一种螺旋铣削方法
阅读说明：本技术 一种螺旋铣削方法 (Spiral milling method ) 是由 夏峰 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种螺旋铣削方法,包括步骤：S1、操作刀具快速定位到加工孔中心处；S2、操作刀具快速定位到加工孔上方5mm安全高度；S3、操作刀具以直线进给到加工孔端面处操作；S4、操作刀具直线进给切削到加工孔所要求直径处；S5、重复n次呼叫螺旋铣削子程序,并跳转至螺旋铣削子程序；S6、操作刀具直线进给切削到加工孔中心处；S7、操作刀具快速定位到加工孔上方5mm安全高度；S8、操作刀具快速返回到设备原点；S9、操作结束回到螺旋铣削主程序起始位置。本发明通过重复修改可以快速调整加工总深度,通过对每次下刀深度的修改来调整加工孔壁的粗糙度,满足加工直径要求的公差等级需求,通用性能好,无需定制非标刀具,削减刀具成本,操作快捷。(The invention discloses a spiral milling method, which comprises the following steps: s1, operating the cutter to quickly locate the center of the machining hole; s2, operating the cutter to quickly position to a safe height of 5mm above the machining hole; s3, operating the cutter to linearly feed to the end face of the machined hole; s4, operating the cutter to linearly feed and cut to the diameter required by the machining hole; s5, repeating the calling spiral milling subprogram for n times, and jumping to the spiral milling subprogram; s6, operating the cutter to linearly feed and cut to the center of the machining hole; s7, operating the cutter to quickly position to a safe height of 5mm above the machining hole; s8, operating the cutter to quickly return to the original point of the equipment; and S9, ending the operation and returning to the initial position of the main program of the spiral milling. The invention can rapidly adjust the total processing depth by repeated modification, adjust the roughness of the processed hole wall by modifying the depth of each cutting, meet the tolerance grade requirement of the processing diameter requirement, have good general performance, do not need to customize non-standard cutters, reduce the cutter cost and operate rapidly.)
技术领域
本发明涉及机械零部件数控车床加工技术领域，特别涉及一种螺旋铣削方法。
背景技术
目前，在名义尺寸小于D10、公差带宽小于0.02mm的孔类CNC样品或100件以下的小批量加工过程中，如果采用镗刀加工，这么小的镗刀在保证切削刚性的条件下一般需用进口高精度镗刀，价格非常昂贵。如果采用非标定制铰刀加工，非标刀具订货周期比较长，且由于是样品及低于100件的小批量加工一般刀具商均要3支起订，同样会产生刀具成本的浪费。
故在现有技术中，一般采用一支普通的硬质合金铣刀通过3D 软件编程加工，其缺点在于：1：一，编程的程序在进行尺寸调整时，每次都要通过U盘或CF卡拷贝到电脑中修改，改完之后再导入到CNC设备控制系统中，过程比较繁琐；二，由于程序是通过U盘或CF卡进行向CNC设备传输的，故需要经常对该U盘或CF卡进行防病毒处理，这给车间的实践生产造成很大的不便，影响车间切削加工效率。
因此亟待提出一种螺旋铣削方法来解决现存问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种螺旋铣削方法，使用该螺旋铣削方法后，通过重复修改可以快速调整加工总深度，能够通过对每次下刀深度的修改来调整加工孔壁的粗糙度，并且调整减小下刀深度来实现重复次数的增加，使刀具分层越多，即可获得加工表面更好的粗糙度,通过对旋转半径补偿的修改来满足加工直径要求的公差等级需求，通用性能更好，大大提高了选择刀具的空间，无需定制非标刀具，节约样品制作成品，削减了刀具成本开销，对于所属技术领域的普通技术人员来说，直接在CNC数控系统中进行编写程序、修改参数，方便快捷，不占用CNC数控系统内存。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种螺旋铣削方法，所述螺旋铣削方法包括螺旋铣削主程序和螺旋铣削子程序，定义00001%为螺旋铣削主程序的主程序标志位，识别主程序标志位并执行旋铣削主程序，包括如下步骤：
S1、操作刀具快速定位到加工孔中心处，将其定义为N01 G00 G90 G54 X0 YO；
S2、操作刀具快速定位到加工孔上方5mm安全高度, 将其定义为N02 G00 G43 H1Z5，其中刀具半径补偿G41为H1；
S3、操作刀具以直线进给到加工孔端面处操作，将其定义为N03 G01 Z0；
S4、操作刀具直线进给切削到加工孔所要求直径处，将其定义为N04 GO1 G91 G41D1 X-A YO，其中刀具半径补偿G41为D1；
S5、重复n次呼叫螺旋铣削子程序，并跳转至螺旋铣削子程序，定义00002%为螺旋铣削子程序的子程序标志位，识别子程序标志位并执行旋铣削子程序；
S6、操作刀具直线进给切削到加工孔中心处，将其定义为N06 G01 G91 X+A Y0；
S7、操作刀具快速定位到加工孔上方5mm安全高度，将其定义为N07 G0 G90 Z5；
S8、操作刀具快速返回到设备原点，将其定义为N08 GO G91 G30 X0 YO ZO；
S9、操作结束回到螺旋铣削主程序起始位置，将其定义为M30。
本发明为了解决其技术问题，所采用的进一步技术方案是：
进一步地说，在S5中，重复n次呼叫螺旋铣削子程序，并跳转至螺旋铣削子程序，定义00002%为螺旋铣削子程序的子程序标志位，识别子程序标志位并执行旋铣削子程序，包括步骤：
S51、操作刀具以三轴同时顺时针旋转半径A,每次切深Z1的方向进行螺旋切削，将其定义为N01 G91 G02 G41 D1 IA ZB；
S52、操作结束后回到螺旋铣削主程序行号N06程序位置处，将其定义为M99。
进一步地说，在S4、S6和S51中，A=(D0-D)/2，其中，A旋转半径，为D0为加工孔直径，D为刀具直径。
进一步地说，在S5中， n=Z/Z1，其中，n为执行螺旋铣削子程序的次数，Z为加工孔深度，Z1为每次下刀量。
进一步地说，在S51中，B=Z1，其中，B为总下刀量，Z1为每次下刀量。
进一步地说，在S1至S8、S51、S52中，N01~N08为程序行号；M99为螺旋铣削子程序结束并回到螺旋铣削主程序；M30为螺旋铣削主程序结束并复位。
本发明的有益效果是：
一、本发明螺旋铣削方法包括螺旋铣削主程序和螺旋铣削子程序,识别主程序标志位并执行旋铣削主程序，分9个步骤进行：第一步，操作刀具快速定位到加工孔中心处；第二步，操作刀具快速定位到加工孔上方5mm安全高度；第三步，操作刀具以直线进给到加工孔端面处操作；第四步，操作刀具直线进给切削到加工孔所要求直径处；第五步，重复n次呼叫螺旋铣削子程序，并跳转执行螺旋铣削子程序；第六步，操作刀具直线进给切削到加工孔中心处；第七步，操作刀具快速定位到加工孔上方5mm安全高度；第八步，操作刀具快速返回到设备原点；第九步，操作结束回到螺旋铣削主程序起始位置，通过对重复n次的修改可以快速调整加工总深度，能够通过对每次下刀深度的修改来调整加工孔壁的粗糙度，并且调整减小下刀深度来实现重复次数的增加，使刀具分层越多，即可获得加工表面更好的粗糙度；
二、本发明螺旋铣削方法可以通过对旋转半径补偿的修改来满足加工直径要求的公差等级需求，通用性能更好，不管加工多大的孔，只要铣刀直径小于被加工孔的直径，通过改变铣刀直径的大小，并调整螺旋铣削主程序和螺旋铣削子程序中的刀具半径补偿即可，大大提高了选择刀具的空间，且无需定制非标刀具，节约了样品制作成品，削减了刀具成本开销；
三、本发明螺旋铣削方法对于使用本发明的程序编制方法所属技术领域的普通技术人员来说，在不会使用3D软件、不借助电脑的情况下，直接在CNC数控系统中进行编写程序、修改参数，方便快捷，且相对于软件编程来说产生更多字迹相比下，不占用CNC数控系统的内存。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明所述螺旋铣削主程序的工作流程示意图；
图2是本发明所述螺旋铣削子程序的工作流程示意图；
图3是本发明通用实施例的刀具运动轨迹示意图之一；
图4是本发明通用实施例的刀具运动轨迹示意图之二；
图5是本发明具体实施例的刀具运动轨迹示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。
实施例1：
该实施例为本发明执行程序运行后刀具螺旋铣削运动过程，为本发明的通用实施：
一种螺旋铣削方法，如图1-图4所示，包括螺旋铣削主程序和螺旋铣削子程序，定义00001%为螺旋铣削主程序的主程序标志位，识别主程序标志位并执行旋铣削主程序，包括如下步骤：
S1、操作刀具快速定位到加工孔中心处，将其定义为N01 G00 G90 G54 X0 YO；
S2、操作刀具快速定位到加工孔上方5mm安全高度, 将其定义为N02 G00 G43 H1Z5，其中刀具半径补偿G41为H1；
S3、操作刀具以直线进给到加工孔端面处操作，将其定义为N03 G01 Z0；
S4、操作刀具直线进给切削到加工孔所要求直径处，将其定义为N04 GO1 G91 G41D1 X-A YO，其中刀具半径补偿G41为D1；
S5、重复n次呼叫螺旋铣削子程序，并跳转至螺旋铣削子程序，定义00002%为螺旋铣削子程序的子程序标志位，识别子程序标志位并执行旋铣削子程序；
S6、操作刀具直线进给切削到加工孔中心处，将其定义为N06 G01 G91 X+A Y0；
S7、操作刀具快速定位到加工孔上方5mm安全高度，将其定义为N07 G0 G90 Z5；
S8、操作刀具快速返回到设备原点，将其定义为N08 GO G91 G30 X0 YO ZO；
S9、操作结束回到螺旋铣削主程序起始位置，将其定义为M30。
在S5中，重复n次呼叫螺旋铣削子程序，并跳转至螺旋铣削子程序，定义00002%为螺旋铣削子程序的子程序标志位，识别子程序标志位并执行旋铣削子程序，包括步骤：
S51、操作刀具以三轴同时顺时针旋转半径A,每次切深Z1的方向进行螺旋切削，将其定义为N01 G91 G02 G41 D1 IA ZB；
S52、操作结束后回到螺旋铣削主程序行号N06程序位置处，将其定义为M99。
在S4、S6和S51中，A=(D0-D)/2，其中，A旋转半径，为D0为加工孔直径，D为刀具直径。
在S5中， n=Z/Z1，其中，n为执行螺旋铣削子程序的次数，Z为加工孔深度，Z1为每次下刀量。
在S51中，B=Z1，其中，B为总下刀量，Z1为每次下刀量。
在S1至S8、S51、S52中，N01~N08为程序行号；M99为螺旋铣削子程序结束并回到螺旋铣削主程序；M30为螺旋铣削主程序结束并复位。
实施例2：
该实施例为实际加工案例，再次说明本发明的运行方式：如图5所示；
参数设置：
直径：D9.95H7 深度20mm；
选用刀具 D6标准硬质合金铣刀；
刀具切削参数 转速S=2000min-1；
切削速度 F=100（mm/min），每分钟切削长度；
每次下刀量Z1=0.5mm；
故A=(9.95-6)/2=1.975mm；
B=0.5mm；
N=20/0.5=40次；
实际加工开始执行：
O0001%；（程序名称：O0001）；
N01 GO G90 G54 X0 Y0 M3 S2000；（主轴快速移动到加工孔的位置,主轴以2000的转速正转）；
N02 G43 H1 Z5 M08；（刀具快速移动到加工孔的上方5mm的位置，切削液打开）；
N03 G01 Z0 F500；(刀具以500mm/分钟切削进给到加工孔端面处)；
NO4 G01 G91 X-1.975 F100；（刀具以100mm/分钟的速度向X轴负方向1.975进行切削进给）；
N05 M98 P0002 L40；(呼叫O0002螺旋铣削子程序,重复呼叫次数40次)；
N06 G01 G91 X1.975；（刀具延X正方向进给速度移动1.975mm，即返回到中心位置）；
N07 G0 G90 Z5；（刀具快速移动到加工孔上方5mm的安全高度）；
N08 G91 G30 X0 Y0 Z0；（X、Y、Z轴返回到设备原点）；
M30；（O0001螺旋铣削主程序结束）；
O0002(D6EM)%；(O0002螺旋铣削子程序D6铣刀)
NO1 G91 G02 I1.975. Z-0.5 F100；（刀具以三轴同时切削进给的顺时针螺旋方式加工，旋转半径1.975mm，下刀深度0.5mm,切削速度100mm/分钟）；
M99；（O0002螺旋铣削子程序结束，回到O0001螺旋铣削主程序）。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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