[发明专利]一种螺杆的粗加工方法

说明书

本发明公开了一种螺杆的粗加工方法，通过该方法生成螺杆粗加工刀具轨迹；该方法包含：步骤1，对螺杆模型的型面进行重新构造，即对螺杆模型的型面在精度允许的范围内进行重新构造，使其更好的吻合其型线‑螺旋线的特征。步骤2，生成刀具轨迹。根据螺杆型面的外凸与内凹的特征，即阳面与阴面，设置不同的加工方法，从而得到最佳的刀具轨迹。步骤3，进行后置处理。通过设定将有微小运动的运动轴输出忽略，以达到在切削阶段只有一个旋转轴和一个线性轴，即两轴运动的效果。本发明提供的螺杆的粗加工方法，生成的螺杆粗加工刀具轨迹，不仅高效，而且适合通用的五轴机床，可实现低成本和高效率兼得的效果。

技术领域

本发明涉及一种螺杆制造加工方法，具体地，涉及一种螺杆的粗加工方法。

背景技术

近些年来我国空压机、冷冻机、工业泵、塑料机械的应用越来越广泛，越来越被人们所熟知，因此其中关键部件-螺杆的制造技术及加工工艺也成为需要着重关注的领域。如图1和图2所示。在引进了国外先进的加工、检测设备及计算机软、硬件后，我国螺杆的制造水平有了长足的进步。但是仍然存在加工效率低下，费用昂贵的缺点。

常用的螺杆加工方法基本上遵循车削棒料作为毛坯，然后粗铣，精铣成形的基本步骤。根据使用的机床可以分为两类。

第一种为车铣复合机床。由于螺杆长轴的特点，导致装夹刚性差,受切削力作用易弯曲，热变形伸长大，因此基本上使用两顶尖或者卡盘和顶尖装夹的方式。由于螺杆曲面遵循螺旋线的基本规则，三轴机床难以一次加工到所需的深度，所以不止精加工，粗加工也必须使用五轴加工方式，这就使每次的切削用量比较小，不仅增加了加工的时间，降低了加工效率，而且长时间易导致机床过高的损耗。尤其对于硬度比较高的材料，加工时间将是一个严重的制约因素。如图3和图4所示，图中1表示所需切削掉的毛坯量。

第二种为专用机床。根据所要加工的螺杆特性，使用匹配的专用机床甚至成型刀来加工，可以提供较高的效率，但是随之而来的就是费用非常的昂贵。专机的价格要远远高于通用的机床。同时对于不同型号的螺杆，需要配以不用的专机，使制造成本始终处于比较高位的状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种生成螺杆粗加工刀具轨迹的方法，这种轨迹不仅高效，而且适合通用的五轴机床，可实现低成本和高效率兼得的效果，解决现有技术中存在的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种螺杆的粗加工方法，其中，通过所述的方法生成螺杆粗加工刀具轨迹；所述的方法包含：步骤1，对螺杆模型的型面进行重新构造；步骤2，生成刀具轨迹；步骤3，进行后置处理。

上述的螺杆的粗加工方法，其中，所述的步骤1是对螺杆模型的型面在精度允许的范围内进行重新构造，使其更好的吻合其型线-螺旋线的特征。

上述的螺杆的粗加工方法，其中，所述的步骤1中，首先分别指定螺杆凹槽两侧的型面，同时指定螺杆对应螺旋线的参数，以及确定两张型面对应螺旋线所依赖的坐标系，然后生成修正后的两张型面，在需要进一步修正时，则进行二次构造。

上述的螺杆的粗加工方法，其中，所述的步骤1中的二次构造是分别设定两张修正面的截面线进行再次构造。

上述的螺杆的粗加工方法，其中，所述的螺杆对应螺旋线的参数包括角度，螺距，起始和终止位置。

上述的螺杆的粗加工方法，其中，所述的步骤2是根据螺杆型面的外凸与内凹的特征，即阳面与阴面，设置不同的加工方法，从而得到最佳的刀具轨迹。

上述的螺杆的粗加工方法，其中，所述的步骤2中，不同的加工方法包括刀轴、垂直面、朝向面三种投影方式，和旋转轴、侧刃、直线的三种刀轴控制方式，对应阴阳螺杆的不同特性。