[发明专利]圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法

说明书

本发明涉及一种机械加工技术，具体公开了一种圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法。该方法通过首先获得相邻螺旋带间距，实现了相邻螺旋带间待加工槽的参数化数控编程，可以替代用计算机辅助编程来加工圆柱形工件外圆上的螺旋带；参数化编程不需要建立工件三维模型，故其在确保数控编程准确、可靠的前提下，使数控编程过程更便捷、高效，有益于缩短工件加工准备周期；相对而言，参数化编程对数控编程人员的技能要求较低，有利于广泛应用。

技术领域

本发明涉及一种机械加工技术，尤其是一种圆柱形工件加工技术。

背景技术

目前，当圆柱形工件，如直管外圆有螺旋带需要加工时，由于直管外圆上螺旋带宽度恒定，则相邻螺旋带间距随其径向高度尺寸的变化而变化，导致螺旋带侧面上的坐标点位计算复杂，人工难以计算，只能采用计算机辅助编程。虽然这能满足加工需要，但加工前需要先建工件三维模型，再利用计算机辅助编程软件进行编程，编程过程繁琐，不便捷，且必须要配置有计算机辅助编程软件才能实施，应用范围存在局限。

针对上述问题，本发明提供了一种圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法，该方法先计算获得螺旋带径向不同高度处的间距，用于参数化数控编程，实现准确、便捷、高效编程。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法。

本发明所采用的技术方案是：圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法，包括如下步骤：

S1、取待加工圆柱形工件，测量所述待加工圆柱形工件外圆半径R；根据设计要求，确定待加工螺旋带宽度b，待加工螺旋带高度H，待加工螺旋带底部圆角r，相邻待加工螺旋带中心线夹角θ，螺旋带升角α；

S2、确定螺旋槽的铣削层数：其中a_p为每层铣削深度，e₂为底面精加工余量，需根据实际情况调整e₂、a_p，使N为整数；

S3、在任一待加工螺旋带侧面上任取一加工点P，点P距离点P所在的待加工螺旋带端面的垂直距离h＝n·a_p，其中：n∈[1,N]，且为整数；设点P所在的待加工螺旋带与位于点P一侧且相邻的另一待加工螺旋带间的中心线与点P的径向夹角为β；

S4、以圆柱形工件两端面中任一端面作为XOY平面，选定的该端面圆心作为原点，Y轴正向与S3中选定的所述中心线重合，Y轴正向右侧为X轴正向，圆柱形工件中心轴线为Z轴，远离工件方向为Z轴负向，以此建立空间坐标系；

S5、在所述待加工圆柱形工件外圆上，选取S3所述相邻的两条待加工螺旋带，设其相邻两侧面的样条螺旋线分别为螺旋线L1、螺旋线L2，设螺旋线L1、螺旋线L2起始点分别为点A、点B；

对所述螺旋线L1建立如下表达式：

式中，ω₁为螺旋线L1上任意一点与点A在XOY平面上的径向投影夹角；

S6、对所述螺旋线L2建立如下表达式：

式中，ω₂为螺旋线L2上任意一点与点B在XOY平面上的径向投影夹角；

S7、以点B为起始点作垂直于L1和L2的线段BC，垂足为点C，对线段BC所在螺旋线建立如下表达式：

式中，ω₃为螺旋线BC上任意一点与螺旋线起始点B在XOY平面上的径向投影夹角。

S8、联立式(1)和式(3)，可获得点C的坐标：