一种三元叶轮Z字型走刀变轴插铣的退刀方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108274206A(43)申请公布日2018.07.13(21)申请号201711348550.2(22)申请日2017.12.15(71)申请人上海电机学院地址200240上海市闵行区江川路690号(72)发明人董雷王洁郭斌(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人胡永宏(51)Int.Cl.B23P15/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种三元叶轮Z字型走刀变轴插铣的退刀方法(57)摘要本发明公开了一种三元叶轮Z字型走刀变轴插铣的退刀方法，控制模块驱动多轴刀具逐行切削预定刀位，并向叶轮表面的未切削区域行进，以刀位为刀心点切削；切削位于同一行的相邻刀位时，刀具切削本刀位之前，控制模块驱动刀具沿本刀位与下一刀位连线及其与刀具轴线所成平台的法向退刀，之后驱动刀具沿沿刀轴方向抬刀，最后进刀切削。能够提升刀具的使用寿命。CN108274206ACN108274206A权利要求书1/1页1.一种三元叶轮Z字型走刀变轴插铣的退刀方法，其特征在于，控制模块驱动多轴刀具逐行切削预定刀位，并向叶轮表面的未切削区域行进，以刀位为刀心点切削；切削位于同一行的相邻刀位时，刀具切削本刀位之前，控制模块驱动刀具沿本刀位与下一刀位连线及其与刀具轴线所成平台的法向退刀，之后驱动刀具沿沿刀轴方向抬刀，最后进刀切削。2.根据权利要求1所述的一种三元叶轮Z字型走刀变轴插铣的退刀方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤—1)提取刀位，控制模块按预设的刀位顺序依次提取每一刀位的入刀刀位、进刀终止刀位以及抬刀刀位，形成变轴插铣刀位；2)位置判别，控制模块将所有刀位按类别添加入—a)每一切削行的最后一处刀位集合，控制模块计算当前刀位与下一刀位的连线距离，添加所述距离小于预定值的刀位；b)所有刀位中最后一处刀位集合，控制模块添加所调取刀位顺序中最后一处刀位；以及c)其他刀位集合，控制模块添加剩余刀位；3)计算刀位，控制模块以O为坐标原点，当前刀位为P、前一刀位为N、退刀刀位为Q、抬刀后刀位为A，退刀距离|QP|，前刀位的刀轴矢量为进一步计算—a)退刀刀位，对于每一切削行的最后一处刀位集合以及所有刀位中最后一处刀位集合内的刀位，退刀刀位的刀心坐标满足对于其他刀位集合内的刀位，退刀刀位的刀心坐标满足b)抬刀刀位，当前刀位插铣进刀距离为d，则对于每一切削行的最后一处刀位集合及所有刀位中最后一处刀位集合中的刀位，抬刀后刀位A满足对于其他刀位集合内的刀位，抬刀后刀位A满足4)形成方案，控制模块将计算完成的各刀位数据，更新每一刀位的退刀刀位及抬刀刀位。3.根据权利要求2所述的一种三元叶轮Z字型走刀变轴插铣的退刀方法，其特征在于，位置判别步骤中，距离预定值为一倍刀具直径。2CN108274206A说明书1/3页一种三元叶轮Z字型走刀变轴插铣的退刀方法技术领域[0001]本发明涉及本发明涉及一种数控加工中的切削过程优化方法。背景技术[0002]离心式三元叶轮是离心压缩机的核心部件，广泛应用于冶金、石油化工、煤化工等很多领域。其加工效率受到国内外众学者的广泛关注，由于三元叶轮有70％～80％的材料在粗加工中去除，粗加工常常占据总加工时间的70％以上。因此，粗加工效率的提升是重中之重。[0003]目前，较为常用的三元叶轮流道粗加工方法有五轴侧铣、3+2轴高速铣、变轴插铣、定轴插铣。其中，插铣加工是近年来刚刚应用于三元叶轮粗加工中的一种高效加工方式，由于在插铣加工中刀具主要受轴向力，而刀具在轴向的刚性又较高，故与常用的五轴侧铣和3+2轴高速铣相比，具有较为明显的优势。[0004]然而，无论是定轴插铣还是变轴插铣，在向下插铣过程中均存在让刀现象，目前的抬刀方法大多延入刀时的轨迹反向抬起，刀尖势必会与已加工表面发生刮蹭。由于刀具转速较高，且抬刀速度较快，会对刀尖造成较大的伤害，使刀具寿命锐减。发明内容[0005]本发明的目的是为克服上述问题，提出一种三元叶轮Z字型走刀变轴插铣的退刀方法，可大幅度的提升刀具的使用寿命。[0006]本发明所提出的一种三元叶轮Z字型走刀变轴插铣的退刀方法，控制模块驱动多轴刀具逐行切削预定刀位，并向叶轮表面的未切削区域行进，以刀位为刀心点切削；切削位于同一行的相邻刀位时，控制模块驱动刀具沿本刀位与下一刀位连线及其与刀具轴线所成平台的法向退刀，之后驱动刀具沿沿刀轴方向抬刀，避免刀尖与工件已加工表面发生刮蹭现象，最后进刀切削，这样一来能够极大提升刀具使用寿命。附图说明[0007]图1是本发明切削位置的意图。[0008]图2是本发明插铣数控程序刀位的示意图。[0009]图3是本发明刀位切削方向的示意图。[0010]图4是本发明第1、2类