[发明专利]一种异型材的切削加工方法

说明书

本发明涉及一种异型材的高效切削加工方法，包括：步骤1：获取待加工工件截面轮廓信息及刀具规格信息；步骤2：根据待加工工件材质选择刀具旋转方向；步骤3：根据刀具规格以及工件截面轮廓信息生成级进角度和级进距离；步骤4：根据级进角度和级进距离计算每一段行程中工件旋转角度和切削深度；步骤5：在切削加工过程中实时检测各段切割行程中切削力；步骤6：根据切削力、工件旋转角度、切削深度计算各段行程对应的走刀速度和工件旋转角速度。本发明的一种异型材的高效切削加工方法，自动匹配最佳走刀行程、切割速度以及工件旋转角速度，能够适应不同材质、形状和尺寸的异型材切割加工的实际需要，极大地提高了加工效率和加工质量。

技术领域

本发明涉及异型材加工技术领域，具体涉及一种异型材的切削加工方法。

背景技术

异型材是一种具有不同截面形状和壁厚的加工工件，可由金属铝、铝合金、铜、铜合金、非金属塑胶以及碳纤维等材料加工制成，其广泛应用于铝门窗、相框、塑钢材、电木板、铝挤型、纸管等产品当中。由于异型材一般为具有较大长宽比的长条状造型，因此，需要根据实际需求进行切割加工。

传统的型材切割机基本采用固定的走刀行程和切割速度进行切割加工。对于形状、尺寸多变的异型材来说，由于需要考虑极端的加工状况(如切割最大截面轮廓、最厚截面壁厚)，常设定较大的走刀行程和较慢的切割速度，在切割不同尺寸截面轮廓工件时，经常会导致空行程的产生，加之较慢的切割速度，从而极大地降低了加工效率。

检索国内外专利成果可知，目前针对异型材加工领域的研究还比较少，但是存在许多关于机械加工领域的研究。

申请公布号为CN 110238698 B的文献公布了一种工件加工程序自动匹配的加工方法，该方法主要是根据工件的实际尺寸来匹配合适的加工程序，虽然解决了按照标准管材规格来编写数控程序带来的误差问题，但是只考虑了工件几何形状和尺寸对加工结果的影响，对于工件材质以及切削力等因素所带来的影响并未考虑。

申请公布号为CN 106292529 A的文献公布了一种机床的加工路径生成方法，该方法也是只考虑了工件的几何形状对于加工结果的影响，根据工件的几何形状和工艺参数采用五段S曲线法来优化加工路径，并没有考虑工件材质以及切削力等因素的影响。

综上，现有的机械加工优化方法往往只考虑了工件截面轮廓形状及尺寸对于加工结果的影响，虽然能够在一定程度上提高加工效率，但是对于其他因素对加工结果带来的影响缺乏综合考虑，在一定程度上影响了工件最终加工质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术提出了一种异型材的切削加工方法，采用工件旋转运动配合刀具直线进给的方法，根据具体工件材料、截面轮廓尺寸、锯切深度、工件旋转角度以及切削过程中产生的切削力，自动匹配最佳走刀行程、切割速度以及工件旋转速度，从而提高加工效率和加工质量。

具体的，一种异型材的切削加工方法，其特征在于，所述切削加工方法包括以下步骤：

步骤1：获取待加工工件截面轮廓信息；

步骤2：根据待加工工件材质选择刀具旋转方向；

步骤3：根据待加工工件截面轮廓信息生成级进角度和级进距离；

步骤4：根据级进角度和级进距离计算每一段行程中工件旋转角度和切削深度；

步骤5：在切削加工过程中实时检测各段切割行程中切削力；

步骤6：根据切削力、工件旋转角度、切削深度计算各段行程对应的走刀速度和工件旋转角速度；

在步骤3中，所述待加工工件在切削中旋转角度为90°；

在步骤6中，所述走刀速度和工件旋转角速度的关系式为：