專利名稱：一種滑槽的銑削加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及鋁合金車體型材上滑槽的銑削加工。
背景技術(shù)：
在鋁合金的型材加工中，最典型的加工部位即為滑槽的間斷性切削，滑槽加工多而雜，單一的G代碼編程工作量大，繁瑣。如圖1所示，為滑槽斷面圖，圖1中標(biāo)號(hào)I代表未銑削的滑槽，該滑槽是隨型材擠壓時(shí)一次成型，長(zhǎng)度貫穿整個(gè)鋁合金車體，大約為22 25米，在實(shí)際的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，部分滑槽的位置與很多裝配件發(fā)生位置干涉，必須將滑槽進(jìn)行銑削去除，如圖2所示，為某種鋁合金車體地板的平面圖，圖2中標(biāo)號(hào)2黑色重彩線條代表滑槽，斷開處為所需要去除的滑槽，共有40多處，而且每段滑槽的位置、長(zhǎng)短各不相同，這便給手工數(shù)控編程帶來(lái)了極大的困難；若采用自動(dòng)編程軟件，仍需逐點(diǎn)分解計(jì)算測(cè)量補(bǔ)償點(diǎn)，則不利于測(cè)量補(bǔ)償工藝的實(shí)現(xiàn)?；鬯诘男筒谋旧碜冃屋^大，簡(jiǎn)單的直線銑削會(huì)造成加工傷母材或者加工余量較大。型材變形較大的原因有兩點(diǎn)，其一:滑槽所處的型材本身多為焊后件，由于焊縫收縮、焊接變形導(dǎo)致滑槽所處的平面本身就不是一個(gè)理想的平面；其二:零件的長(zhǎng)度多為22 25米，是長(zhǎng)大件，零件的加工工裝只能以分點(diǎn)支撐、分點(diǎn)壓緊的方式對(duì)零件進(jìn)行固定，不可能將零件放在一個(gè)理想的工作臺(tái)上。這就對(duì)零件平面度造成了平均±5mm的累積公差，導(dǎo)致了滑槽在加工時(shí)是處在一個(gè) 波浪形的狀態(tài)下，若采用單一的直線銑削，勢(shì)必造成某處加工余量過(guò)大，另一處卻又傷到了滑槽底部的平面。逐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量補(bǔ)償?shù)霓k法編程計(jì)算量大，易出錯(cuò)，更不利于修改。測(cè)量補(bǔ)償工藝要求每200mm測(cè)量一點(diǎn)，加工時(shí)將測(cè)量點(diǎn)數(shù)值補(bǔ)償?shù)缴疃确较虻倪M(jìn)給之中。傳統(tǒng)的測(cè)量補(bǔ)償工藝為逐點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，將零件圖中所有的滑槽進(jìn)行每200_分一段(以圖2地板為例，加工測(cè)量點(diǎn)近200個(gè))，并規(guī)定每一點(diǎn)的測(cè)量地址，無(wú)論編寫測(cè)量程序還是編寫加工程序，都需要將測(cè)量地址一一對(duì)應(yīng)的輸入一遍，工作量復(fù)雜又極易出錯(cuò)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開一種滑槽的銑削加工方法，從而能夠簡(jiǎn)化加工編程工作，降低制造成本，提高生產(chǎn)效率，提高加工精度。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題的方案其特征如下:對(duì)于某單個(gè)滑槽加工方法，主要分為兩個(gè)步驟:測(cè)量和銑削。通過(guò)對(duì)滑槽進(jìn)行編號(hào)，并分別將滑槽的編號(hào)、起點(diǎn)、終點(diǎn)及測(cè)量值存儲(chǔ)地址進(jìn)行參數(shù)化，將位置控制與動(dòng)作執(zhí)行相互獨(dú)立，位置控制中只輸入某段滑槽的編號(hào)、起點(diǎn)、終點(diǎn)及所要調(diào)用的動(dòng)作；動(dòng)作執(zhí)行則實(shí)際驅(qū)動(dòng)機(jī)床按某一規(guī)定路徑進(jìn)行運(yùn)行。鑒于測(cè)量的動(dòng)作為逐點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，銑削的動(dòng)作為從一點(diǎn)依次運(yùn)行至下一點(diǎn)，所以將動(dòng)作執(zhí)行分為測(cè)量動(dòng)作執(zhí)行和銑削動(dòng)作執(zhí)行:測(cè)量動(dòng)作執(zhí)行中可自動(dòng)計(jì)算滑槽的長(zhǎng)度，并自行將滑槽長(zhǎng)度與用戶的某給定值進(jìn)行比較，自動(dòng)判斷該段滑槽所需測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量，并根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量對(duì)滑槽進(jìn)行分類；利用滑槽的編號(hào)與分類建立二維數(shù)組地址，測(cè)量時(shí)，以參數(shù)傳遞的方式將該編號(hào)下滑槽的所有測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值存儲(chǔ)在該編號(hào)下的數(shù)組地址中。銑削動(dòng)作執(zhí)行中，通過(guò)參數(shù)傳遞，自動(dòng)調(diào)用該編號(hào)下滑槽所有測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值，在深度方向上實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，使滑槽加工在長(zhǎng)度方向和深度方向上聯(lián)動(dòng)銑削，實(shí)際銑削路徑隨零件的實(shí)際高度變化而變化，完成該段滑槽的精確加工。對(duì)于數(shù)量龐大的不同位置、不同長(zhǎng)度的滑槽加工，只需將所有滑槽的編號(hào)、起點(diǎn)、終點(diǎn)依次輸入到位置控制中，并分別調(diào)用測(cè)量動(dòng)作和銑削動(dòng)作，即可快速完成整個(gè)部件上所有滑槽的精確加工。對(duì)于不同寬度的滑槽加工，可在位置控制中增加一個(gè)設(shè)定滑槽寬度的參數(shù)，銑削動(dòng)作執(zhí)行中增加一個(gè)寬度方向上的銑削動(dòng)作即可實(shí)現(xiàn)任意寬度的滑槽銑削。 對(duì)于斜面上的滑槽加工，只需要在位置控制中增加一個(gè)角度參數(shù)，角度值等于平面與斜面的夾角(銳角)，動(dòng)作執(zhí)行中按此參數(shù)旋轉(zhuǎn)數(shù)控機(jī)床主軸的角度，并按此參數(shù)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)斜面上滑槽的加工。本發(fā)明可對(duì)不同位置、不同長(zhǎng)度、不同寬度的滑槽，可實(shí)現(xiàn)手工快速編程，無(wú)論滑槽是在平面上還是在斜面上，均可實(shí)現(xiàn)分組的模塊化測(cè)量補(bǔ)償工藝與精確加工。本發(fā)明可以使滑槽銑削加工除去逐點(diǎn)計(jì)算帶來(lái)的麻煩，程序的輸出、閱讀、改寫都更加簡(jiǎn)便，易懂，程序出錯(cuò)的概率大大減小，通過(guò)指針與數(shù)組的使用，使測(cè)量補(bǔ)償使用起來(lái)更加簡(jiǎn)便，避免手工輸入測(cè)量地址帶來(lái)的人為錯(cuò)誤，加工質(zhì)量也得到了顯著的提高?；鄣你娤骷庸ぃ间X合金車體加工總量近35%，該模塊化的數(shù)控程序設(shè)計(jì)的發(fā)明，使滑槽銑削復(fù)雜無(wú)章的編程工作簡(jiǎn)化到只輸入3 4個(gè)參數(shù)即可完成加工測(cè)量補(bǔ)償和加工程序的編制，使鋁合金車體加工編程技術(shù)有了質(zhì)的飛躍。


圖1是滑槽斷面 圖2是某種鋁合金地板平面 圖3是待加工滑槽示意 圖4是加工刀路示意 圖5是測(cè)量程序流程 圖6是加工程序流程圖。
具體實(shí)施例方式1、滑槽分類
參考圖3，將滑槽分為根據(jù)長(zhǎng)短分為4類，分別用t=l，t=2，t=3, t=5表示，設(shè)滑槽長(zhǎng)度為 L, T,<=1 OOmm 時(shí)，t=l ；，
10Omm <L<=200mm 時(shí)，t=2 ；
200mm <L<=400mm 時(shí)，t=3 ；
400mm<L<=800mm時(shí)，t=5,如果有大于800的滑槽可先將其分為兩組40(Γ800之間的滑槽。建立加工坐標(biāo)系xy，滑槽所在平面z=0，設(shè)滑槽的起始點(diǎn)為a，終點(diǎn)為b，滑槽可位于坐標(biāo)系的任意象限，但必須a〈b，因?yàn)樵诰帉懠庸こ绦驎r(shí)要考慮刀具半徑讓刀的規(guī)則。2、滑槽編號(hào)并定義指針與數(shù)組將每段滑槽分別編號(hào)P=l，2，34...同時(shí)將P定義指針，每段滑槽P賦予唯一一個(gè)值，根據(jù)滑槽類型與指針定義數(shù)組作為測(cè)量值的存儲(chǔ)地址:
t=l時(shí)，定義一維數(shù)組0_1[100]，數(shù)組指針為D_l[p]，p=0，1，2，4...貝U，存儲(chǔ)的地址為 D_1
，D_l[l]，D_l[2]，D_l[3]...D_1[99]
t=2 時(shí)，定義 100*2 的二位數(shù)組 D_2[100，2]，數(shù)組指針為 D_2[p，2]，p=l，2，3，4...貝U，存儲(chǔ)的地址為
權(quán)利要求
1.一種滑槽的銑削加工方法，包括測(cè)量和銑削，其特征在于:通過(guò)對(duì)滑槽進(jìn)行編號(hào)，并分別將滑槽的編號(hào)、起點(diǎn)、終點(diǎn)及測(cè)量值存儲(chǔ)地址進(jìn)行參數(shù)化，將位置控制與動(dòng)作執(zhí)行相互獨(dú)立，位置控制中只輸入某段滑槽的編號(hào)、起點(diǎn)、終點(diǎn)及所要調(diào)用的動(dòng)作； 銑削的動(dòng)作為從一點(diǎn)依次運(yùn)行至下一點(diǎn)，將動(dòng)作執(zhí)行分為測(cè)量動(dòng)作執(zhí)行和銑削動(dòng)作執(zhí)行；測(cè)量動(dòng)作執(zhí)行中計(jì)算滑槽的長(zhǎng)度，并將滑槽長(zhǎng)度與用戶的給定值進(jìn)行比較，自動(dòng)判斷該段滑槽所需測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量，并根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量對(duì)滑槽進(jìn)行分類；利用滑槽的編號(hào)與分類建立二維數(shù)組地址，測(cè)量時(shí)，以參數(shù)傳遞的方式將該編號(hào)下滑槽的所有測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值存儲(chǔ)在該編號(hào)下的數(shù)組地址中；銑削動(dòng)作執(zhí)行中，通過(guò)參數(shù)傳遞，自動(dòng)調(diào)用該編號(hào)下滑槽所有測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值，在深度方向上實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，使滑槽加工在長(zhǎng)度方向和深度方向上聯(lián)動(dòng)銑削，完成該段滑槽的加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑槽的銑削加工方法，其特征在于:在位置控制中增加一個(gè)設(shè)定滑槽寬度的參數(shù)，銑削動(dòng)作執(zhí)行中增加一個(gè)寬度方向上的銑削動(dòng)作即可實(shí)現(xiàn)任意寬度的滑槽纟先削。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑槽的銑削加工方法，其特征在于:在位置控制中增加一個(gè)角度參數(shù)，角度值等于平面與斜面的夾角，動(dòng)作執(zhí)行中按此參數(shù)旋轉(zhuǎn)數(shù)控機(jī)床主軸的角度，并按此參數(shù)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)斜面上滑槽的加工。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑槽的銑削加工方法，其特征在于由以下步驟實(shí)現(xiàn): (1)滑槽分類 將滑槽分為根據(jù)長(zhǎng)短分為4類，分別用t=l，t=2, t=3, t=5表示，設(shè)滑槽長(zhǎng)度為L(zhǎng)，T,<=1 OOmm 時(shí)，t=l ；,10Omm <L<=200mm 時(shí)，t=2 ；200mm <L<=400mm 時(shí)，t=3 ； 400mm<L<=800mm時(shí)，t=5,如果有大于800的滑槽可先將其分為兩組400~800之間的滑槽； 建立加工坐標(biāo)系xy，滑槽所在平面z=0，設(shè)滑槽的起始點(diǎn)為a，終點(diǎn)為b，滑槽可位于坐標(biāo)系的任意象限； (2)滑槽編號(hào)并定義指針與數(shù)組 將每段滑槽分別編號(hào)P=l，2，3,4...同時(shí)將P定義指針，每段滑槽P賦予唯一一個(gè)值，根據(jù)滑槽類型與指針定義數(shù)組作為測(cè)量值的存儲(chǔ)地址； (3)測(cè)量程序的模塊化編寫方法 當(dāng)遇到一個(gè)零件上有多組滑槽需要加工時(shí)，將滑槽進(jìn)行編號(hào)，P=I, 2, 3,4...編寫測(cè)量主程序如下: (3.1)輸入起點(diǎn)坐標(biāo)值a，終點(diǎn)坐標(biāo)值b，分組編號(hào)p，測(cè)量點(diǎn)橫向y值，定義所在平面為Z=O 點(diǎn)； (3.2)調(diào)用子程序 (3.2.1)計(jì)算滑槽銑削長(zhǎng)度L= | a-b |，判斷L的范圍并給t賦值，計(jì)算測(cè)量點(diǎn)(x，y)的坐標(biāo)值； (3.2.2)若t=l，測(cè)量點(diǎn)只有一點(diǎn)，為(x，y)= ((8+13)/2，7)，測(cè)量值存儲(chǔ)在地址0_1[ ]中；(3.2.3)若t=2，測(cè)量點(diǎn)為兩點(diǎn):(a，y )，(b，y )。測(cè)量值存儲(chǔ)在地址D_2[p,0]，D_2 [p, I]中； (3.2.4)若t=3，測(cè)量點(diǎn)為三點(diǎn):(a, y)，((a+b)/2，y)，(b，y)。測(cè)量值存儲(chǔ)在地址D_3[p，0]，D_3[p，l]，D_3[p，2]中； (3.2.5)若 t=5，測(cè)量點(diǎn)為五點(diǎn):(a，y), ((a+ (a+b)/2)/2, y)，((a+b)/2，y), ((b+(a+b)/2)/2, y), (b, y)，測(cè)量值存儲(chǔ)在地址 D_5 [p，0]，D_5 [p, I], D_5[p, 2]，D_5 [p, 3],D_5[p，4]中； (3.3)輸入下一段滑槽數(shù)據(jù)，再調(diào)用程序，如此便可快速準(zhǔn)確的完成滑槽測(cè)量的數(shù)控程序的編制； (4)滑槽加工的宏程序的編制方法 通過(guò)選用不同直徑刀具，刀路用參數(shù)編寫成一個(gè)固定的加工刀路，通過(guò)主程序控制待加工位置，子程序控制機(jī)床實(shí)際動(dòng)作，編寫的銑削加工的宏程序； (4.1)定義刀具半徑為r，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速、安全高度參數(shù)； (4.2)輸入起始點(diǎn)a，終點(diǎn)b的坐標(biāo)值，輸入每組滑槽P的編號(hào)值，滑槽的寬度w ; (4.3)調(diào)用測(cè)量子程序 (4.3.1)計(jì)算滑槽銑削長(zhǎng)度L= I a-b I，判斷L的范圍并給t賦值，判斷L與銑刀直徑的大小，若L小于銑刀直徑，則程序直接結(jié)束并報(bào)警提示，否則執(zhí)行加工； (4.3.2)判斷t值并執(zhí)行 相應(yīng)的跳轉(zhuǎn)； (4.3.3)若t = l，X向滑槽加工的起始點(diǎn)坐標(biāo)值為:(X，z) = (a+r, D_1 [p])，(b_r, D_1 [p]),平移坐標(biāo)系由(0,0,0)至(0, y, 0),沿 y 向入刀可進(jìn)行滑槽的銑削；(4.3.4)若 t=2,滑槽的起始點(diǎn)坐標(biāo)值為:(X，z) = (a+r, D_2[p, O]), (b-r, D_2[p, I]) (4.3.5)若t=3，滑槽的起點(diǎn)、中間點(diǎn)、終點(diǎn)的坐標(biāo)值依次為:(X，z) = (a+r, D_3[p, O]),((a+b) /2，D_3 [p，I])，(b-r, D_3 [p, 2]) (4.3.6 )若t=5，滑槽的起點(diǎn)、中間點(diǎn)、終點(diǎn)的坐標(biāo)值依次為:(X，z) = (a+r, D_5 [p, O])，((a+(a+b)/2)/2，D_5[p，I])，((a+b)/2，D_5[p, 2])，((b+(a+b)/2)/2，D_5[p,3])，(b-r, D_5 [p, 4])； (4.4)輸入下一段滑槽數(shù)據(jù)，再調(diào)用程序，如此便可快速準(zhǔn)確的完成滑槽銑削加工的數(shù)控程序的編制。
全文摘要
一種滑槽的銑削加工方法，屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，包括測(cè)量和銑削，其特征在于通過(guò)對(duì)滑槽進(jìn)行編號(hào)，并分別將滑槽的編號(hào)、起點(diǎn)、終點(diǎn)及測(cè)量值存儲(chǔ)地址進(jìn)行參數(shù)化；將動(dòng)作執(zhí)行分為測(cè)量動(dòng)作執(zhí)行和銑削動(dòng)作執(zhí)行；測(cè)量動(dòng)作執(zhí)行中計(jì)算滑槽的長(zhǎng)度，并將滑槽長(zhǎng)度與用戶的給定值進(jìn)行比較，自動(dòng)判斷該段滑槽所需測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量，并根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量對(duì)滑槽進(jìn)行分類；測(cè)量時(shí)，以參數(shù)傳遞的方式將該編號(hào)下滑槽的所有測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值存儲(chǔ)在該編號(hào)下的數(shù)組地址中；使滑槽加工在長(zhǎng)度方向和深度方向上聯(lián)動(dòng)銑削，完成該段滑槽的加工。能夠簡(jiǎn)化加工編程工作，降低制造成本，提高生產(chǎn)效率，提高加工精度。
文檔編號(hào)G05B19/19GK103076760SQ20121055758
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者鮑洪陽(yáng), 朱藝海 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司