[发明专利]数控加工渐进插补法加工复杂曲面

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控加工渐进插补法加工复杂曲面，适用于复杂曲面的缘条、肋条和腹板类零件的数控加工。

背景技术

如图1所示，原来加工复杂曲面的缘条、肋条和腹板类零件采用球头刀具行切的方法，该方法的弊端为：原来按照常规思维方式中，球头刀是一种无底刃的立铣刀，由于球头刀的刀具底圆角R等于刀具直径D的一半，比一般其它立铣刀的底圆角R大，所以在开角双曲面缘条或筋条类零件的加工大多数倾向于用球头刀具并采用行切方法加工零件表面。这种行切加工方法不可避免地带来一些先天的弊端，在切削过程中刀具始终在局部区域与切削区接触，结果造成了刀具底圆半径R区域磨损严重，使得刀具的耐用度急剧下降；而其行切法加工后的零件表面一般都需要进行钳工打磨修整，增加了多余的工作量；零件表层组织可能会因为打磨过多产生过烧现象，影响零件的表面质量。

另一种加工方法是为了加大接触面，采用刀具底圆半径R小于刀具半径的一般立铣刀加工，此时可以同时利用刀具的底圆半径R和底刃进行加工，但是对于行切来说刀具的轴向始终不变，这样对于一般曲面零件加工效果还可以，但是对于复杂零件加工表面则很多表面无法加工到位，即表面残余量太大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数控加工渐进插补法加工复杂曲面，该方法利用铣刀的接触面积大，效率高，同时被加工零件的表面残余量小，不需要打磨，从而提高零件的质量。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种数控加工渐进插补法加工复杂曲面，其特征在于包括以下步骤：

1）将复杂曲面的缘条、肋条或腹板类零件装夹固定在数控机床平台上；

2）编制数控加工程序，当被加工面曲率变化平缓时，利用铣刀的底刃切削，并保证刀具轴向和被加工零件表面的切线方向垂直；当被加工曲面带有倾斜或竖直，则利用铣刀的侧刃铣削，刀具轴向和被加工零件表面的切线方向平行；

3） 调用数控程序，验证实际加工曲面轮廓与理论曲面一致，使刀位分布最大化地取出残留余量；

4）直接利用数控程序进行曲面零件的加工。

该数控加工渐进插补法加工复杂曲面采用上述步骤，利用刀具侧刃或底刃在被加工曲面上沿着既定的编程轨迹滑动，刀具的侧刃和底刃在切削过程中始终与曲面保持相切，按曲面的加工容差来分配轴向偏移量的大小，对加工过程中，刀位形成不同程序的变化，最终实现曲面的加工。

附图说明

图1为数控加工普通行切示意图。

图2为侧刃渐进插补时的示意图。

图3为底刃渐进插补时的示意图。

其中，1、刀具底圆半径R；5、行切时残留余量；6、侧刃渐进插补时的残留余量；7、底刃渐进插补时的残留余量；8、球头刀；9、除球头刀外的一般数控立铣刀；10、零件被加工表面。

具体实施方式

一种数控加工渐进插补法加工复杂曲面，其特征在于包括以下步骤：

1）将复杂曲面的缘条、肋条或腹板类零件装夹固定在数控机床平台上；

2）编制数控加工程序，如图1所示，当被加工面曲率变化平缓时，利用铣刀的底刃切削，并保证刀具轴向和被加工零件表面的切线方向垂直；如图2所示，当被加工曲面带有倾斜或竖直，则利用铣刀的侧刃铣削，刀具轴向和被加工零件表面的切线方向平行；

3）调用数控程序，验证实际加工曲面轮廓与理论曲面一致，使刀位分布最大化地取出残留余量；

4）直接利用数控程序进行曲面零件的加工。