基于等残留高度的球形曲面的数控加工.pdf

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1、第12期组合机床与自动化加工技术No．122015年l2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2015文章编号：1001—2265(2015)12—0130—03DOI：10．13462／j．enki．mmtamt．2015．12．035基于等残留高度的球形曲面的数控加工冰西庆坤(四川工程职业技术学院机电工程系，四川德阳618000)摘要：在对球头铣刀精加工球形曲面的残留高度研究的基础上，同时分析了残留高度与表面粗糙度之间的

2、关系，根据残留高度计算了球头铣刀步进角的大小。通过控制步进角完成曲面加工，达到有效控制球形曲面在手工编程中的残留高度，以满足零件表面粗糙度的要求。以半球曲面为例，基于等残留高度进行球形曲面精加工数控宏程序的设计，同时采用连续进给编程的方法，有效保证了零件的加工质量，提高了加工效率，为球面数控加工的设计提供了编程方法与策略。关键词：等残留高度；表面粗糙度；连续进给；球形曲面；数控加工中图分类号：TH165；TG547文献标识码：ATheNCMachiningofSphericalSurfaceBa

3、sedonConstantScallop-heightXIQing-kun(DepartmentofMechanicalEngineering，SichuanEngineeringTechnicalCollege，DeyangSichuan618000，China)Abstract：Onthebasisofstudyingontheresidualheightofsphericalsurfaceforfinishingbyballendmill—ingcutter，andanalyzingthe

4、relationshipofresidualheightandsurfaceroughness，ballmillingstepanglewascalculatedbasedonresidualheight．Surfacemachimngwascompletedbycontrollingstep—angle．Theresidualheightofsphericalsurfacewascontrolledeffectivelyduringmanualprogramming．Therequiremen

5、tsofsurfaceroughnesswassatisfied．NCmacroprogramofsphericalsurfacefinishingwasdesignedbasedonconstantscallop-height，forexamplehemisphericalsurface．Atthesametime，Usingthemethodofconfinu—OUSfeedprogramming，processingqualitywasensuredandprocessingeficien

6、cywasimproved．Thepro—grammingmethodandswategywereprovidedforthedesignofsphericalsurfaceNCmachining．Keywords：constantscallop—height；surfaceroughness；continuousfeed；sphericalsurface；NCmachining0引言1球形曲面残留高度的计算球形曲面是最基本的曲面之一，如球面阀、滚珠和本文研究球头铣刀精加工球形曲面时残留高度的相

7、应的球面槽等零件都有这样的轮廓。而球面的加工大小，如图I所示，球面半径为R，球头刀半径为r，当既要保证精度和表面粗糙度要求，又要经济合理，因此采用等角度加工时，刀具切削一圈，加工弧长递增圆心合理的确定走刀路线非常重要，而在实际的生产过程角为0，则即为残留高度值。中，操作者常是根据经验或试加工来确定步长保证零件的加工精度。因此，合理的确定走刀步长是曲面加工中要解决的一个重要问题。很多学者在自由曲面的加工头铣刀中对步长的控制提出各种算法，如参数线加工方法、截面线加工方法、导动面法等⋯。其中的一种算法

8、为等残留高度。，而在这些算法都是通过编程软件来生成刀具的路径，然后自动生成数控加工程序，对编程者的软件操作和数学知识要求较高。因此本文探索利用三坐标铣床加工球面，用手工编程来实现基于等残留高度的D球面宏程序的编制方法。为有效的保证球形曲面类零图1球形曲面加工中残留高度计算示意图件的加工质量和提高加工效率，具有重要的实际意义。由图1可知：残留高度日即为图中CE，收稿日期：2015—03—12：修回日期：2015—04—06基金项目：德阳市科技支撑项目：基于残留高度控制的二次曲面铣削方法研究(DYC