本發明涉及機械加工技術領域，具體涉及一種工件的加工方法。

背景技術：

數控車床(NCC)是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的加工工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜工件，具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復雜零件的批量生產中發揮了良好的作用，其加工原理為：刀具固定在刀盤上，主軸帶動工件旋轉進行主動切削。

數控加工中心(CNC)是由機械設備與數控系統組成的適用于加工復雜零件的高效率自動化機床。它的綜合加工能力較強，工件一次裝夾后能完成較多的加工內容，加工原理為：工件固定在工作臺上，刀具裝夾在主軸上進行高速旋轉切削。

在現有加工領域，軸類特征零件一般會選用數控車床或者數控加工中心進行加工。數控加工中心是由機械設備與數控系統組成的適用于加工復雜零件的高效率自動化機床，它的綜合加工能力較強，工件一次裝夾后能完成較多的加工內容，相對而言，數控車床則更適于加工軸類零件，數控加工中心則更適于加工形狀較復雜的箱體類零件。

在日常的加工生產過程中，經常會出現由于工期緊，任務重，數控車床數量不足而延誤工期的現象，此時，使用數控加工中心按照現有的加工方式加工軸類零件，其速度較慢，加工出來的零件外觀亮度會有瑕疵，效率明顯比數控車床低，通過使用加工裝置雖可實現用數控加工中心代替數控車床來加工圓軸類工件，但現有傳統的數控加工中心所用加工路徑，只能實現工件表面及外側壁等Z正方向的加工，但圓軸類產品有時需要加工Z負方向的內腔結構，現有傳統的數控加工中心所用加工路徑無法滿足加工要求。

技術實現要素：

針對現有技術存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種工件的加工方法，它能夠實現圓軸類工件用數控加工中心代替數控車床加工，并且滿足工件加工Z負方向結構的需要，提高了工作效率。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種工件的加工方法，包括安裝于數控加工中心主軸上的工件固定裝置和固定在所述數控加工中心工作臺上的用于安裝刀具的刀座，還包括加工路徑，所述加工路徑的生成過程包括：

S1、根據待加工工件的結構通過軟件繪制準確的三維圖形，所述三維圖形的比例為1:1；

S2、確定出所述三維圖形需要加工的加工區域，然后按照X-Z平面剖切所述三維圖形；

S3、抽取所述三維圖形的剖切面線及中心線，再按照所述加工區域的大小偏置抽取的所述剖切面線；

S4、再以中心點為基準將偏置的所述剖切面線以X軸為主軸旋轉180°，最后加工用程式選取旋轉后的所述剖切面線生成加工路徑。

作為一種改進，所述工件為圓軸類工件。

作為一種改進，所述工件固定裝置包括撐筒，所述撐筒的一端開口且在靠近該開口端的筒身上設有工件限位凸臺，所述撐筒的另一端設置有與數控加工中心的主軸相連接的連接桿；所述撐筒的筒身上設有由所述開口端向另一端延伸的開縫；所述開口端設置有能夠伸入所述筒身內部的楔形塊，所述楔形塊設置有鎖緊件，所述鎖緊件與所述撐筒的另一端緊固連接。

作為一種改進，所述刀座包括底座，所述底座上固定安裝有橫向刀座，所述橫向刀座上設置有凹槽，所述刀具橫向固定安裝在所述凹槽內。

作為一種改進，所述刀具的側部與所述凹槽的側壁之間設置有擠緊所述刀具的斜壓塊。

作為一種改進，所述斜壓塊與所述側壁之間設置有斜墊塊。

作為一種改進，所述底座上還固定安裝有豎向刀座，所述豎向刀座上設置有固定孔，所述刀具通過鎖緊螺釘的擠緊縱向固定安裝在所述固定孔內。

作為一種改進，位于所述開縫端部的所述筒身上設置有與所述開縫相連通的開孔，所述開孔沿所述筒身周向的尺寸大于所述開縫的寬度。

作為一種改進，所述鎖緊件為鎖緊螺釘，所述鎖緊螺釘與所述連接桿螺紋連接。

作為一種改進，所述楔形塊的中心設置有與所述鎖緊螺釘相適配的通孔，所述鎖緊螺釘穿過所述通孔與所述連接桿螺紋連接。

由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

由于本發明提供的一種工件的加工方法，通過將工件安裝于數控加工中心主軸上的工件固定裝置上，主軸帶動工件進行高速旋轉，通過程式選擇線條進行工件運動軌跡控制，實現刀具對工件的切削。在加工工件的Z負方向結構時，通過使用本發明提供的加工路徑，達到了用數控加工中心代替數控車床來加工工件Z負方向結構的目的。本發明有效的解決了數控加工中心與數控車床工序間的加工通用問題，并且滿足對工件加工Z負方向結構的需要，既減少了因工件特征而選擇數控車床加工所產生的不必要的夾位，降低了多工序所產生的累積公差，保證了產品尺寸的穩定性及產品內部結構位置的一致性，提高了數控加工中心的加工質量和加工效率，同時又解決了因數控車床數量不足，導致工期延誤的問題。

由于刀座包括底座，底座上固定安裝有橫向刀座，橫向刀座上設置有凹槽，刀具橫向固定安裝在凹槽內；底座上還固定安裝有豎向刀座，豎向刀座上設置有固定孔，刀具通過鎖緊螺釘的擠緊縱向固定安裝在固定孔內。采用這樣的結構，刀座可一次安裝到位，只需根據工序需要更換刀具即可，使用方便快捷，明顯提高工作效率。

由于刀具的側部與凹槽的側壁之間設置有擠緊刀具的斜壓塊，斜壓塊與側壁之間設置有斜墊塊。采用這樣的結構，通過螺栓壓緊斜壓塊并與斜墊塊配合擠緊并固定刀具，不僅方便更換刀具，而且保證了刀具的穩定性。

由于位于開縫端部的筒身上設置有與開縫相連通的開孔，開孔沿筒身周向的尺寸大于開縫的寬度。通過設置開孔，保證了撐筒靠近連接桿的一端不變形。

由于楔形塊的中部設置有與鎖緊螺釘相適配的通孔，鎖緊螺釘穿過該通孔與連接桿螺紋連接。將通孔設置在楔形塊的中部能夠保證工件被撐緊時受力均勻，保證工件不變形，提高加工精度。

綜上所述，本發明提供的一種工件的加工方法，工作穩定可靠，能夠實現圓軸類工件用數控加工中心代替數控車床加工，并且滿足工件加工Z負方向結構的需要，解決了數控加工中心與數控車床工序間的加工通用問題，提高了數控加工中心的加工質量和加工效率，同時也解決了因數控車床數量不足，導致工期延誤的問題。

附圖說明

圖1是本發明工件固定裝置結構示意圖；

圖2是本發明刀座的結構示意圖；

圖3是圖2中橫向刀座的拆裝示意圖；

圖4是圖2中豎向刀座的拆裝示意圖；

圖5是待加工工件的結構示意圖；

圖6是圖5的加工區域示意圖；

圖7是偏置后的剖切面線示意圖；

圖8是旋轉180°后的剖切面線示意圖；

圖9是圖5的最終加工路徑示意圖；

圖中：1.撐筒，11.開縫，12.開孔，13.限位凸臺，2.連接桿，3.楔形塊，31.通孔，4.鎖緊螺釘，5.工件，6.底座，7.橫向刀座，71.凹槽，8斜壓塊，9.螺釘，10.斜墊塊，14.刀具，15.豎向刀座，16.固定孔，17.鎖緊螺釘，18.刀具，19、中心線，20、剖切面線，21、加工路徑。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1和圖2所示，工件固定裝置包括撐筒1和固定設置在數控加工中心工作臺上的刀座，刀座包括底座6，底座6上固定安裝有橫向刀座7和豎向刀座15，橫向刀座7上安裝有切削工件5的刀具14，豎向刀座15上安裝有切削工件5的刀具18。

如圖1所示，撐筒1的一端開口且在靠近該開口端的撐筒1筒身上設有工件限位凸臺13，撐筒1的另一端設置有與數控加工中心的主軸相連接的連接桿2；撐筒1的筒身上設有由開口端向另一端延伸的開縫11，位于開縫11端部的筒身上設置有與開縫11相連通的開孔12，開孔12沿筒身周向的尺寸大于開縫11的寬度；開口端設置有能夠伸入筒身內部的楔形塊3，楔形塊3設置有鎖緊螺釘4，楔形塊3的中心設置有與鎖緊螺釘4相適配的通孔31，鎖緊螺釘4穿過通孔31與連接桿2螺紋連接，將工件5擠壓固定且抵靠在限位凸臺13上。

如圖2和圖3所示，橫向刀座7上設置有凹槽71，刀具14橫向固定安裝在凹槽71內，刀具14的側部與凹槽71的側壁之間設置有擠緊刀具14的斜壓塊8，斜壓塊8通過螺釘9固定安裝在凹槽71內，斜壓塊8與凹槽71側壁之間設置有斜墊塊10。

如圖2和圖4所示，豎向刀座15上設置有固定孔16，刀具18通過鎖緊螺釘17的擠緊縱向固定安裝在固定孔16內。

如圖5至圖9所示，還包括加工路徑19，加工路徑19的生成過程包括：

S1、根據待加工工件5的結構通過UG軟件繪制準確的三維圖形，三維圖形的比例為1:1，如圖5所示；

S2、確定出三維圖形需要加工的加工區域，然后按照X-Z平面剖切三維圖形，如圖6所示，

S3、抽取該三維圖形的剖切面線20及中心線19，再按照加工區域的大小偏置抽取的剖切面線20，如圖7所示；

S4、再以中心點為基準將偏置的剖切面線以X軸為主軸旋轉180°，最后加工用程式選取旋轉后的剖切面線生成加工路徑21。

使用時，將工件5安裝在撐筒1的開口端后，鎖緊螺釘4穿過楔形塊3安裝在螺紋孔內，將工件5擠壓固定，連接桿2將撐筒1及工件5固定在數控加工中心的主軸上，

將工件5套在撐筒1的開口端并抵在限位凸臺13上，再將楔形塊3通過鎖緊螺釘4固定在撐筒1的筒身內部，由于筒身上設有開縫11，通過旋緊鎖緊螺釘4迫使楔形塊3擠壓開口端來撐緊工件5，再通過連接桿2將撐筒1及工件5一起裝夾到數控加工中心的主軸上，刀具14或刀具18等刀具通過刀座固定在數控加工中心的工作臺上，主軸帶動工件5進行高速旋轉，通過程式選擇加工路徑19進行工件5的運動軌跡控制，實現刀具14或刀具16等不同的刀具對工件5的切削。

本發明不局限于上述具體的實施方式，本領域的普通技術人員從上述構思出發，不經過創造的勞動，所做出的種種變換，均落在本發明的保護范圍之內。