[发明专利]窄深槽台阶式分层铣削法

说明书

技术领域

本发明涉及一种窄深槽台阶式分层铣削法，主要用于有窄深槽类结构零件的分层粗加 工。

背景技术

开窄深槽时采用台阶式分层的加工方法，技术优势尤为显著。目前，一般的工程技术人 员对于窄深槽类结构在编制数控粗加工程序时，简单的编程方案有两种：一种是只进行轴向 分层，开出槽宽与刀具直径相同的槽口；另一种是先径向分层再轴向分层，开出比刀具直径 大的更接近零件最终尺寸的槽口。但是这两种方法各有弊端：1、只轴向分层的弊端，往往 刀具直径与槽口最终尺寸的差值不适合作为精加工余量，造成精加工效率低；因加工后槽口 宽理论上刀具直径相同，当零件发生让刀时，槽宽小于刀杆直径，无切削刃的刀杆部分在加 工较深部位时会与零件侧壁产生挤压，甚至导致刀具折断。因加工后槽口宽理论上与刀具直 径相同，短刃刀具的排屑效果不好，如果选择长刃刀具又会造成刃长浪费，且刀具强度更 低。2、径向轴向均分层的弊端，刀具在径向分层时，第二刀非径向满刀加工，相对第一刀 的径向满刀加工刀具受力不均，切削过程相对不稳定，对刀具的寿命不利；与只轴向分层相 比，加工路径要长一倍，加工效率太低。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种窄深槽台阶式分层铣削法，改变传统加工方法，加 工过程中刀具轴向径向同步分层，形成台阶式的加工轨迹，以与单纯的轴向分层相同的切削 参数，加工出径向轴向同时分层的槽口状态，加工过程中刀具受到的冲击小，刀具利用率 高，加工效率高，对于较深的槽口尤为适用，效率提升明显，可以广泛应用到有窄深槽类结 构零件数控加工中(包括从板料上切出零件外轮廓)，能显著提高槽腔的加工效率，提高产 品竞争力。

本发明采用的技术方案为：

窄深槽台阶式分层铣削法，包括如下步骤：

1)确定待加工窄深槽的槽宽W和槽深H，选择刀具，设该刀具的直径为D，确定每次进 给铣削的切深为Ap，将加工窄深槽分为N层，每层的横截面为W×Ap的长方形；

2)使用编程软件中的轮廓加工命令，进行台阶式分层铣削加工，具体为

2.1)第一次铣削，加工第一层，靠近槽口的一侧第一层铣削横截面为D×Ap的长方 形；

2.2)第二次铣削，同时加工第一层余量和第二层，第二次铣削的横截面为L型，该L 型短边为位于槽口另一侧第一层余量为(W-D)×Ap的长方形，L型长边为位于第二层为D ×Ap的长方形；

2.3)第三次铣削，同时加工第二层余量和第三层，第三次铣削的横截面为L型，该L 型短边为位于槽口一侧的第二层余量为(W-D)×Ap的长方形，L型长边为位于第三层为D ×Ap的长方形；

2.4)第四次铣削至第N次铣削，加工第三层至第N层，第四次铣削至第N次铣削的横 截面均为L型，只是L型短边位置交替变换，由槽口的一侧和槽口的另一侧交替变换，即重 复步骤2.2)和2.3)；

2.5)第N+1次铣削，加工第N层余量，第N层余量铣削的横截面为(W-D)×Ap的长 方形，完成槽加工。

所述的窄深槽台阶式分层铣削法，步骤1)中刀具直径D﹤槽宽W﹤2×刀具直径D。

所述的窄深槽台阶式分层铣削法，步骤2)使用编程软件中的轮廓加工命令，作出用于 复制式编程的基础程序段，利用复制式编程指令形成加工路径，进行台阶式分层铣削加工。

本发明具有以下有益效果：

本发明窄深槽台阶式分层铣削法，采用台阶式分层铣削法，与纯轴向分层方式相比，槽 口余量可控，利于精加工提效，且加工后的槽口比刀具直径大，不存在研刀杆的情况，排屑 条件好；与径向轴向同时分层的方式相比，每一刀都是径向满刀加工，切削过程平稳，刀具 寿命长，加工路径少一半，加工效率可以提高90％以上，槽越深效率提升越明显。

附图说明

图1为本发明实施例窄深槽台阶式分层铣削法的加工路径示意图。

具体实施方式

窄深槽台阶式分层铣削法，包括如下步骤：

1)确定待加工窄深槽的槽宽W和槽深H，选择刀具，设该刀具的直径为D，确定每次进 给铣削的切深为Ap，将加工槽分为N层，每层的横截面为W×Ap的长方形；刀具直径D﹤槽 宽W﹤2×刀具直径D。在不影响进给速度的情况下，直径大的刀具效率更高，由于刀具直径 均参与切削，每层切深不会太深，因此优选采用可更换刀头或刀片形式的刀具，减少刀具损 耗。