尺寸越大，所需的切削長(zhǎng)度越長(zhǎng)，加工中刀具磨損造成的加工尺寸超差問(wèn)題越嚴(yán)重。從工廠的加工經(jīng)驗(yàn)中可以看出，切削刀具磨損問(wèn)題在大型零件和難切削材料加工中尤為突出，其產(chǎn)生原因?yàn)樵诖笮土慵诩庸み^(guò)程中，刀具會(huì)隨著切削長(zhǎng)度增加逐漸磨損，該問(wèn)題完全不能用手工檢測(cè)調(diào)整刀具參數(shù)來(lái)解決，影響到零件的加工質(zhì)量。第二，零件硬度不均產(chǎn)生的銑削輪廓誤差的問(wèn)題。對(duì)于大型零件，同一塊材料在不同的點(diǎn)，材料硬度數(shù)值存在3～5HRc的差值，會(huì)造成精加工時(shí)，因硬度不同造成輪廓不同點(diǎn)讓刀差異而產(chǎn)生加工輪廓誤差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種立體型面件的銑削精加工方法，用于對(duì)難切削材料或大尺寸的立體型面件進(jìn)行表面銑削精加工，其通過(guò)在加工中實(shí)時(shí)獲得前一工件精加工的誤差或者相同刀具在半精加工中的磨損規(guī)律，從而實(shí)時(shí)對(duì)后一工件或者同類型的精加工刀具進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)工件的銑削精加工。

按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種立體型面件側(cè)壁的銑削精加工方法，其通過(guò)前一個(gè)工件的銑削精加工獲得該類工件由讓刀產(chǎn)生的加工誤差并進(jìn)而對(duì)后一個(gè)工件進(jìn)行補(bǔ)償，從而克服難切削材料或大尺寸的立體型面件側(cè)壁的加工中由于主軸讓刀或工件剛性不足帶來(lái)的加工誤差，實(shí)現(xiàn)對(duì)該類零件的精確加工，其特征在于，該方法包括：

(1)裝夾立體型面工件，并對(duì)加工表面進(jìn)行逐層銑削加工，其中包括最后利用精加工刀具進(jìn)行精加工，以獲得加工后的工件輪廓，且該步驟中切削行距根據(jù)斜面切削橫向粗糙度確定；

(2)對(duì)加工后的工件輪廓進(jìn)行誤差檢測(cè)，即在切削行距方向上依次在加工面上的多個(gè)切削行處分別設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，利用測(cè)頭對(duì)所述各檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，獲得各檢測(cè)點(diǎn)處由于讓刀產(chǎn)生的實(shí)際檢測(cè)值與理論值的誤差，進(jìn)而獲得各檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際輪廓檢測(cè)誤差；

(3)換裝相同類型的另一個(gè)工件，并對(duì)其完成精加工前的各種加工工序；

(4)對(duì)該工件進(jìn)行精加工，即選用精加工刀具并按照與前一個(gè)工件的加工參數(shù)一致的加工方式進(jìn)行精加工，并在加工到所述各檢測(cè)點(diǎn)時(shí)利用上述實(shí)際輪廓檢測(cè)誤差進(jìn)行相應(yīng)的刀具補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)立體型面件側(cè)壁的銑削精加工。

作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述步驟(1)中，切削行距通過(guò)如下公式確定：

αe=22RRasinαRa2sinα]]>

其中，α_e為切削行寬，R為刀具半徑，R_a為表面粗糙度，α為斜面與基準(zhǔn)面夾角。

作為本發(fā)明的改進(jìn)，各檢測(cè)點(diǎn)的所述實(shí)際輪廓檢測(cè)誤差δ′為：

δ′＝δ-δ₀

其中，δ為測(cè)頭測(cè)量顯示值，δ₀為檢測(cè)實(shí)際理論值與理論值的誤差，δ₀＝r/cosα-r，r為測(cè)頭測(cè)球半徑，α為斜面法向角。