大型球體空間曲面上多個空間孔焊接坡口的數控加工方法
2023-04-30 00:24:06
專利名稱：大型球體空間曲面上多個空間孔焊接坡口的數控加工方法
技術領域：
本發明涉及一種機械加工技術，特別是一種大型球體空間曲面上多個空間孔焊接
坡口的數控加工方法。
背景技術：
目前在煉油技術領域，大型球體空間曲面的產品應用越來越多，需要在大型球體空間曲面上加工多個空間孔焊接坡口的加工工藝也越來越多。現有的加工方法是在數控
銑床上先利用萬能角銑頭分別繞著二個軸轉複合角度，再利用R參數編制出工具機控制系
統能接受的萬能角銑頭複合角度補償、參數加工坡口的數控加工程序，實現坡口的數控加工。但是，在數控銑床上對大型球體空間曲面上多個空間孔焊接坡口的工件進行加工時，需
要進行多次裝夾，而多次裝夾後工件的位置度、空間孔的形狀就難以保證；另外，由於利用手工計算萬能角銑頭補償並使用UG軟體編寫數控加工程序，每次編制加工程序時都要用Siemens nx6 CAD^AM軟體進行造型，編寫程序浪費時間；並且加工時，如果刀具有磨損，就要根據測量的實際情況重新編程，操作不方便，易出錯，還會影響工件的加工進度。
發明內容
為解決現有技術存在的上述問題，本發明要開發一種大型球體空間曲面上多個空間孔焊接坡口的數控加工方法，實現一次裝夾即可完成大型球體空間曲面上多個空間孔焊接坡口的加工，並保證零件的位置度和空間孔的形狀。 為了實現上述目的，本發明的技術方案如下一種大型球體空間曲面上多個空間孔焊接坡口的數控加工方法包括以下步驟 A、根據圖紙要求確定空間孔坡口的尺寸參數、角銑頭參數及刀具尺寸參數；
B、應用Siemens nx6 CAD\CAM軟體建立工件數學模型，分析工件的整體形狀與坡口形狀； C、分析數學模型，確定加工對象的孔的空間位置； D、加工工件的工藝基準面，使半個球體的球面向上，裝夾好工件，確定萬能角銑頭旋轉複合角度加工空間孔坡口的方法； E、根據萬能角銑頭長度及刀具長度，編制其銑頭長度及刀具長度在空間旋轉複合角度後補償的R參數程序； F、編制R參數加工空間孔坡口的通用參數數控加工程序； G、應用VERICUT數控工具機仿真軟體校驗用R參數角銑頭補償程序及空間孔焊接坡口的通用參數數控加工程序； H、按圖紙上的尺寸對通用參數數控加工程序的通用參數進行賦值；
1、執行參數運算鑽孔通用程序、鑽削加工各空間孔；
J、執行參數運算銑孔通用程序、留量加工各空間孔；
K、利用三座標檢測確定各孔間孔的位置是否合格；
L、如果檢測合格，執行銑孔通用程序，加工各空間孔到規定尺寸；執行空間孔坡口 的通用參數數控加工程序，加工各空間孔坡口 ；完成工具機交檢程序，結束加工；
M、如果檢測不合格，停止工件加工，檢查和調整萬能角銑頭參數和程序符值參數， 修改空間孔的尺寸，轉到J步驟進行銑孔加工。 本發明所述的通用參數是角銑頭X方向的長度和Y方向的長度、刀具長度及空間 孔坡口幾何尺寸。 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果 1、由於本發明利用數控加工工具機的控制系統的R參數功能把萬能角銑頭的補償 用R參數形式計算出來，並把焊接坡口的加工也用參數的形式進行編程，實際加工時根據 圖紙空間孔坡口的位置、形狀尺寸、實測的角銑頭的長度、刀具長度進行賦值即實現了一次 裝夾進行多個空間孔的坡口加工。 2、由於本發明是一次性裝夾，從而保證了工件的位置度；由於採用R參數進行編 程，操作更加方便，保證了空間孔的形狀精度。 3、由於本發明解決了在數控銑床上加工多個空間孔多次裝夾工件影響位置精度 的問題，開發出了一種新型的大型球體上空間複合角度焊接坡口加工方法，提高了編程準 確性及編程的效率。由於該工藝方法不受工具機系統限制，實現了工藝方法的最大利用率，加 工時只需按圖形尺寸給出坡口的尺寸參數、角銑頭參數和刀具尺寸參數，即可完成零件的 加工程序編制工作。
本發明共有附圖4張，其中 圖1是大型球體空間曲面上多個空間孔坡口加工程序框圖。
圖2是大型球體空間曲面上多個空間孔工件示意圖。
圖3是大型球體空間曲面上多個空間孔工件平面展開圖。
圖4是萬能角銑頭示意圖。 圖中，Ll為萬能角銑頭Y軸方向的長度，L2為萬能角銑頭X軸方向的長度。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明進行進一步地說明。如圖l-4所示，一種大型球體空間曲 面上多個空間孔焊接坡口的數控加工方法包括發明內容中的步驟A-M，其中，步驟H的通用 參數賦值是角銑頭X方向的長度L2和Y方向的長度Ll、刀具長度及空間孔坡口幾何尺寸。
權利要求
一種大型球體空間曲面上多個空間孔焊接坡口的數控加工方法，其特徵在於包括以下步驟A、根據圖紙要求確定空間孔坡口的尺寸參數、角銑頭參數及刀具尺寸參數；B、應用siemens nx6 CAD\CAM軟體建立工件數學模型，分析工件的整體形狀與坡口形狀；C、分析數學模型，確定加工對象的孔的空間位置；D、加工工件的工藝基準面，使半個球體的球面向上，裝夾好工件，確定萬能角銑頭旋轉複合角度加工空間孔坡口的方法；E、根據萬能角銑頭長度及刀具長度，編制其銑頭長度及刀具長度在空間旋轉複合角度後補償的R參數程序；F、編制R參數加工空間孔坡口的通用參數數控加工程序；G、應用VERICUT數控工具機仿真軟體校驗用R參數角銑頭補償程序及空間孔焊接坡口的通用參數數控加工程序；H、按圖紙上的尺寸對通用參數數控加工程序的通用參數進行賦值；I、執行參數運算鑽孔通用程序、鑽削加工各空間孔；J、執行參數運算銑孔通用程序、留量加工各空間孔；K、利用三座標檢測確定各孔間孔的位置是否合格；L、如果檢測合格，執行銑孔通用程序，加工各空間孔到規定尺寸；執行空間孔坡口的通用參數數控加工程序，加工各空間孔坡口；完成工具機交檢程序，結束加工；M、如果檢測不合格，停止工件加工，檢查和調整萬能角銑頭參數和程序符值參數，修改空間孔的尺寸，轉到J步驟進行銑孔加工。
2.根據權利要求1所述的大型球體空間曲面上多個空間孔焊接坡口的數控加工方法， 其特徵在於所述的通用參數是角銑頭X方向的長度和Y方向的長度、刀具長度及空間孔坡 口幾何尺寸。
全文摘要
本發明公開了一種大型球體空間曲面上多個空間孔焊接坡口的數控加工方法，包括以下步驟建立工件數學模型；分析數學模型；編制一個具有通用參數的基準孔的空間曲面數控加工程序；編制旋轉複合角度後補償的R參數程序；編制R參數加工空間孔坡口的通用參數數控加工程序；應用VERICUT數控工具機仿真軟體校驗；執行通用程序加工空間孔及坡口。由於本發明利用數控加工工具機的控制系統的R參數功能把萬能角銑頭的補償用R參數形式計算出來，並把焊接坡口的加工也用參數的形式進行編程，加工時根據圖紙上空間孔坡口的位置、形狀尺寸、實測的角銑頭的長度、刀具長度進行賦值即實現了一次裝夾進行多個空間孔的坡口加工，保證了空間孔的形狀精度。
文檔編號G05B19/4097GK101710236SQ20091018806
公開日2010年5月19日 申請日期2009年10月22日 優先權日2009年10月22日
發明者史永利, 張麗霞, 範維河 申請人:中國第一重型機械股份公司;中國第一重型機械集團大連加氫反應器製造有限公司