一种制孔刀具缠屑的清屑装置及清屑方法

技术领域

本发明涉及数控加工制孔技术领域，特别是一种制孔刀具缠屑的清屑装置及清屑方法。

背景技术

制孔类加工是一种在数控加工中常见的加工内容，尤其是在飞机制造领域，存在着大量具有孔特征的零件结构。由于孔类特征的刀具切削环境差，导致在数控制孔加工过程中，易产生大量丝状或条状切屑，堆积缠绕在加工刀具及刀柄上，造成该孔类特征的加工精度下降，或发生切屑挤压断刀。尤其在自动化连续加工的数控加工中心零件生产中，切屑的大量缠绕堆积可能引起产线生产停滞，甚至造成质量、安全事故。

在飞机零件的生产中，传统的措施是在发现刀具、刀柄在切削中发生缠屑后，主动停止加工，由操作人员进入机床对刀具缠绕进行去除。由此而带来的问题是，加工连续性差，操作人员需要随时对刀具的缠屑情况进行监控，且在清理缠屑的过程中，操作人员需进入机床，具有一定的安全风险。

另一种方法是，在完成单件零件的全部加工后，操作人员加工使用的全部制孔刀具进行检查，清除完全部缠屑后再将刀具装入刀库，开始后续零件的加工。这种方法的缺点是，生产组织的连续性差，在操作人员进行多台机床的操作时易产生停机、等待现象。

发明内容

为了解决生产中的刀具缠屑问题，并克服现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种制孔刀具缠屑的清屑装置及清屑方法。

一种制孔刀具缠屑的清屑装置，其特征在于，该清屑装置连接在机床工作台上，清屑装置的本体是一个倒T型基座，基座的底部为凸肩平台，基座的上部为垂直于凸肩平台的支柱，在支柱两侧的凸肩平台设有连接机床平台的连接孔，在支柱的顶部设有标准定位孔，支柱的前侧面均布多组尖刺状清屑齿。

一种制孔刀具缠屑的清屑方法，其特征在于包含以下内容：1)将清屑装置安装固定于机床工作台表面,获取清屑装置的实际位置坐标；2)编制在线清屑程序，根据清屑装置的实际位置坐标建立清屑装置与机床工作台的数据模型，在加工机床机械坐标系下编制在线清理缠屑的数控程序，生成清理缠屑的刀具运动轨迹，设置刀具旋转速度、运动进给速度，生成在线清理指定加工刀具缠屑的数控宏程序，并生成程序名称；3)编制零件的数控加工程序时，将对应刀具清理缠屑数控宏程序的程序名称嵌入零件的数控加工程序中；4)在加工程序的尾段调取在线清理刀具缠屑的数控宏程序，进入在线清理刀具缠屑的数控宏程序的执行；5)在完成对刀具的缠屑清除后，使用数控机床的高压冷却液对清屑装置的清屑齿尖部位进行冲刷，使清屑齿尖的切屑掉落。

本申请的有益效果在于：将清屑装置作为一个标准制件，装配数控机床上，生成在线清理指定加工刀具缠屑的数控宏程序，并将其程序名称嵌入零件的数控加工程序中，在加工程序的执行中，调取在线清理刀具缠屑的数控宏程序，进入在线清理刀具缠屑的数控宏程序的执行，克服了现有技术中对刀具清屑的难题，实现在线清屑，提高生产效率。

以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述。

附图说明

图1为制孔刀具缠屑的清屑装置结构示意图。

图2为制孔刀具缠屑的清屑装置俯视结构示意图。

图3为制孔刀具缠屑的清屑装置纵向剖面结构示意图。

图4为制孔刀具缠屑的清屑方法示意图。

图5为喷水嘴对清屑齿冲刷示意图。

图中编号说明：1清屑装置、2凸肩平台、3支柱、4连接孔、5标准定位孔、6清屑齿、7圆柱销、8刀具、9清理缠屑的刀具运动轨迹、10喷水嘴。

具体实施方式

参见附图，本申请的制孔刀具缠屑的清屑装置，如图1、图2、图3所示，该清屑装置1连接在机床工作台上，清屑装置1的本体是一个倒T型基座，基座的底部为凸肩平台2，基座的上部为垂直于凸肩平台2的支柱3，在支柱3两侧的凸肩平台2设有连接机床平台的连接孔4，在支柱3的顶部设有标准定位孔5，支柱3的前侧面均布多组尖刺状清屑齿6。支柱3的前侧面为弧形面，所述的尖刺状清屑齿6相互平行，且与弧形面有一定的倾斜夹角。所述凸肩平台2的底部设有凸出的圆柱销7，该圆柱销7的直径与机床工作台的T型槽匹配。

使用时，将清屑装置1安装固定于机床工作台表面,根据清屑装置1的标准孔5和清屑装置1的理论外形，获取清屑装置相对机床工作台的实际位置坐标；编制在线清屑程序时，根据清屑装置的实际位置坐标建立清屑装置与机床工作台的数据模型，在加工机床机械坐标系下编制在线清理缠屑的数控程序，生成清理缠屑的刀具运动轨迹，设置刀具旋转速度、运动进给速度，生成在线清理指定加工刀具缠屑的数控宏程序，并生成程序名称；

清理缠屑的刀具运动轨迹9包括进入清屑、执行清屑、退出清屑三部分；如图4所示，进入清屑时，刀具快速运动到垂直距离高于清屑装置100毫米并且与清屑装置间水平距离大于100毫米的位置点，然后以该位置点为起点快速下降到清屑运动轨迹的执行高度，刀具的垂直方向运动停止后，快速向清屑轨迹起始点水平靠近，注意清屑轨迹起始点为与最近的清屑齿间水平直线距离大于10毫米的一个位置点；执行清屑时，刀具沿与清屑齿尖连线平行的弧形轨迹运动，刀具直径边缘与清屑装置齿尖的距离控制在2～4毫米间，清屑执行轨迹的终点位置为脱离末端清屑齿后的大于10毫米距离的一个位置点；退出清屑时，刀具在清屑执行轨迹的终点位置处开始向垂直于清屑执行轨迹方向水平快速移动100毫米，停止水平运动后，刀具沿垂直方向快速提升高度100毫米，然后快速沿直线回到机床的换刀点，程序结束。

编制零件的数控加工程序时，将对应刀具清理缠屑数控宏程序的程序名称嵌入零件的数控加工程序中；在加工程序的尾段调取在线清理刀具缠屑的数控宏程序，进入在线清理刀具缠屑的数控宏程序的执行；在完成对刀具的缠屑清除后，使用安装在数控机床上的喷水嘴10，用高压冷却液对清屑装置的清屑齿尖部位进行冲刷，使清屑齿尖的切屑掉落。