橢圓形深腔插銑粗加工的優(yōu)化

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1、2016年第50卷No.171橢圓形深腔插銑粗加工的優(yōu)化王庭俊揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院摘要:對(duì)于難加工材料,插銑法不失為一種高效實(shí)用的切削加工方法。該方法尤其適合于粗加工和半精加工。在化工行業(yè)換熱器制造過(guò)程中經(jīng)常遇到橢圓形腔的加工,為此在研究了利用宏程序編程插銑加工矩形和圓形深腔的基礎(chǔ)上,針對(duì)橢圓深腔插銑加工時(shí)插銑孔中心的幾種定位方法的比較研究,提出了一種優(yōu)化高效的插銑孔定位計(jì)算方法。同時(shí)給出了插銑加工橢圓深腔的加工實(shí)例和宏程序的編制工藝。關(guān)鍵詞:插銑加工;橢圓形腔;粗加工;宏程序中圖分類(lèi)號(hào):TG659;TH162文獻(xiàn)標(biāo)志碼:AResearchonOptimizationforRough-ma

2、chiningofPlungeMillingforOvalDeepCavityWangTingjunAbstract:Theplungemillingisanefficientandpracticalmachiningmethodfordifficult-to-machinematerials,especiallysuitableforrough-machiningandsemi-finishing.Theellipticalcavitymachiningoftenbeencounteredintheprocessofheatexchangerofchemicalindustrymanu

3、facturing.Thelocationmethodsoftheplugholemillingcenterpositioningwerecomparativestudiedbasedonplungemillingforellipticcavityhole.Atthesame,thepositioningcalculationmethodofplungemillingforholewasefficientandcorrectproposed,themachiningexampleofmillingmachiningellipsedeepcavityandtheweaveartsofmac

4、roprogramwerepresented.Keywords:plungemilling;ellipticalcavity;rough-machining;macroprogram!引言銑孔的中心C點(diǎn)只有位于切點(diǎn)S與曲率中心D(α,生產(chǎn)中對(duì)模具和難切削材料零件的挖腔插銑加β)點(diǎn)的連線上,才不會(huì)發(fā)生過(guò)切。工漸趨廣泛,該方法的切削效率很高,對(duì)機(jī)床精度要求不高,而且切削的穩(wěn)定性會(huì)隨著切削深度的增加[1]而提高,因此特別適用于模具等難加工材料的深腔粗加工。根據(jù)有關(guān)矩形和圓形腔的插銑加工研究[2]可知,該方法編程加工的關(guān)鍵是各個(gè)插銑孔中心位置坐標(biāo)的確定。這一點(diǎn)在換熱設(shè)備部件的橢圓形腔插銑加工中表現(xiàn)

5、得尤為明顯。"橢圓腔插銑孔位分析圖1橢圓的幾何量示意圖曲率中心坐標(biāo)值應(yīng)為橢圓腔插銑加工的效率和穩(wěn)定性明顯高于其它2α=x-y'(1+y′)/y'型腔銑削方法,關(guān)鍵是各個(gè)插銑孔中心坐標(biāo)的確定。2β=y+(1+y')/y'(1)以橢圓腔最外圈插銑粗加工的一個(gè)任意孔位置為例當(dāng)S點(diǎn)沿橢圓移動(dòng)時(shí),得到C1CCn曲線為該橢進(jìn)行分析。圓的一條漸曲線,也稱(chēng)為橢圓的一條等距線。如圖1所示,作半徑為名義銑刀半徑R的圓與橢圓參數(shù)方程為橢圓相切于點(diǎn)S(x,y),該圓的圓心為點(diǎn)C(x0,y0),x=Acos(t)過(guò)點(diǎn)S作一曲率圓,此半徑為M的曲率圓也稱(chēng)為橢y=Bsin(t)(2)圓上S點(diǎn)的密切圓,在S點(diǎn)處,該圓與橢

6、圓不僅相由參數(shù)方程求導(dǎo)得切,而且曲率和凹凸方向一樣,從而可知各圓在S點(diǎn)x't=-Asin(t)[3]處的函數(shù)值、一階和二階導(dǎo)數(shù)均相等。此時(shí),插y't=Bsin(t)(3)則基金項(xiàng)目:江蘇省高校創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201313754003Y)收稿日期:2015年9月y'=y't/x't=-Bcot(t)/A72工具技術(shù)32(4)y'=(y't)'t/x't=-B·csc(t)/A將式(4)代入式(1),得到曲率中心D(α,β)點(diǎn)坐標(biāo)值為223α=(A-B)·cos(t)/A223β=(B-A)·sin(t)/B(5)圖2三角形SDE根據(jù)圖1可作出圖2所示的三角形SDE,根據(jù)相似三角形原理,有圖

7、3橢圓腔加工示意圖(x-x0)/(x-α)=(y-y0)/(y-β)=R/M(6)則C(x0,y0)點(diǎn)坐標(biāo)值為x0=x-(x-α)·R/My0=y-(y-β)·R/M(7)其中曲率半徑M值為22(8)M=槡(x-α)+(y-β)$插銑工藝分析及數(shù)學(xué)處理圖4插銑時(shí)周向步距的確定$#!插銑動(dòng)作分解(2)周向步距L對(duì)應(yīng)中心角增量θ的確定橢圓腔加工示意圖如圖3所示。類(lèi)比圓形腔插插銑加工時(shí)相鄰兩個(gè)插孔中心所在位置如圖5[2]銑加工

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