CN1967422A - 一种用数控机床加工工件曲面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械制造类，具体是一种用数控机床加工工件曲面的方法，它主要通过测量头对工件标准模型曲面各点的坐标数据进行采集，再根据所采集数据用刀具直接对工件进行加工，以获得与标准模型曲面一致的工件，测量头的移动过程中，选定一根轴为主动轴，其余为从动轴，通过能随主动轴移动的导向托板的定位，将测量头与工件、导向托板同时相切，使工件在只有一根主动轴的条件下获得各点的坐标数据；本发明简单方便，效果理想，有效减小了现有曲面零件加工中的测量机误差、程序换算误差和数控机床加工误差，加工的工件曲面精度高。
Description
技术领域
本发明属于机械制造类，具体是一种用数控机床加工工件曲面的方法。
背景技术
在机械加工行业里有很多带有复杂不规则曲面的零件需要加工，这些零件的加工往往都有很高的精度要求，而且材料很多都是难加工材料，如喷气发动机叶片、汽轮机叶片、船用螺旋桨等，这些零件的曲面形状很难用数学公式描述，其制造一般先确定模型，在测量机上测出其曲面形状，再将测量结果换算编程在相应的数控机床上加工，由于有测量机误差、程序换算误差和数控机床加工误差存在，零件的曲面加工精度往往达不到要求，造成产品的报废。本人申请的申请号为200610154479.X的一种用数控机床加工曲面的方法公开了一种用数控机床测量并加工复杂曲面的方法，该方法因设置了两个机动轴，其余为从动轴，但在4轴及4轴以上联动控制的机床中，从动轴将为2轴以上，这就意味着测量头有两个以上自由度，所以用上述方法在具体测量时测量头的运动轨迹就很难控制。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术的不足，公开一种用数控机床加工工件曲面的方法，特别针对4轴及4轴以上的联动数控机床，能有效克服测量机误差、程序换算误差，减小数控机床加工误差，而且控制效果理想、加工出的工件精度高。
本发明的技术方案如下：
本发明一种用数控机床加工工件曲面的方法，其特征在于：设定一根轴为主动轴，其余轴均为从动轴，主动轴由数控系统控制运动，从动轴拆去传动机构，使直线轴动导轨可以自由移动，旋转轴动导轨可以自由转动；在主动轴上装一导向托板，侧面形状与工件待加工面基本吻合，且长度大于工件长度，导向托板能随主动轴移动，其平面与主动轴的运动方向不平行；将需加工的工件的标准模型装在数控机床上，刀具位置装上测量头，测量头的大小、形状与刀具的切削刃旋转所形成的回转体完全一样；当主动轴移动到在一位置上时，导向托板位置随之固定，移动测量头，使测量头与工件、导向托板同时相切；施加一外力使测量头沿工件移动，在各从动轴上装的光栅或编码器就会反映出各从动轴的相应位置，由数控机床的测量软件记录下主动轴固定在某一位置的测量头移动时的各轴坐标数据；移动主动轴等于切削间距的距离并固定重复测量头在新的位置的各轴的坐标数据，通过工件移动记录下各轴在各点的坐标数据并由测量软件记录，直至整个需加工曲面完全被测量；拆下标准模型与测量头，分别装上工件与刀具，所有从动轴装上传动机构，由数控机床按测量软件记录下的测量头各点的坐标数据用刀具对工件进行加工，即可加工出与标准模型一致的工件。
本发明由于通过测量头对工件标准模型曲面各点的坐标数据进行采集，再根据采集数据用刀具直接对工件进行加工，获得与标准模型曲面一致的工件，测量头的移动过程中，选定一根轴为主动轴，其余为从动轴，通过能随主动轴移动的导向托板的定位，将测量头与工件、导向托板同时相切，从而使工件在只有一根主动轴的条件下获得各点的坐标数据；本发明简单方便，效果理想，有效减小了现有曲面零件加工中的测量机误差、程序换算误差和数控机床加工误差，加工的工件曲面精度高。
附图说明
图1为本发明工件、测量头、导向托板位置关系图。
图2为图1的仰视图。
具体实施方式
本发明具体的加工方法是：设定一根轴为主动轴，其余轴均为从动轴，主动轴由数控系统控制运动，从动轴拆去传动机构，使直线轴动导轨可以自由移动，旋转轴动导轨可以自由转动；在主动轴上装一导向托板，侧面形状与工件待加工面基本吻合，且长度大于工件长度，导向托板能随主动轴移动，其平面与主动轴的运动方向不平行；将需加工的工件的标准模型装在数控机床上，刀具位置装上测量头，测量头的大小、形状与刀具的切削刃旋转所形成的回转体完全一样；当主动轴移动到在一位置上时，如图1、2所示，导向托板1位置随之固定，移动测量头3，使测量头3与工件2、导向托板1同时相切；施加一外力使测量头3沿工件2移动，在各从动轴上装的光栅或编码器就会反映出各从动轴的相应位置，由数控机床的测量软件记录下主动轴固定在某一位置的测量头移动时的各轴坐标数据；移动主动轴等于切削间距的距离并固定重复测量头在新的位置的各轴的坐标数据，通过工件移动记录下各轴在各点的坐标数据并由测量软件记录，直至整个需加工曲面完全被测量；拆下标准模型与测量头，分别装上工件与刀具，所有从动轴装上传动机构，由数控机床按测量软件记录下的测量头各点的坐标数据用刀具对工件进行加工，即可加工出与标准模型一致的工件。
本发明的数控机床必须是全闭环控制。
在图1中，本发明测量头的连接杆4的直径必须大于刀具加工用刀杆的直径，因为测量头连接杆在与工件发生干涉时，旋转轴会自动调整角度，但测量头连接杆和工件会发生接触，在实际加工中根据较大测量头连接杆测量出的坐标数据，在换为较小刀杆时就不会发生刀杆与工件干涉，在确定连接杆直径与刀杆直径的差值时必须考虑被测工件与测量头连接杆接触部位的工件毛坯余量。
Claims (2)
1、设定一根轴为主动轴，其余轴均为从动轴，主动轴由数控系统控制运动，从动轴拆去传动机构，使直线轴动导轨可以自由移动，旋转轴动导轨可以自由转动；在主动轴上装一导向托板，侧面形状与工件待加工面基本吻合，且长度大于工件长度，导向托板能随主动轴移动，其平面与主动轴的运动方向不平行；将需加工的工件的标准模型装在数控机床上，刀具位置装上测量头，测量头的大小、形状与刀具的切削刃旋转所形成的回转体完全一样；当主动轴移动到在一位置上时，导向托板位置随之固定，移动测量头，使测量头与工件、导向托板同时相切；施加一外力使测量头沿工件移动，在各从动轴上装的光栅或编码器就会反映出各从动轴的相应位置，由数控机床的测量软件记录下主动轴固定在某一位置的测量头移动时的各轴坐标数据；移动主动轴等于切削间距的距离并固定重复测量头在新的位置的各轴的坐标数据，通过工件移动记录下各轴在各点的坐标数据并由测量软件记录，直至整个需加工曲面完全被测量；拆下标准模型与测量头，分别装上工件与刀具，所有从动轴装上传动机构，由数控机床按测量软件记录下的测量头各点的坐标数据用刀具对工件进行加工，即可加工出与标准模型一致的工件。
2、根据权利要求1所述的用数控机床加工工件曲面的方法，其特征在于：数控机床必须是全闭环控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200610154902 CN1967422A (zh) | 2006-11-23 | 2006-11-23 | 一种用数控机床加工工件曲面的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200610154902 CN1967422A (zh) | 2006-11-23 | 2006-11-23 | 一种用数控机床加工工件曲面的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1967422A true CN1967422A (zh) | 2007-05-23 |
Family
ID=38076230
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 200610154902 Pending CN1967422A (zh) | 2006-11-23 | 2006-11-23 | 一种用数控机床加工工件曲面的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1967422A (zh) |
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2006
- 2006-11-23 CN CN 200610154902 patent/CN1967422A/zh active Pending
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |