[发明专利]车铣加工中心XZC三轴联动铣螺纹法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种在大型立、卧车铣加工中心上，铣削大型回转件分度圆上螺纹孔的工艺方法。

背景技术

目前，在车铣加工中心上加工大型回转体件时，其端面分度圆上小直径螺纹孔（M24以下）的加工，通常是工作台C轴回转相应角度，X轴同时快速移动到位，动力头Z轴进给可直接钻孔、攻丝完成。但是，如果遇到其分度圆上大直径螺纹孔（M24以上）的加工时，由于受动力头的功率限制，附件主轴扭矩达不到足够大，很难按常规方法直接钻孔、攻丝完成，通常是将工件转到其它机床——数控镗铣类机床上，进行下道工序加工，才能完成。换机床的多序加工，不但拉长了生产周期，并且涉及到工件的二次装夹、找正及定位，增加了螺孔位置的重复定位误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种在大型立、卧车铣加工中心上、一道工序即可加工完成大直径螺纹孔的方法，不涉及二次装夹、找正及定位问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：车铣加工中心XZC三轴联动铣螺纹法，具体包括下述步骤：

（1）将大型回转体工件的中心与车铣加工中心工作台的回转中心调整一致后安夹；

（2）按图纸上螺孔位置尺寸分别以工件表面相应点为起始点，使用动力头安装螺纹铣刀，X轴做左右往返进给直线运动，X轴直线进给速率呈正弦函数曲线循环变化，Z轴做向下进给直线运动， Z轴直线进给速率为匀速；

（3）在X、Z轴两轴联动的同时，工作台带动工件进行C轴回转摆角运动，C轴角度进给速率呈余弦函数曲线循环变化；

（4）XZC三轴配合进行插补联动铣削，获得合成的匀速螺旋线形走刀轨迹。

上述三轴配合进行插补联动铣削，获得合成的匀速螺旋线形走刀轨迹，是利用车铣加工中心运行数控程序完成的，该数控程序由人工编制或使用计算机辅助编程软件，在进行零件图样分析，确定回转体件上螺孔加工工艺基础上，对零件建模，向计算机输入各初始条件，包括：①回转体件上表面中心定义为工件编程原点；②.定义X轴、Z轴为两直线运动轴；③.定义C轴为工作台带动工件回转摆角运动轴；④.使三轴配合进行插补联动，形成螺旋线形的运动轨迹；计算机根据设定要求生成XZC三轴联动的螺纹加工轨迹，并根据实际加工状态对生成的轨迹进行裁剪、拼接等编辑处理，形成各分度圆上螺纹孔被螺纹铣刀插补铣削的加工轨迹；输入机床、刀具、切削用量等工艺参数和各种编程指令代码格式，计算机会根据已设定的螺纹铣削轨迹自动生成车铣加工中心可使用的NC程序；将生成的指令程序传输至车铣加工中心机床，将大型回转体工件安夹到机床工作台上，定位、安卡；启动XZC三轴联动程序，分别加工出回转体工件分度圆上各螺纹孔。

本实用新型具有如下有益效果：本发明方法的应用，可基本实现大型回转类工件在一台车铣加工中心上，就能完成包括工件分度圆上大直径螺纹孔铣削内容的全序加工，减少了工件加工过程中的周转次数和再次装卡、找正问题，既提高了工件加工精度，又缩短了生产周期。

附图说明

图1是实施例1大型轮毂加工示意图。

图2是实施例1的XZ两轴联动示意图。

图3是实施例1的XC两轴联动示意图。

图4是实施例1的XZC三轴联动速率变化状态图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明：车铣加工中心XZC三轴联动铣螺纹法，包括下述步骤：

（1）零件图样分析，确定回转体件上螺孔加工工艺：

首先根据工件图纸提供的螺纹孔分布情况和形位尺寸，进行工艺分析，确定工件分度圆上各螺纹孔的加工方案，主要是分析零件上各螺孔的几何要素与技术要求，明确加工方式，确定加工次序，选择使用的车铣加工中心机床、工件夹具、螺纹铣刀型号和螺纹铣削工艺参数等，制订各大尺寸螺孔切削加工路线，确定工件基准点、参考点和螺纹铣刀走刀路线。

（2）零件图形的计算机化：

使用各种CAD软件，包括自动编程软件，如Mastercam、UG、CAXA等进行零件建模，按图纸要求将回转体件外形和待加工的各分度圆上螺纹孔转化为线架模型，供计算机识别。应注意的是：如果不采用自动编程软件本身提供的功能制作零件模型，则必须保证模型的文件格式能够被自动编程软件所接受。

前述两步骤是本领域普通技术人员熟知的常规技术，本申请完全按照常规技术要求执行。

（3）确定刀具运动轨迹：