[发明专利]皮尔格轧辊孔型加工控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种皮尔格轧辊孔型加工控制方法。

背景技术

CAM (computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制(简称数控)，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。CAM是指计算机进行生产设备的管理，控制和操作的过程。CAM已广泛应用于飞机，汽车，家电等制造业，成为无人生产线和无人生产的基础。

传统皮尔格轧辊孔型的加工方法是采用专用的皮尔格轧机轧辊仿形车床进行仿形加工。传统的数控机床（NC）上，零件的加工信息是存储在数控纸带上的，通过光电阅读机读取数控纸带上的信息，实现机床的加工控制，这类控制机床的方法操作步骤复杂、极不方便、生产效率低且容易出错，数控机床出错易造成重大的安全事故，造成不必要的财产和人身安全损失。

现在，机床数控系统的不断完善和发展，机床加工控制程序已经能够加工多工位工件且系统储量较大。皮尔格轧辊孔型的加工可以通过与操作系统供应商合作，在控制面板箱里添加一个控制模块，在操作界面上生成一个专门的应用程序，用户只需填入参数变量，就能在系统中自动生成所需孔型的程序，简化了编程过程。数控多轴多联动专用车床可以实现上述目的，但这类加工皮尔格轧辊孔型的机床，最大的缺点就是费用高，买机床的金额是同能力通用数控机床的三倍；由于此类机床控制轴比较多，系统复杂，自己的维护力量也需要大量的时间培训，而关键的地方又只能依靠系统供应商，数控多轴多联动专用车床一旦出现故障，不能及时进行维护和保养，过了保修期的维修费用更是无底洞。这些因素的限制对皮尔格轧辊孔型加工的组织、生产和协调等都形成了很大的制约。除此之外，现有的皮尔格轧辊孔型加工控制方法还具有以下几个方面的不足：（1）现有的加工方法基本是靠机床模块化控制实现程序控制，核心技术掌握在别人手中，机床加工范围狭窄、单一，只能做产品的精加工；（2）用户通过计算编制工件加工程序，而不是在计算机上面向工件的几何图形交互进行，使用麻烦且准确度不够高；（3）控制系统集成度不够高，仅能实现产品设计与数控加工编程的集成，不能实现与工艺过程设计、刀具量具设计等其它生产过程的集成，降低了加工生产的效率，生产周期长。

发明内容

本发明的目的在于解决现有轧辊孔型加工控制方法的不足，提供一种新型的皮尔格轧辊孔型加工控制方法，克服传统控制方法采用数控多轴多联动专用车床进行加工、成本高、维护困难；靠机床模块化控制实现程序控制，机床加工范围狭窄、单一，只能做产品的精加工；用户自行编制工件加工程序，使用麻烦且准确度不高；控制系统集成度不够高，加工生产效率低且生产周期长等缺点。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：皮尔格轧辊孔型加工控制方法，它包括以下步骤：

（1）编制皮尔格轧辊孔型加工的工艺路线，将工艺路线分为粗加工工序和精加工工序；

（2）选用适合各工序的三维模型、刀具和机床；

（3）确定机床坐标系，通过CAM编制机床控制程序；

（4）使用虚拟机模拟加工过程，观察是否存在干涉情况并对加工程序进行验证和修改；

（5）确定好合格的加工程序后，对加工程序进行编号，供给机床调用；

（6）选用合适的夹具装夹好工件并找正，选用合适的刀具，确定程序坐标系和机床坐标系重合；

（7）调用该工步的控制程序进行加工；

其中，所述的粗加工工序包括以下步骤：

A、将需要加工的周期轧辊孔型分成四个部分，每个部分圆心角为90°；

B、分别对加工步骤A中得到的四部分孔型需用到的刀具走刀路径进行数控编程；

C、选定步骤A中得到的四部分孔型中任一部分为第一部分，将周期轧辊固定在三轴三联动数控铣床上，铣出第一部分的基准；

D、根据步骤C中加工的基准为参照，使用步骤B中得到的加工程序对周期轧辊进行加工；

所述的精加工工序包括以下步骤：

a、在数控车铣中心的C轴水平方向设置一铣刀，该铣刀中心线与C轴中心线正交；

b、将周期轧辊工件中心与数控车铣中心的卡盘的C轴的回转中心调整重合后装夹；

c、步骤a中的铣刀沿X轴和Z轴作联动铣削运动；

d、在X轴和Z轴两轴联动的同时，数控车铣中心的卡盘带动周期轧辊工件进行C轴回转运动；

e、X轴、Z轴和C轴配合作联动铣削，得到周期轧辊的孔型。

本发明步骤（4）中所述的模拟加工的操作包括以下步骤：

① 分析图纸；