[发明专利]一种筒状结构件内壁环形下陷特征加工方法

说明书

一种筒状结构件内壁环形下陷特征加工方法，首先根据带有环形下陷特征的筒状结构件选择加工零件和角度头型号，再根据筒状结构件的环形下陷特征结构制定加工方案，并采用角度头加工筒状结构件环形下陷特征，编制角度头加工程序，采用CAM软件编制角度头加工程序，对角度头后置处理及超程优化处理生成角度头加工程序，传输并加载角度头加工程序；最后安装角度头并加工筒状结构件内壁环形下陷，本发明能够有效解决筒状结构件环形下陷特征的加工，并能拓展至狭窄空间内的曲面特征加工；同时有效解决C摆超程，对超程角度进行优化，以避免机床因超程而无法加工的问题。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种筒状结构件内壁环形下陷特征加工方法。

背景技术

筒状结构件内部侧壁下陷为难加工结构特征，由于筒状结构直径尺寸较小，传统工艺方法只能通过人工修磨完成，不仅周期长、质量难保证，且对于全局环形下陷尤其是难加工材料环形下陷，人工修磨难度更大。对于宽度较大的环形下陷特征可采用T型刀进行加工，但对于宽度较大的非封闭局部环形下陷特征，采用T型刀加工后，下陷两端会形成斜角残余，需人工修磨残余；对于宽度较小的环形下陷特征受T型刀尺寸限制无法进行加工，可采用角度头进行加工，角度头主要用于钻孔、铣孔和定轴铣削。

对现有的技术文献检索发现，隋少春等在学术期刊《制造技术与机床》2012(11)，P24-27上发表论文“飞机结构件复杂结构数控分度头加工技术的应用研究”，李海的硕士学位论文“飞机复杂结构件角度头加工技术”以及向兵飞等在学术期刊《教练机》2016(1)，P11～15上发表论文“角度头加工技术在复杂结构件上的应用研究”，均对角度头加工技术在航空结构件上的应用进行了阐述，但三篇论文中均未对筒状结构件环形下陷特征加工方法进行论述，也未对角度头联动加工过程中C摆超程及处理方法进行论述。经查，尚无角度头联动加工过程中的角度超程优化处理方法。

筒状结构件内壁下陷特征的加工制约着产品的研制周期，急需一种加工方法解决环形下陷的加工难题和角度超程优化处理难题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种筒状结构件内壁环形下陷特征加工方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种筒状结构件内壁环形下陷特征加工方法，具体步骤如下：

步骤(1)根据带有环形下陷特征的筒状结构件选择加工零件和角度头型号；

步骤(2)根据筒状结构件的环形下陷特征结构制定加工方案，并采用角度头加工筒状结构件环形下陷特征；

步骤(3)编制角度头加工程序，采用CAM软件编制角度头加工程序；

步骤(4)对角度头后置处理及超程优化处理，具体处理流程如下：

①录入机床信息：机床C摆行程、用于圆弧插补位置计算的机床系统及圆弧插补计算方式，其中，圆弧插补计算方式包括圆弧插补和圆弧点位插补两种方式；

②录入超程计算信息：超程圆弧插补半径R、插补圆弧角度α和超程处理安全距离值

③逐行进行程序后置处理：根据CAM软件编制的前置文件逐行进行处理，程序后置处理包含点位计算、摆角计算、转速和进给速度处理、走刀方式处理，并记录点位和矢量值，其中，点位计算根据前置文件中的点位、矢量和刀具长度值计算得到，摆角计算根据机床运动链计算得到C值，刀尖点与回转中心P点之间的距离为L，前置点位为：X，Y，Z，I，J，K，为前置刀具位置，为前置刀轴矢量，后置处理完毕得到的角度头加工程序点位为：

④判断C摆超程并处理，将后置处理计算得到的C值与机床C摆行程进行对比，若在行程范围内，则继续执行下行程序；若机床C摆行程超程则进行优化处理，具体处理为：