CN114253216A - 一种多刃螺纹铣刀的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种多刃螺纹铣刀的加工方法,包括:获取待加工铣刀的加工参数;基于所述加工参数,判断螺纹深度是否是螺距的整数倍;如果所述螺纹深度是所述螺距的整数倍,则执行第一加工策略;如果所述螺纹深度不是所述螺距的整数倍,则判断螺纹总深度是否大于铣刀刀刃长度;如果所述螺纹总深度大于所述铣刀刀刃长度,则执行第二加工策略;如果所述螺纹总深度小于所述铣刀刀刃长度,则执行第三加工策略。该方法可以实现针对不同的加工需求进行自动的连续铣削,并且可以降低切削阻力,增加加工效率,无接刀痕或过切现象,而且提高加工质量,增加产品的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及铣刀加工技术领域,具体而言涉及一种多刃螺纹铣刀的加工方法。
背景技术
在常规生产中,一般采用单刃螺纹铣削加工大尺寸螺纹孔,或者采用多刃螺纹铣刀。单刃螺纹铣刀的优点是切削阻力小,由于是连续螺旋线加工,缺点是效率太低。采用多刃螺纹铣刀可以使效率以几何倍数增加,但在加工中,均由操作者按切削刃数,逐个加工周期的手工输入,切削阻力大,导致在多个加工深度完成时,会使每个周期之间螺纹连接处产生接刀痕迹或过切现象,螺纹表面达不到表面粗糙度要求。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种多刃螺纹铣刀的加工方法,以解决在加工中,均由操作者按切削刃数,逐个加工周期的手工输入,切削阻力大,导致在多个加工深度完成时,会使每个周期之间螺纹连接处产生接刀痕迹或过切现象,螺纹表面达不到表面粗糙度要求的问题。
本发明实施例提供了一种多刃螺纹铣刀的加工方法,包括:
获取待加工铣刀的加工参数;
基于所述加工参数,判断螺纹深度是否是螺距的整数倍;
如果所述螺纹深度是所述螺距的整数倍,则执行第一加工策略;
如果所述螺纹深度不是所述螺距的整数倍,则判断螺纹总深度是否大于铣刀刀刃长度;
如果所述螺纹总深度大于所述铣刀刀刃长度,则执行第二加工策略;
如果所述螺纹总深度小于所述铣刀刀刃长度,则执行第三加工策略。
可选地,所述如果所述螺纹深度是所述螺距的整数倍,则执行第一加工策略,包括:
控制加工刀的中心运行至坐标原点;
判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度,如果所述第一刀加工深度小于所述最终加工深度,则将所述最终加工深度确定为当前第一刀加工深度;如果所述第一刀加工深度大于所述最终加工深度,则将所述第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度;
根据所述当前第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点,待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°;
控制所述加工刀按照整圆的加工路径,对所述待加工铣刀进行螺纹加工;
在到达待加工铣刀的加工终点时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点;
重复上述步骤,直至所述第一刀加工深度等于所述最终加工深度为止。
可选地,所述如果所述螺纹总深度大于所述铣刀刀刃长度,则执行第二加工策略,包括:
控制加工刀的中心运行至所述坐标原点;
判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度,如果所述第一刀加工深度小于所述最终加工深度,则将整数扣的长度确定为当前第一刀加工深度;如果所述第一刀加工深度大于所述最终加工深度,则将所述第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度;
根据所述当前第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点,待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°;
控制所述加工刀按照整圆的加工路径,对所述待加工铣刀进行螺纹加工;
在到达待加工铣刀的加工终点时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点;
控制所述加工刀移动至螺纹孔的中心,并增加轴向的加工深度;
重复上述步骤,直至所述第一刀加工深度等于所述最终加工深度为止。
可选地,所述如果所述螺纹总深度小于所述铣刀刀刃长度,则执行第三加工策略,包括:
控制加工刀的中心运行至所述坐标原点;
将加工螺纹整扣数的最终深度确定为第一刀加工深度;
根据所述第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点,待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°;
控制所述加工刀按照整圆的加工路径,对所述待加工铣刀进行螺纹加工;
在到达待加工铣刀的加工终点时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点;
控制所述加工刀移动至螺纹孔的中心,则将整数扣的长度确定为第一刀加工深度;
根据所述第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点,待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°;
控制所述加工刀按照整圆的加工路径,对所述待加工铣刀进行螺纹加工;
在到达待加工铣刀的加工终点时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点并进行退刀。
可选地,所述方法还包括:
如果待加工铣刀的半径不大于0,或者螺纹的公称半径不大于待加工铣刀的半径,则控制报警器报警。
根据本发明实施例所提供的一种多刃螺纹铣刀的加工方法,该方法可以实现针对不同的加工需求进行自动的连续铣削,并且可以降低切削阻力,增加加工效率,无接刀痕或过切现象,而且提高加工质量,增加产品的可靠性和安全性。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明实施例的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。
附图中:
图1为根据本发明的一个可选实施例的螺纹加工Y-Z坐标轴的示意图;
图2为根据本发明的另一个可选实施例的螺纹加工Y-Z坐标轴;
图3为根据本发明的一个可选实施例的螺纹加工的起始点、终止点、待加工铣刀的加工起点及加工终点的示意图;
图4为根据本发明的另一个可选实施例的螺纹加工的起始点、终止点、待加工铣刀的加工起点及加工终点的示意图;
图5为据本发明的一个可选实施例的多刃螺纹铣刀的加工方法的流程图。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应予以注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例,而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
现在,将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而,这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是,提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。
如图1至图5所示,本发明实施例提供了一种多刃螺纹铣刀的加工方法,包括:
步骤S101:获取待加工铣刀的加工参数。
其中,S为螺纹加工的起始点,S”为螺纹加工的终止点,A为待加工铣刀的加工起点,即以1/8螺距螺旋线切入至S点的位置,B为待加工铣刀的加工终点,即以1/8螺距螺旋线从s”点的位置。
X轴是指水平方向,Y轴为竖直方向,Z轴为与水平方向与竖直方向所在平面相垂直的方向,具体地,各加工参数具体如下:
R10=R3/R4;
R11=TRUNC(R10);
R12=R11*R4;
R13=(R10-R11)*R4;
R14=R13/(R4/360);
R15=R5/2-R7;
R16=R15/2;
R17=R4/8;
R18=R4*R6;
R19=R14-45;
R20=SQRT(POT(R16)+POT(R16));
R21=cos(R19)*R20;
R22=SIN(R19)*R20;
R23=R14;
R24=cos(R23)*R15;
R25=SIN(R23)*R15;
R26=R2-R18;
R27=R12+R4。
其中,R1为安全返回距离,R2为加工参考平面,R3为螺纹加工深度,R4为螺距,R5为螺纹公称直径,R6为螺纹铣刀的刀刃数量,R7为刀具半径,R10螺纹全部扣数,R11为螺纹的整数扣数,R12为螺纹整数扣数的长度,R13为螺纹剩余扣数的长度,R14为剩余长度在圆周上的角度,R15为加工整圆螺纹的半径,R16为加工1/8圆弧的半径(在假设R7=0的情况下,1/8圆弧是加工整圆切入和切出时的x,y坐标,如图2和图3所示,切入点为A点,切出点为B点),R17为1/8螺距长度(在1/8圆弧切入切出时,Z轴向移动的距离),R18为加工时每次定位时的长度,R19为剩余螺纹退刀时角度,即1/8圆是加工整圆的切入角度,R20为剩余螺纹1/8圆切出终点斜边长度,R21为X轴1/8圆弧切出终点坐标,即非整圆切削时,刀具以1/8螺距螺旋切出终点的X坐标,R22为Y轴1/8圆弧切出终点坐标,即非整圆切削时,刀具以1/8螺距螺旋切出终点的Y坐标,R23为螺纹最终结束点在圆周上的角度,R24为X轴加工螺纹的终点坐标,R25为Y轴加工螺纹的终点坐标,R26为Z轴加工螺纹时第一刀深度,R27为加工螺纹整扣数的起始位置。
步骤S102:基于加工参数,判断螺纹深度是否是螺距的整数倍;如果螺纹深度是螺距的整数倍,则执行步骤S103;如果螺纹深度不是螺距的整数倍,则执行步骤S104。
步骤S103:执行第一加工策略。
步骤S104:判断螺纹总深度是否大于铣刀刀刃长度;如果螺纹总深度大于铣刀刀刃长度,则执行步骤S105;如果螺纹总深度小于铣刀刀刃长度,则执行步骤S106。
步骤S105:第二加工策略。
步骤S106:第三加工策略。
根据本发明实施例所提供的一种多刃螺纹铣刀的加工方法,该方法可以实现针对不同的加工需求进行自动的连续铣削,并且可以降低切削阻力,增加加工效率,无接刀痕或过切现象,而且提高加工质量,增加产品的可靠性和安全性。
具体地,步骤S103具体包括:
步骤S201:控制加工刀的中心运行至坐标原点。
步骤S202:判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度,如果第一刀加工深度小于最终加工深度,则执行步骤S203;如果第一刀加工深度大于最终加工深度,则执行步骤S204。
步骤S203:将最终加工深度确定为当前第一刀加工深度。
步骤S204:将第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度。
步骤S205:如图3和图4所示,根据当前第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点A向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点S,待加工铣刀的加工起点A与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°。
步骤S206:控制加工刀按照整圆的加工路径,对待加工铣刀进行螺纹加工。
步骤S207:如图3和图4所示,在到达待加工铣刀的加工终点B时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点B向外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点S”。
步骤S208:控制加工刀移动至螺纹孔的中心,并增加轴向的加工深度;
步骤S209:重复步骤S201-S208,直至第一刀加工深度等于最终加工深度为止。
在上述实施例中,步骤S105具体包括:
步骤S301:控制加工刀的中心运行至坐标原点。
步骤S302:判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度,如果第一刀加工深度小于最终加工深度,则执行步骤S303;如果第一刀加工深度大于最终加工深度,则步骤S304。
步骤S303:将整数扣的长度确定为当前第一刀加工深度。
步骤S304:将第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度。
步骤S305:如图3和图4所示,根据当前第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点A向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点S,待加工铣刀的加工起点A与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°。
步骤S306:控制加工刀按照整圆的加工路径,对待加工铣刀进行螺纹加工。
步骤S307:如图3和图4所示,在到达待加工铣刀的加工终点B时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点B向外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点S”。
步骤S308:控制加工刀移动至螺纹孔的中心,并增加轴向的加工深度。
步骤S309:重复S301-S308,直至第一刀加工深度等于最终加工深度为止。
在上述实施例中,步骤S106具体包括:
步骤S401:控制加工刀的中心运行至坐标原点。
步骤S402:将加工螺纹整扣数的最终深度确定为第一刀加工深度。
步骤S403:如图3和图4所示,根据第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点A向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点S,待加工铣刀的加工起点A与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°。
步骤S404:控制加工刀按照整圆的加工路径,对待加工铣刀进行螺纹加工。
步骤S405:如图3和图4所示,在到达待加工铣刀的加工终点B时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向B外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点S”。
步骤S406:控制加工刀移动至螺纹孔的中心,则将整数扣的长度确定为第一刀加工深度。
步骤S407:如图3和图4所示,根据第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点A向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点S,待加工铣刀的加工起点A与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°。
步骤S408:控制加工刀按照整圆的加工路径,对待加工铣刀进行螺纹加工。
步骤S409:如图3和图4所示,在到达待加工铣刀的加工终点B时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点B向外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点S”并进行退刀。
进一步地,上述方法还包括:
如果待加工铣刀的半径不大于0,或者螺纹的公称半径不大于待加工铣刀的半径,则控制报警器报警。
本发明已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
Claims (5)
1.一种多刃螺纹铣刀的加工方法,其特征在于,包括:
获取待加工铣刀的加工参数;
基于所述加工参数,判断螺纹深度是否是螺距的整数倍;
如果所述螺纹深度是所述螺距的整数倍,则执行第一加工策略;
如果所述螺纹深度不是所述螺距的整数倍,则判断螺纹总深度是否大于铣刀刀刃长度;
如果所述螺纹总深度大于所述铣刀刀刃长度,则执行第二加工策略;
如果所述螺纹总深度小于所述铣刀刀刃长度,则执行第三加工策略。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述如果所述螺纹深度是所述螺距的整数倍,则执行第一加工策略,包括:
控制加工刀的中心运行至坐标原点;
判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度,如果所述第一刀加工深度小于所述最终加工深度,则将所述最终加工深度确定为当前第一刀加工深度;如果所述第一刀加工深度大于所述最终加工深度,则将所述第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度;
根据所述当前第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点,待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°;
控制所述加工刀按照整圆的加工路径,对所述待加工铣刀进行螺纹加工;
在到达待加工铣刀的加工终点时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点;控制所述加工刀移动至螺纹孔的中心,并增加轴向的加工深度;
重复上述步骤,直至所述第一刀加工深度等于所述最终加工深度为止。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述如果所述螺纹总深度大于所述铣刀刀刃长度,则执行第二加工策略,包括:
控制加工刀的中心运行至所述坐标原点;
判断第一刀加工深度是否小于最终加工深度,如果所述第一刀加工深度小于所述最终加工深度,则将整数扣的长度确定为当前第一刀加工深度;如果所述第一刀加工深度大于所述最终加工深度,则将所述第一刀加工深度确定为当前第一刀加工深度;
根据所述当前第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点,待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°;
控制所述加工刀按照整圆的加工路径,对所述待加工铣刀进行螺纹加工;
在到达待加工铣刀的加工终点时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点;控制所述加工刀移动至螺纹孔的中心,并增加轴向的加工深度;
重复上述步骤,直至所述第一刀加工深度等于所述最终加工深度为止。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述如果所述螺纹总深度小于所述铣刀刀刃长度,则执行第三加工策略,包括:
控制加工刀的中心运行至所述坐标原点;
将加工螺纹整扣数的最终深度确定为第一刀加工深度;
根据所述第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点,待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°;
控制所述加工刀按照整圆的加工路径,对所述待加工铣刀进行螺纹加工;
在到达加工的终止点时,控制所述加工刀从所述终止点向外移动至1/8圆弧到达所述待加工铣刀的边缘;
控制所述加工刀移动至螺纹孔的中心,则将整数扣的长度确定为第一刀加工深度;
根据所述第一刀加工深度,控制加工刀从待加工铣刀的加工起点向外移动1/8螺距螺纹线,以到达螺纹加工的起始点,待加工铣刀的加工起点与坐标原点之间的连线与X轴之间的夹角为45°;
控制所述加工刀按照整圆的加工路径,对所述待加工铣刀进行螺纹加工;
在到达待加工铣刀的加工终点时,控制加工刀从待加工铣刀的加工终点向外移动至1/8螺距螺纹线,到达螺纹加工的终止点并进行退刀。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果待加工铣刀的半径不大于0,或者螺纹的公称半径不大于待加工铣刀的半径,则控制报警器报警。
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