[发明专利]一种中凸变椭圆曲线加工方法

说明书

本发明涉及一种中凸变椭圆曲线加工方法，其解决了现有中凸变椭圆曲线加工过程程序编制复杂，编制时间长，纠错时调整麻烦的技术问题，其包括以下步骤：通过获取加工对象，建立加工主程序；建立椭圆型线截面数据；利用机床凸轮数据模板导入椭圆型线截面加工数据；建立机床通道2加工椭圆型线程序；导入机床通道1加工主程序和机床通道2加工椭圆型线程序；进行首件试切加工；采用椭圆型线截面圆度仪检测加工件。本发明广泛应用于活塞加工。

技术领域

本发明涉及用于活塞加工技术领域，特别是涉及一种中凸变椭圆曲线加工方法。

背景技术

活塞是内燃发动机的关键部件之一，其工作于高温、高压的恶劣环境中，容易产生热变形和受力变形。为了抵消发动机工作时活塞的热变形，应当在冷状态下将活塞制成某种适当的形状，因此现有的活塞均设计为纵截面为中凸形、横截面为椭圆且在不同裙高处椭圆还是逐渐变化的复杂空间曲面，也就是中凸变椭圆曲线。

一般数控车床是无法加工中凸变椭圆曲线活塞的，只有专用设备才能完成，目前的加工方法主要有立体靠模仿形（仿形凸轮）加工和采用数控高频直线伺服刀架的软靠模加工两种形式。立体靠模仿形加工原理是，通过对零件椭圆形状（型线）数据进行分析、计算，得出椭圆型线截面每5°数值（椭圆圆周360°，共72个点），也就是机床仿形凸轮加工中所转动的角度数值，机床中仿形凸轮升程为凸轮每转动1°，刀具上升或降低0.01mm，机床主轴每转一转，刀具上下往复运行两次（机床凸轮完成椭圆截面72个数据点角度值）。

由于受机床厂家技术条件限制，必须利用计算机处理，手工编制椭圆曲线加工程序，这就存在以下技术问题：

（1）程序编制复杂化，没有专用编程软件，在电脑中计算椭圆型线数据，然后手工输入，程序编制周期长。

（2）程序校对困难，零件椭圆型线截面多且每个椭圆型线截面有72个数据点（椭圆截面按5°一个截面数据点）。

（3）程序调整时间长，零件椭圆型线如果检测不合格，重新在电脑中计算数据，然后手工逐一更改数据，再验证加工。

（4）加工程序中子程序多，每一个截面72个数据点为一个子程序。

（5）子程序中R参数多，每一个截面72个数据点赋值在72个R参数中。

发明内容

本发明为了解决现有中凸变椭圆曲线加工过程程序编制复杂，编制时间长，纠错时调整麻烦的技术问题，提供一种程序编制简便，编制时间短，纠错时调整方便的中凸变椭圆曲线加工方法。

通过对变椭圆数控车床程序及机床加工活塞型线原理进行分析，建立椭圆型线数据模型，根据椭圆数据模型重新调整程序结构，改变程序编制方法，优化程序，消除了机床在程序编制方面存在的不足，完成固化该机床在活塞椭圆数据计算、处理标准化，使其成为统一模板。

本发明提供的中凸变椭圆曲线加工方法，包括以下步骤：

（1）获取加工对象，建立加工主程序；

（2）建立椭圆型线截面数据；

（3）利用机床凸轮数据模板导入椭圆型线截面加工数据；

（4）建立机床通道2加工椭圆型线程序；

（5）导入机床通道1加工主程序和机床通道2加工椭圆型线程序；

（6）进行首件试切加工；

（7）采用椭圆型线截面圆度仪检测加工件。

优选地，步骤（2）和（3）的具体过程是：

1）根据活塞高度处的椭圆度值计算得出椭圆型线与长半轴极角Φ、缩减量e；

缩减量：e=｛SIN（Φ）* SIN（Φ）｝*c/2