[发明专利]一种零部件轮廓的加工方法

说明书

技术领域

本发明属于零部件轮廓机加工方法，尤其是涉及一种零部件轮廓的加工方法。

背景技术

现如今，对机加工的精度要求越来越高。在所加工的零部件中，经常会遇到由双直线与圆弧相切组成的轮廓加工，该轮廓的轮廓线由一个圆弧段和分别与该圆弧段的左右两端部相接且均与该圆弧段相切的两条直线组成，例如如图2所示的采煤机行走箱1底部的外轮廓线。上述轮廓线中两条直线与圆弧段的相切点分别对应为两条直线与圆弧段之间交点，即该圆弧段的两端点。实际对上述轮廓线进行加工时，例如在普通镗床上加工上述轮廓时，需要计算相应的旋转角度并旋转工作台，操控不便，并且加工出来的外形有接棱，不平滑，外观质量差，为满足外观质量要求，需要用数控镗铣床编程加工。

但是，采用数控镗铣床加工上述轮廓时，关键是需要计算上述两条直线与圆弧段相切点的坐标，并编制相应的软件程序。由于上述计算过程繁琐，机床操作者计算坐标点和编制相应的软件程序所花时间至少需要30分钟，加工效率低，且出错率高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种零部件轮廓的加工方法，其设计合理、加工步骤简单、实现方便且通用性强、出错率低，能解决由双直线与圆弧相切组成的轮廓加工过程中存在的计算坐标点和编制相应软件程序所花时间较长、出错率高等实际问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种零部件轮廓的加工方法，所加工轮廓的轮廓线由布设在同一平面上的一个圆弧段和两条直线段组成，两条所述直线段分别与所述圆弧段的左右两端点相接且二者均与所述圆弧段相切，两条所述直线段分别为与所述圆弧段左端点C相接的直线段CD和与所述圆弧段右端点B相接的直线段AB，所述圆弧段对应的圆心角α＜180°，直线段AB与圆弧段的相切点为所述圆弧段的右端点B，直线段CD与圆弧段的相切点为所述圆弧段的左端点C，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、建立平面直角坐标系：在所加工轮廓的轮廓线设计图纸上，以所述圆弧段的圆心为坐标原点O，且以坐标原点O和所述圆弧段的中点M所在直线为纵坐标，建立平面直角坐标系，所述圆弧段的中点M处于纵坐标的正半轴上；在所建立的平面直角坐标系中，右端点B(R21，R22)处于第一象限，左端点C(R31，R32)处于第二象限；同时，根据平面几何原理，对端点A(R11，R12)和端点D(R41，R42)所处位置进行判断，且判断得出端点A(R11，R12)处于第一象限、第四象限或横坐标轴正半轴上，端点D(R41，R42)处于第二象限、第三象限或横坐标轴负半轴上；再根据端点A和端点D所处位置的判断结果，并结合所加工轮廓的轮廓线设计尺寸，在平面直角坐标系中标出中点M(0，R1)、端点A(R11，R12)和端点D(R41，R42)的坐标，其中参数R1、|R11|、|R12|、|R41|和|R42|均为根据轮廓线设计尺寸与平面几何关系可直接得出的已知数值，R1为所述圆弧段的设计半径；

步骤二、采用数控机床对所加工零部件的轮廓进行加工，所采用的数控机床包括机架、安装在机架上且用于平稳夹持被加工零部件的夹持机构、安装在机架上的电动切削刀具、对所述电动切削刀具进行控制的控制器和与所述控制器相接的参数输入单元，所述电动切削刀具与所述控制器相接，且加工之前将被加工零部件平稳固定在所述夹持机构上，其加工过程如下：

201、初始参数设定：通过所述参数输入单元，输入参数值R1、|R11|、|R12|、|R41|和|R42|；同时，根据端点A和端点D所处位置的判断结果，通过所述参数输入单元输入端点A和端点D所处的位置；

202、各端点坐标值计算：所述数控机床中的控制器根据端点A和端点D所处的象限，对端点A(R11，R12)、端点D(R41，R42)、右端点B(R21，R22)和左端点C(R31，R32)的坐标值进行计算：

当端点A处于第一象限时，R11＝|R11|且R12＝|R12|；控制器调用公式R21＝R1×sinβ₁和R22＝R1×cosβ₁，计算得出右端点B(R21，R22)的坐标值，式中

当端点A处于第四象限时，R11＝|R11|且R12＝-|R12|；控制器调用公式R21＝R1×sinβ₂和R22＝R1×cosβ₂，计算得出右端点B(R21，R22)的坐标值，式中