一种轮廓车削加工方法
阅读说明：本技术 一种轮廓车削加工方法 (Contour turning method ) 是由 姚力军 张桐滨 周文 程忠飞 吴庆飞 童祯祥 于 2021-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种轮廓车削加工方法,所述加工方法采用自动机床的极坐标插补功能。所述加工方法对刀具的要求较低,一般为常用标准刀具,且加工得到的表面粗糙度良好无需经过抛光、研磨等后续工序。(The invention provides a contour turning method, which adopts a polar coordinate interpolation function of an automatic machine tool. The machining method has low requirements on the cutter, is generally a common standard cutter, and can obtain a machined surface with good roughness without subsequent procedures such as polishing, grinding and the like.)
技术领域
本发明属于车削加工领域，涉及一种轮廓车削加工方法。
背景技术
当前很多企业受限于设备性能或是企业的技术水平，目前对于些简单外轮廓或偏心圆加工时都采用用成型刀加工或拆分为多道工序加工，亦或是采用爬曲面加工。这样就造成频繁报买成型刀或是增加产品流转周期，不利于成本节约。用球刀进行曲面加工时间长且表面粗糙度较差，往往需要利用抛光或研磨进行处理，如拆分工序利用成型铣刀加工表面借刀不完美，且需要定制刀具周期比较长。拆分工序加工增加产品流转周期，同时也不利于品质把控。
CN103792880A公开了一种提升螺纹车削速度与加工精度的数值控制系统及方法，输入一螺纹加工程序于一数值控制装置，数值控制装置用以控制一加工机之一刀具之运作；输入一螺纹种类于数值控制装置；根据螺纹种类计算刀具之一实体运动轴X与一实体运动轴Z的退刀时间；根据退刀时间进行实体运动轴X与实体运动轴Z的轴向动程规划，并进行一插值运算后分别产生X轴插值命令与Z轴插值命令；整合X轴插值命令与Z轴插值命令为退刀程序；整并退刀程序与螺纹加工程序为最终加工程序。达到增进加工效率、降低开发成本以及简化生产流程的目的。
CN103260824A公开了一种数控机床刀具轨迹部件加工程序修正系统包括：人机界面部(100)，其被输入刀具轨迹部件加工程序，该刀具轨迹部件加工程序由自动地执行用于利用数控机床的刀具加工加工物的刀具轨迹的一个以上的加工块构成；数控内核部(200)，其按照每个加工块对输入到上述人机界面部(100)的上述部件加工程序进行分析而生成各自的加工块信息；刀具轨迹模块部(300)，其依次调用由上述数控内核部(200)分析的上述加工块信息，在存在连续包含预先设定的基准个数以上的包含快速移送命令的加工块的连续快速移送加工块组的情况下，以减小刀具轨迹并能避免上述刀具与上述加工物之间的碰撞的方式，修正上述连续快速移送加工块组；以及仿真部(400)，其按照由上述数控内核部(200)分析的每个上述加工块对上述部件加工程序进行仿真。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种轮廓车削加工方法，所述加工方法对刀具的要求较低，一般为常用标准刀具，且加工得到的表面粗糙度良好无需经过抛光、研磨等后续工序。
为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种轮廓车削加工方法，所述加工方法采用自动机床的极坐标插补功能。
作为本发明优选的技术方案，所述车削加工过程中自动机床的车刀进给值为2000～9000mm/min，如3000mm/min、4000mm/min、5000mm/min、6000mm/min、7000mm/min或8000mm/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述车刀的刀尖R角为0.2～0.8，如0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7或0.75等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述加工方法通过编制加工程序控制所述自动机床完成加工。
作为本发明优选的技术方案，所述加工程序首先进行刀具的选取和定位。
作为本发明优选的技术方案，所述刀具选取后依次进行坐标系设定、进给量设定以及车削初始位置设定。
作为本发明优选的技术方案，所述车削初始位置设定后开始通过极坐标插补进行轮廓车削。
优选地，所述轮廓车削开始后依次进行加工平面选择、直线插补以及圆弧插补。
优选地，所述直线插补的进给值为1000～2000mm/min，如1100mm/min、1200mm/min、1300mm/min、1400mm/min、1500mm/min、1600mm/min、1700mm/min、1800mm/min或1900mm/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述圆弧插补的进给值为3500～4500mm/min，如3600mm/min、3700mm/min、3800mm/min、3900mm/min、4000mm/min、4100mm/min、4200mm/min、4300mm/min或4400mm/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述圆弧插补后采用循环语句进行螺旋走刀。
优选地，所述螺旋走到采用圆弧插补。
优选地，所述圆弧插补的进给量为8000～10000mm/min，如8200mm/min、8500mm/min、8800mm/min、9000mm/min、9200mm/min、9500mm/min或9800mm/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述螺旋走刀结束后停止极坐标插补。
优选地，所述极坐标插补结束后依次进行坐标系还原以及主轴分度解除。
作为本发明优选的技术方案，所述加工程序包括依次进行的：
刀具的选取和定位、坐标系设定、进给量设定、车削初始位置设定、开始极坐标插补、加工平面选择、直线插补、圆弧插补、采用循环语句进行螺旋走刀、停止极坐标插补、坐标系还原以及主轴分度解除。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明利用车削中心机床中极坐标插补功能，用车刀高进给切削材料(进给值F2000～9000mm/min)，从而获得需要的尺寸特征，所述加工方法加工对刀具的要求较低，一般为常用标准刀具，且加工得到的表面粗糙度良好无需经过抛光、研磨等后续工序。
附图说明
图1为本发明实施例1-3制备得到的零件的结构示意图；
图2为本发明实施例4制备得到的零件的结构示意图。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
本发明具体实施方式中使用的自动机床的型号为西铁城Cincom L20(2M10型)。
实施例1
本实施例提供一种轮廓车削加工方法，所述加工方法采用自动机床的极坐标插补功能，所述加工方法通过编制加工程序控制所述自动机床完成加工，所述加工程序包括依次进行的：
刀具的选取和定位、坐标系设定、进给量设定、车削初始位置设定、开始极坐标插补、加工平面选择、直线插补、圆弧插补、采用循环语句进行螺旋走刀、停止极坐标插补、坐标系还原以及主轴分度解除。具体为：
T0300(DCET11T302R-JSFPR930)；
#10＝-0.5；
#22＝0.08；
M52；
G50W-6.0；
G98G1X[#814+1.0]Z-0.5F10000T3；
G1X14.2F1500；
G12.1E＝C；
G17；
G1X0.0C7.1F1500；
G3X-3.172C6.352R7.1F4000；
WHILE[#10LT11.0]DO1；
G3X-3.172C-6.352Z[#10+[#22*0.346]]R7.9F2500；
G3X3.172C-6.352Z[#10+[#22*0.5]]R7.1；
G3X3.172C6.352Z[#10+[#22*0.846]]R7.9；
G3X-3.172C6.352Z[#10+[#22*1.0]]R7.1；
#10＝#10+#22；
END1；
G13.1；
G18；
G0X40.0T0；
G50W6.0；
M20.
加工得到的零件的结构如图1所示，其表面粗糙度为Ra0.6左右，得到的轮廓尺寸中差。
实施例2
本实施例提供一种轮廓车削加工方法，所述加工方法采用自动机床的极坐标插补功能，所述加工方法通过编制加工程序控制所述自动机床完成加工，所述加工程序包括依次进行的：
刀具的选取和定位、坐标系设定、进给量设定、车削初始位置设定、开始极坐标插补、加工平面选择、直线插补、圆弧插补、采用循环语句进行螺旋走刀、停止极坐标插补、坐标系还原以及主轴分度解除。具体为：
T0300(DCET11T302R-JSFPR930)；
#10＝-0.5；
#22＝0.08；
M52；
G50W-6.0；
G98G1X[#814+1.0]Z-0.5F10000T3；
G1X14.2F1500；
G12.1E＝C；
G17；
G1X0.0C7.1F1000；
G3X-3.172C6.352R7.1F3500；
WHILE[#10LT11.0]DO1；
G3X-3.172C-6.352Z[#10+[#22*0.346]]R7.9F4500；
G3X3.172C-6.352Z[#10+[#22*0.5]]R7.1；
G3X3.172C6.352Z[#10+[#22*0.846]]R7.9；
G3X-3.172C6.352Z[#10+[#22*1.0]]R7.1；
#10＝#10+#22；
END1；
G13.1；
G18；
G0X40.0T0；
G50W6.0；
M20.
加工得到的零件的结构如图1所示，其表面粗糙度为Ra0.6左右，得到的轮廓尺寸极限值。
实施例3
本实施例提供一种轮廓车削加工方法，所述加工方法采用自动机床的极坐标插补功能，所述加工方法通过编制加工程序控制所述自动机床完成加工，所述加工程序包括依次进行的：
刀具的选取和定位、坐标系设定、进给量设定、车削初始位置设定、开始极坐标插补、加工平面选择、直线插补、圆弧插补、采用循环语句进行螺旋走刀、停止极坐标插补、坐标系还原以及主轴分度解除。具体为：
T0300(DCET11T302R-JSFPR930)；
#10＝-0.5；
#22＝0.08；
M52；
G50W-6.0；
G98G1X[#814+1.0]Z-0.5F10000T3；
G1X14.2F1500；
G12.1E＝C；
G17；
G1X0.0C7.1F2000；
G3X-3.172C6.352R7.1F4500；
WHILE[#10LT11.0]DO1；
G3X-3.172C-6.352Z[#10+[#22*0.346]]R7.9F8000；
G3X3.172C-6.352Z[#10+[#22*0.5]]R7.1；
G3X3.172C6.352Z[#10+[#22*0.846]]R7.9；
G3X-3.172C6.352Z[#10+[#22*1.0]]R7.1；
#10＝#10+#22；
END1；
G13.1；
G18；
G0X40.0T0；
G50W6.0；
M20.
加工得到的零件的结构如图1所示，其表面粗糙度为Ra0.6左右，得到的轮廓尺寸超出公差范围。
实施例4
本实施例提供一种轮廓车削加工方法，所述加工方法采用自动机床的极坐标插补功能，所述加工方法通过编制加工程序控制所述自动机床完成加工，所述加工程序包括依次进行的：
刀具的选取和定位、坐标系设定、进给量设定、车削初始位置设定、开始极坐标插补、加工平面选择、直线插补、圆弧插补、采用循环语句进行螺旋走刀、停止极坐标插补、坐标系还原以及主轴分度解除。具体为：
M18C90.0
T0300(DCET11T302FR-JSFPR930)
#10＝-0.5
#22＝0.08
M52
G50W-6.0
G98G1X[#814+1.0]Z-0.5F10000T3
G1X14.2F500
G12.1E＝C
G17
G1X0.0C7.1F1500
G3X-3.172C6.352R7.1F4000
WHILE[#10LT11.0]DO1
G3X-3.172C-6.352Z[#10+[#22*0.346]]R7.9F9000
G3X3.172C-6.352Z[#10+[#22*0.5]]R7.1
G3X3.172C6.352Z[#10+[#22*0.846]]R7.9
G3X-3.172C6.352Z[#10+[#22*1.0]]R7.1
#10＝#10+#22
END1
G13.1
G18
G0X40.0T0
G50W6.0
加工得到的零件的结构如图2所示。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
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