一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法

专利名称：一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法
技术领域：
本发明涉及一种篱笆卷筒绳槽加工制造方法，特别是一种使用数控机床加工篱笆 卷筒绳槽的方法。
背景技术：
上海振华港机的港口集装箱起重机目前占全球市场份额的70%，05年完成23亿 美金销售收入，但仍供不应求。港口集装箱起重机的生产过程中的一个关键工序就是大型 卷筒绳槽的加工。目前振华港机有近20台大型普通车床几乎是一年365天24小时不停地 在加工，其产量仍不能满足需求，多达30 40%的绳槽加工任务需要外协。普通的卷筒绳槽实际上是一种特殊的异型螺纹，很容易看出由于螺纹的方向性， 这种卷筒表面只能卷一层钢缆，因此钢缆的总长度是有限的，也就是说，作为起重机的起吊 钢缆卷筒，起吊的距离受限制。如果希望加长钢缆长度，只能扩大卷筒的直径以及增加卷筒 的总长度，但无论采用哪种做法，随之而来的负面问题就包括诸如卷筒外形尺寸变得更加 庞大，原材料成本、加工成本成倍上升，加工难度加大等等。因此振华港机的技术设计人员设计了一种全新结构的绳槽卷筒，成为“篱笆式”绳 槽卷筒，通过改进绳槽的形状结构，以及在卷筒两头加入特殊形状的卷筒绳槽挡边(加在 卷筒两头，故称为“篱笆”卷筒绳槽)，可以做到钢缆在同一段篱笆绳槽之间的反复堆叠式卷 绕，即在同一段篱笆绳槽上反复来回卷绕很多层钢缆。这样就较好的解决了“钢缆长度”与 “卷筒尺寸”之间的矛盾，使用一个体积相对较小的篱笆式卷筒就可以卷绕比普通卷筒长的 多的钢缆。但这种篱笆式卷筒的关键技术就在于其形状复杂的两侧挡边以及不同于普通卷 筒绳槽的中间段绳槽。中间段绳槽的加工继承了普通卷筒绳槽的加工工艺要求，而两侧挡 边更是在加工方法、加工控制、加工精度方面提出了更高要求，普通人工操作车床对此已是 完全无能为力，即使是数控车床，也没有很好的通用的加工方法。

发明内容
发明目的本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种使用数 控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法。技术方案本发明公开了一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法，包括以下 步骤步骤(1)，设垂直于工件截面水平表面的方向为X向，平行于工件截面水平表面的 方向为Z向；步骤(2)，装夹工件毛坯后先用外圆车刀粗车一次外壁；使得全长范围内卷筒外 径公差在0.5毫米以内；步骤(3)，换圆形车刀。步骤(4)，首先将机床退回原点，然后开始对刀，以圆形车刀片的前端碰到卷筒毛坯表壁处的X坐标为X向加工原点，在卷筒表壁上测量出需要加工的Z向范围，并以靠近车 床尾架那一侧的起点作为Z方向加工原点。步骤(5)，由于卷筒毛坯起始段在圆周内具有特殊的形状，因此卷筒毛坯的起点位 置和车床主轴卡盘的零度位置之间的偏移夹角也是一个重要的起始点标志值。在装夹完成 后，也需要测量这个值，方法如下首先假设偏移角是零度，即假设卷筒毛坯的起点位置和 车床主轴卡盘的零度位置刚好重合，修正偏移，直到基本重合。由于卷筒毛坯本身有一定的 余量，因此允许偏移角在对刀时误差。这个起始点偏移角度C和步骤(4)中所述X向起始 点、Z方向起始点共同构成了加工起始点。步骤(6)，进行加工，将车刀按X向切削一层直到绳槽边缘，并留下余量，根据加工 经验此余量通常设置在0. 5 Imm左右；步骤(7)，在Z方向上进刀，并重复步骤(4)，直到切削到绳槽底径位置，并留下余 量，根据加工经验此余量通常设置在0. 5 Imm左右；步骤(8)，从绳槽圆弧的一侧定点开始精加工，每加工完一刀后，返回步骤(5)所 述起始点，然后根据加工方向，将当前Z向坐标加上或减去(如果从正向往负向加工则减， 如果从负向往正向加工则加)精加工每刀偏移量得到下一刀加工起始点的Z向坐标，根据 加工经验此精加工偏移量一般在0. 2 0. 6mm左右；在得到每一刀的Z向坐标后，根据车刀 圆心和绳槽圆心的距离以及过车刀圆心的水平线和过绳槽圆心的竖直线距离直角三角形， 计算新的Z位置的X向深度，以此坐标开始新一刀的加工；步骤(9)，重复步骤(8)，沿绳槽底部曲线直至加工到绳槽的另一侧顶点，得到所 述的卷筒绳槽。本发明步骤(1)中，以主轴编码器零点信号为触发标志，将主轴以一个标准速度 旋转一圈的时间设定为标准值。如果实际加工时主轴速度和标准速度不一致，那么可以通 过实际速度与标准速度的比值和标准时间值得到实际旋转一圈所需时间，进一步可以得到 实际旋转一个角度所需时间，通过控制主轴运动时间控制主轴的旋转角度。例如以S(rpm) 的转速为标准转速，那么以这个标准转速旋转一圈需耗时T(s)，将时间T设定为标准时间。 如果实际加工中的主轴转速为A(rpm)，那么实际旋转一圈所需时间为A*T/S，旋转30度角 所需时间为(30/360)*(A*T/S)。本发明步骤(3)中，利用了绳槽界面形状的重复性，使用“采样点”的方式来描述 整体卷筒绳槽的形状。篱笆式卷筒绳槽总体上可以分为中间段和两头的挡边三个部分。由 于篱笆式绳槽两头挡边的形状不符合一定的规律性，没有一个固定的计算公式可以计算其 运动轨迹。总结了这一类绳槽的固有特点，并兼顾日后加工需要的通用性，本发明设计出一 种“采样点”方式加工篱笆卷筒绳槽由于所有的绳槽无论在哪个位置的截面形状都是固定 的并符合一定的公式，因此任意一个截面只要选择一个“标志性”的点即可以准确复现这个 截面的形状。以此结论为基础，同时考虑到车刀在空间中相对于卷筒作出的相对运动轨迹 实际上是一系列弧线，那么本发明可以在绳槽卷筒的圆周上以不失去形状精确度为前提选 取一系列的采样，并以它们为标准点复现出的一系列截面然后用弧线将这些截面连贯起来 就可以复现出这个采样段的绳槽形状。本发明步骤(3)中，绳槽轨迹的采样点都选取绳槽底部中心点，每个采样点记录 其X、Z、C坐标。有了这个点的X、Z、C坐标后即可根据截面形状公式，根据绳槽的半径、槽深等值获得整个绳槽截面的信息。本发明步骤(5)中，估计偏移角的方法是测量卷筒毛坯外壁经过的弧长，通过卷 筒毛坯的半径，根据弧长公式得出相应偏移角。本发明步骤(7)中，每层新深度第一刀分两次到达目标深度。本发明使用了所谓包络法加工卷筒绳槽，即装夹完成后，先用圆形车刀一层一层 粗车出绳槽底径形状，保留一定的余量，再经过精加工步骤用圆形车刀去掉余量，包络出精 确的绳槽形状。有益效果本发明由于采用了上述方法加工，整个加工工艺过程大大简化，操作方 便度和可靠性大大提升，解决了传统手工车床无法加工的问题，且这种方法具有很强的通 用性，凡是符合这一类结构特点的卷筒绳槽均可以这种方法加工。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和 /或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1为本发明中所需加工的篱笆卷筒绳槽截面示意图。
图2为本发明中篱笆卷筒绳槽截面标注图。
图3为本发明中篱笆卷筒绳槽截面公式计算标注图。
图4为本发明中篱笆卷筒绳槽卷筒部分结构折线、直线段分布图
图5为本发明中爬坡折返端和对应挡边结构示意图。
图6为本发明中入绳端和对应挡边结构示意图。
图7为本发明中初步加工示意图。
图8为本发明中车刀按X向切削一层后示意图，
图9为本发明中刀切削到绳槽底径位置示意图。
图10为本发明中粗加工后留有一定的加工余量的示意图。
图11为本发明中两段小圆弧加工示意图。
图12为本发明中底部大圆弧加工示意图。
具体实施例方式本发明公开了一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法，包括以下步骤步骤1，设垂直于工件截面水平表面的方向为X向，平行于工件截面水平表面的方 向为Z向；步骤2，装夹工件毛坯后先用外圆车刀粗车一次外壁；使得全长范围内卷筒外径 公差在0.5毫米以内；步骤3，根据图纸将卷筒的绳槽螺距、槽深、大圆半径、倒角半径、起头偏移角度、导 入段长度等形状参数和粗、精加工转速、X向每层深入量、Z方向每层深入量、精加工每刀进 给量等加工参数以及绳槽轨迹的若干采样点坐标，生成粗、精加工代码文件。X向每层深入 量、Z方向每次进给量、主轴转速等加工参数的选取需要根据各种加工条件综合选择，例如 X向每层深入量和Z方向每次进给量如果小了则加工时间长效率低，如果大了则容易损坏 刀片；精加工每刀进给量如果小了则加工时间长效率低，如果大了则每一刀切削时切削量加大且产品表壁粗糙；主轴转速如果小了则加工时间长效率低，如果大了则刀片切削负荷 显著加大，为保证螺距一致拖板运行速度会加快；采样点的选择，如果过于密集，将会加重 系统处理的负担造成运行的不稳定，如果选择过于分散，那么用曲线串联起来之后的形状 会和实际工件有较大差异。因此各项加工参数需要根据刀具、材料材质、加工工艺等综合确 定，达到最佳加工效率。步骤4，换圆形车刀，首先将机床退回原点，然后开始对刀，以圆形车刀片的前端碰 到卷筒毛坯表壁处的X坐标为X向加工原点，在卷筒表壁上测量出需要加工的Z向范围，并 以靠近车床尾架那一侧的起点作为Z方向加工原点。步骤5，由于卷筒毛坯起始段在圆周内具有特殊的形状，因此卷筒毛坯的起点位置 和车床主轴卡盘的零度位置之间的偏移夹角也是一个重要的起始点标志值。在装夹完成 后，也需要测量这个值，方法如下首先假设偏移角是零度，即假设卷筒毛坯的起点位置和 车床主轴卡盘的零度位置刚好重合，进行加工，观察刀具运动轨迹，计算起始点和卷筒毛坯 起始点的位置差，换算成角度偏移值，将这个角度偏移值填入，重新观察偏移情况，继续修 正偏移，直到基本重合。由于卷筒毛坯本身有一定的余量，因此允许偏移角在对刀时误差。 这个起始点偏移角度C和步骤4中所述X向起始点、Z方向起始点共同构成了加工起始点。步骤6，进行加工，将车刀按X向切削一层直到绳槽边缘，并留下余量，根据加工经 验此余量通常设置在0. 5 Imm左右；步骤7，在Z方向上进刀，并重复步骤6，直到切削到绳槽底径位置，并留下余量，根 据加工经验此余量通常设置在0.5 Imm左右。进入每一层新深度时的第一刀和其余刀加 工条件是不同的，由于新一层深度是为经过加工的完整表面，刀片在表面上车削时整个前 端小半圆都在受力，如果吃刀量过大则很容易损伤刀片，而从第二刀开始，每刀都在上一刀 位置偏移一点，刀片只有半个前端小半圆受力。显然不能为了第一刀不损坏刀片而整体减 小吃刀深度，因此采用每层新深度第一刀分两次到达目标深度，然后开始后续偏移；步骤8，从绳槽圆弧的一侧定点开始精加工，每加工完一刀后，返回步骤5所述起 始点，然后根据加工方向，将当前Z向坐标加上或减去(如果从正向往负向加工则减，如果 从负向往正向加工则加)精加工每刀偏移量得到下一刀加工起始点的Z向坐标，根据加工 经验此精加工偏移量一般在0. 2 0. 6mm左右；在得到每一刀的Z向坐标后，根据车刀圆心 和绳槽圆心的距离以及过车刀圆心的水平线和过绳槽圆心的竖直线距离直角三角形，计算 新的Z位置的X向深度，以此坐标开始新一刀的加工；步骤9，重复步骤8，沿绳槽底部曲线直至加工到绳槽的另一侧顶点，得到所述的 卷筒绳槽。在卷筒上缠绕钢缆时为了使钢缆的缠绕严整有序，必须有绳槽结构来导向钢缆。 前面提到了，这种结构的卷筒可以使钢缆在同一段篱笆卷筒上反复堆叠，因此这里的问题 在于，仅有卷筒的表面有绳槽结构，一旦第一层卷绕满之后钢缆堆叠到第二层上，就没有明 显的绳槽结构了。这时篱笆卷筒的“折 直 折 直”结构就体现出它了的作用。想象一 下前一层钢缆中相邻螺距内的两段直线段钢缆，这两段钢缆之间可以构成一段绳槽结构， 绳槽的Z向位置在这两段钢缆Z向位置正中间，也就是上一层的钢缆“堆”在前一层的两根 钢缆上，3段钢缆的外圆互相向切。同理，第二层钢缆的相邻直线段钢缆也可以构成第三层 钢缆的绳槽并导向钢缆的卷绕。并且显然有第三层绳槽的Z向位置和第一层绳槽的Z向位
6置相同，第四层绳槽的Z向位置和第二层绳槽的Z向位置相同，或者说第(n+2)层绳槽的Z 向位置和第(η)层绳槽的Z向位置相同。为了形成“层叠”结构，需要把卷绕的钢缆在某个地方提升到前一层已卷绕好的钢 缆的上面，形成新的一层。这个工作是由爬坡段完成的。爬坡段位于卷筒的一端，两旁的结 构分别是卷筒法兰面，和一段正常的螺纹。在爬坡折返端的这圈螺纹中存在一个“坡道”部 分，在这段坡道内，绳槽X向均勻的从第一层提升到第二层。位于坡道内的钢缆和与其相邻 正常绳槽内的钢缆始终外圆相切，而位于正常绳槽内的钢缆在折线段内其Z方向会持续向 法兰面运动。由于爬坡段背靠卷筒法兰，因此在爬坡段内钢缆的Z向保持不变。综合以上 两点，爬坡段的坡道、卷筒法兰面和正常绳槽内的钢缆联合把爬坡段内的钢缆“挤”到了第 一层。爬坡段的长度在圆周上应当恰好是一个折线段的角度，一旦钢缆完成爬坡到达第 二层，即进入直线段，并且和第二层其他钢缆的直线段相互平行，且其Z向位置和相邻的第 一层绳槽的Z位置距离半个螺距长度。入绳段的一部分功能和爬坡段功能类似，即把钢缆抬升一层，并把钢缆反向折返 回绕，同时入绳段还要做出能让钢缆进入的入绳口。钢缆进入篱笆绳槽后，会首先沿着卷筒 表面绳槽开始在第一层卷筒表面卷绕，直到到达爬坡段。然后在爬坡段爬坡至第二层，折返 卷绕，回到入绳段时已经在第二层。入绳段的结构没有爬坡段那样有明显的爬坡高台，而是 完全通过前一圈的钢缆和法兰边把钢缆“挤”高一层，进入更高一层，但是其抬升钢缆和折 返导向的原理是完全相同的。需要关心的是，入绳段高台和钢缆相接的面必须加工成一定 的圆弧形状，和钢缆相切，保护钢缆不受伤害。更具体地说，本发明中，核心计算并加工篱笆卷筒绳槽的方法如下设垂直于工件 截面水平表面的方向为X向，平行于工件截面水平表面的方向为Z向。设卷筒总长为L，螺 距为P，绳槽螺纹总数为N，截面底部大圆弧半径R，绳槽槽深H，倒角小圆弧半径r，倒角小圆 弧圆心到螺距宽度边缘距离为A，在圆周上折线段的角度为Cl，直线段的角度为C2。截面如 图2所示。(1)可以得出，L = P*N ；(2)截面形状符合如下公式(R+r) "2 = (W/2-A) "2+(R-H+r) "2 ；这是一个直角三角形的勾股定理公式，具体表现如图3所示。在实际使用中需要 填入待加工卷筒的卷筒总长L，螺距P，截面底部大圆弧半径R，绳槽槽深H，倒角小圆弧半径 r就可以算出完整的形状。(3)由于一个绳槽圆周由“折 直 折 直”这样的结构组成，因此有 C1+C2+C1+C2 = 360。(4)由于整个绳槽形状的切削量很大，不可能按普通螺纹的加工方法一刀进给到 位然后主轴旋转车床拖板以一定速度运行。结合实际车削采用的车刀刀片的形状为一个圆 形，这里采用一种“外形包络”的方法分多次加工出一个完整绳槽形状。而控制车刀刀片的 位置实际上就是控制这个刀片圆心的位置，设车刀刀片半径值为DR。(5)本发明中，当车刀处于倒角小圆弧段时，以左边为例，由于刀片圆形和倒角小 圆弧始终相切，刀片圆心点、倒角小圆弧圆心点、从刀片圆心沿垂直于工件截面水平表面的 方向作延长线和从倒角小圆弧圆心点沿水平于工件截面水平表面的方向作延长线的交点，这三个点构成一个直角三角形。刀片圆心距离与倒角小圆弧的圆心距离始终是(r+DR)，这 个值构成直角三角形的斜边长，设刀片圆心X位置为X1、Z位置为Z1，倒角小圆弧圆心X位 置为 X2、Z 位置为 Z2，那么有(X1-X2)"2+(Z1-Z2)"2 = (r+DR)~2，如图 11 所示。当车刀处于大圆弧段时，以左边为例，由于刀片圆形和大圆弧始终相切，刀片圆 心点、大圆弧圆心点、从刀片圆心沿水平于工件截面水平表面的方向作延长线和从大圆 弧圆心点沿垂直于工件截面水平表面的方向作延长线的交点，这三个点构成一个直角三 角形。刀片圆心距离大圆弧的圆心距离始终是(R-DR)，这个值构成直角三角形的斜边 长，设刀片圆心X位置为XI、Z位置为Z1，大圆弧圆心X位置为X2、Z位置为Z2，那么有 (X1-X2) "2+(Ζ1-Ζ2) "2 = (R_DR)~2，如图 12 所示。(6)加工工艺把加工工程分为“粗加工”和“精加工”两个步骤。首先是粗加工步骤由于这种车刀每一次下刀的车削量或者说每刀加工深度都是 有要求的，太多则刀片发热损坏，太少则加工效率低下。显然这个加工深度小于车刀刀片半 径，因此每刀在工件表面留下一个小半圆形的车削痕迹，如图7所示。 每加工一刀，下一刀车刀的下刀位置均勻向旁边偏移一定距离，设这个“均勻移动 的距离”值为CuEachZ，则刀片圆心的Z值加上这个值。这个距离要小于被切削掉的小半圆 形的弦长，若干刀后，可以切削掉“一层”工件，如图8所示。如此类推，当加工完一层之后，刀具进刀到下一层，设这个“两层间的进刀量”值为 CuEachX，则刀片圆心的X值加上这个值为下一层加工车刀深度。由于绳槽表面是圆弧，根 据(5)所描述公式，新一层的第一刀在车刀X向深入时很显然Z向位置会向绳槽圆心方向 稍微缩进一些，具体根据公式计算刀片圆心距离大圆弧的圆心距离始终是(R-DR)，这个 值构成直角三角形的斜边长，设刀片圆心X位置为X1、Z位置为Z1，大圆弧圆心X位置为X2、 Z 位置为 Z2，那么有(X1-X2)"2+(Z1-Z2)"2 = (R-DR) "20重复多次，直到车刀到达绳槽底径并留下粗加工余量之后，可以大致的用车刀刀 片外圆形状“包络”出一个近似绳槽的小半圆形状，如图9所示。实际加工时，每一层的最后一刀不大可能都刚好和绳槽圆弧另一边相切，而且显 然最后一刀到绳槽圆弧另一边的进刀值小于EachZ这个值。因此每当遇到这种不相切的情 况，则主动做一个“补刀”即在这层最后一刀加工时的进刀量为这一层所剩余的距离，这个 距离大于0而小于EachZ，车刀在Z方向进刀这个剩余距离，使得最后一刀和绳槽圆弧的另 一边相切。当接近绳槽圆弧底端时，同样会遇到和绳槽圆弧底相切问题，类似的用“补刀”处 理，区别在于这次补刀的方向在X向。结合所述“补刀”加工，粗加工完成后工件表面形状 是比较粗糙的由若干端圆弧连接成的形状，且倒角小圆弧也没有加工，如图10所示。然后是精加工步骤这时从卷筒表面起，根据加工代码设定的精加工进刀量，设为 JingEachZ，根据加工经验此精加工偏移量一般在0.2 0. 6mm左右；以Z向为驱动，根据 (2)所描述公式计算该处对应的刀片圆心X坐标值，使刀片和真正的绳槽内壁相切，精修绳 槽形状。具体地说，以左半个绳槽为例第一刀在卷筒表面，刀片圆心的X值为工件表面位 置坐标加上刀片半径，刀片圆心的Z值为0 ；下一刀向下移动JingEachZ的距离，刀片圆心 的Z值在上一刀的基础上加上JingEachZ，由(4)中所描述公式计算刀片圆心的X值；加工 到右半个圆弧时，刀片圆心的Z值是上一刀刀片圆心Z位置减去JingEachZ，依此类推，直到 精修出整个绳槽内壁形状。实际上这也是另一种“包络法”，仍然是用大量小圆的圆弧段拼接出一个大圆弧。调节JingEachZ这个值可以调整精加工耗时和成品工件的表面光洁度。 这个值越小，则包络的刀数越多，拼接出的形状越接近大圆弧，即工件表面光洁度越好，同 时加工耗时也会相应增加，可根据加工经验和工件夹工要求在0. 2mm到0. 6mm之间调节。(6)设车床加工时的主轴转速为S (rpm)，则每转的时间T = 1/S (min)，设车刀拖板 的进给速度为Vz (mm/min)，就有螺距P = Vz/S (mm)。那么在主轴转速已知时，只要对应的控制好车刀拖板的进给速度，就可以控制加 工出来的螺距。也就是说要用主轴转速控制车刀拖板的进给速度。同时由于整个绳槽的形状需要加工很多刀，那么每一刀的进刀时间必须一致，或 者说每刀的进刀点在一个圆周上的角度位置必须一致，否则就会乱牙，损坏螺纹形状。为满足这两个要求，在主轴上装一个编码器，可以根据编码器脉冲的读数计算出 主轴在一个圆周上的角度位置，根据编码器脉冲的频率计算出主轴的转速。本发明提供了 一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和 途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。
权利要求
一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法，其特征在于，包括以下步骤步骤(1)，设垂直于工件截面水平表面的方向为X向，平行于工件截面水平表面的方向为Z向，同时设定主轴标准值；步骤(2)，装夹工件毛坯后先用外圆车刀粗车一次工件毛坯外壁；使得工件毛坯在全长范围内工件毛坯的卷筒外径公差在0.5毫米以内；步骤(3)，换圆形车刀；步骤(4)，首先将机床退回原点，然后开始对刀，以圆形车刀片的前端碰到工件毛坯卷筒表壁处的X坐标为X向加工原点，在卷筒表壁上测量出需要加工的Z向范围，并以靠近车床尾架那一侧的起点作为Z方向加工原点；步骤(5)，首先假设偏移角是零度，即假设卷筒毛坯的起点位置和车床主轴卡盘的零度位置刚好重合，通过刀具运动轨迹计算加工起始点和卷筒毛坯起始点的位置差及角度偏移值；此时角度偏移值和步骤(4)中所述X向起始点、Z方向起始点共同构成了加工起始点；步骤(6)，将车刀按X向切削一层直到绳槽边缘，并留下0.5～1mm的余量；步骤(7)，在Z方向上进刀，并重复步骤(4)，直到切削到绳槽底径位置，并留下0.5～1mm的余量；步骤(8)，从绳槽圆弧的一侧定点开始精加工，每加工完一刀后，返回步骤(5)所述起始点，然后根据加工方向，将当前Z向坐标如果从负向往正向加工则将当前Z向坐标加上精加工每刀偏移量得到下一刀加工起始点的Z向坐标，如果从正向往负向加工则将当前Z向坐标减去精加工每刀偏移量得到下一刀加工起始点的Z向坐标，所述精加工每刀偏移量为0.2～0.6mm；在得到每一刀的Z向坐标后，根据车刀圆心和绳槽圆心的距离以及过车刀圆心的水平线和过绳槽圆心的竖直线距离直角三角形，计算新的Z位置的X向深度，以此坐标开始新一刀的加工；步骤(9)，重复步骤(8)，沿绳槽底部曲线直至加工到绳槽的另一侧顶点，得到所述的卷筒绳槽。
2.根据权利要求1所述的一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法，其特征在于， 步骤(1)中，所述设定主轴标准值为以主轴编码器零点信号为触发标志，将主轴以一个标 准速度旋转一圈的时间设定为标准值。
3.根据权利要求1所述的一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法，其特征在于， 步骤(3)中，利用绳槽界面形状的重复性，使用采样点描述整体卷筒绳槽的形状。
4.根据权利要求1所述的一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法，其特征在于， 步骤(5)中，计算偏移角的方法是测量卷筒毛坯外壁经过的弧长，通过卷筒毛坯的半径，根 据弧长公式得出相应偏移角。
5.根据权利要求1所述的一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法，其特征在于， 步骤(7)中，每层新深度第一刀分两次到达目标深度。
全文摘要
本发明公开了一种使用数控机床加工篱笆卷筒绳槽的方法，包括以下步骤步骤(1)，设定X向、Z向、主轴标准值；步骤(2)，用外圆车刀粗车一次工件毛坯外壁；步骤(3)，换圆形车刀；步骤(4)，定位加工原点；步骤(5)，定位加工起始点；步骤(6)，将车刀按X向切削一层直到绳槽边缘，并留下0.5～1mm的余量；步骤(7)，在Z方向上进刀，并重复步骤(4)，直到切削到绳槽底径位置，并留下0.5～1mm的余量；步骤(8)，从绳槽圆弧的一侧定点开始精加工，每加工完一刀后，返回步骤(5)所述起始点，开始加工；步骤(9)重复步骤(8)，沿绳槽底部曲线直至加工到绳槽的另一侧顶点，得到所述的卷筒绳槽。
文档编号B23G1/02GK101879636SQ20101019572
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者杜玉湘, 章雨林 申请人:南京四开电子企业有限公司