[發明專利]一種三元葉輪Z字型走刀變軸插銑的退刀方法

在審

• 申請號: 201711348550.2
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108274206A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 董雷;王潔;郭斌
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: B23P15/02
• 分類號: B23P15/02
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 胡永宏

本發明公開了一種三元葉輪Z字型走刀變軸插銑的退刀方法，控制模塊驅動多軸刀具逐行切削預定刀位，并向葉輪表面的未切削區域行進，以刀位為刀心點切削；切削位于同一行的相鄰刀位時，刀具切削本刀位之前，控制模塊驅動刀具沿本刀位與下一刀位連線及其與刀具軸線所成平臺的法向退刀，之后驅動刀具沿沿刀軸方向抬刀，最后進刀切削。能夠提升刀具的使用壽命。

技術領域

本發明涉及本發明涉及一種數控加工中的切削過程優化方法。

背景技術

離心式三元葉輪是離心壓縮機的核心部件，廣泛應用于冶金、石油化工、煤化工等很多領域。其加工效率受到國內外眾學者的廣泛關注，由于三元葉輪有70%~80%的材料在粗加工中去除，粗加工常常占據總加工時間的70%以上。因此，粗加工效率的提升是重中之重。

目前，較為常用的三元葉輪流道粗加工方法有五軸側銑、3+2軸高速銑、變軸插銑、定軸插銑。其中，插銑加工是近年來剛剛應用于三元葉輪粗加工中的一種高效加工方式，由于在插銑加工中刀具主要受軸向力，而刀具在軸向的剛性又較高，故與常用的五軸側銑和3+2軸高速銑相比，具有較為明顯的優勢。

然而，無論是定軸插銑還是變軸插銑，在向下插銑過程中均存在讓刀現象，目前的抬刀方法大多延入刀時的軌跡反向抬起，刀尖勢必會與已加工表面發生刮蹭。由于刀具轉速較高，且抬刀速度較快，會對刀尖造成較大的傷害，使刀具壽命銳減。

發明內容

本發明的目的是為克服上述問題，提出一種三元葉輪Z字型走刀變軸插銑的退刀方法，可大幅度的提升刀具的使用壽命。

本發明所提出的一種三元葉輪Z字型走刀變軸插銑的退刀方法，控制模塊驅動多軸刀具逐行切削預定刀位，并向葉輪表面的未切削區域行進，以刀位為刀心點切削；切削位于同一行的相鄰刀位時，控制模塊驅動刀具沿本刀位與下一刀位連線及其與刀具軸線所成平臺的法向退刀，之后驅動刀具沿刀軸方向抬刀，避免刀尖與工件已加工表面發生刮蹭現象，最后進刀切削，這樣一來能夠極大提升刀具使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明切削位置的意圖。

圖2是本發明插銑數控程序刀位的示意圖。

圖3是本發明刀位切削方向的示意圖。

圖4是本發明第1、2類刀位的抬刀示意圖。

圖5是本發明第3類刀位的抬刀示意圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合圖示，進一步闡述上述技術方案。

如圖所示的一種三元葉輪Z字型走刀變軸插銑的退刀方法，其步驟包括：

第一步，刀位點的提取，將原插銑程序刀位點提取出來，按入刀點、進刀終止點、抬刀點提取刀位，其中，抬刀點與入刀點為同一點，組成了完整的三元葉輪變軸插銑刀位，插銑數控程序刀位的特點如圖2所示。

第二步，刀位點位置的判別，三元葉輪Z字型走刀變軸插銑刀位編排規律如圖3所示，該圖中畫出的刀位都為插銑終止刀位，省去了入刀點和抬刀點，判別分類的刀位都為插銑進刀終止刀位。從葉輪出口開始，從右向左按照一定的步距編排刀位，待一行切削完后，按照一定的切削行距，向葉輪入口方向編排刀位，每一行都是從右向左，故稱為Z字型走刀。根據以上規律，將刀位分為三類：1.每一切削行的最后一刀位，在圖3中用虛線表示；2.所有刀位中的最后一個，在圖3中用點劃線表示；3.即除1、2外的其它刀位，在圖3中用實線表示。在實現無刮蹭抬刀的過程中，計算當前刀位的退刀刀位時，首先要判別當前刀位點屬于哪種類別的刀位。