驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，步骤包括：步骤1、建立计算投影点的数学模型；步骤2、计算放样曲线槽的A点、B点分别在投影点A1和投影点B1的坐标；步骤3、根据A点、B点在投影点A1、投影点B1的坐标，放样确定RA1和RB1圆弧圆点O1坐标，最后绘制曲线槽；步骤4、制作两个同样规格的定位块；步骤5、将驱动环本体斜放在定位块斜面及平台上固定牢靠；步骤6、然后根据前述的数据对曲线槽加工参数进行数控编程，依次类推加工下一个曲线槽，即成。本发明专利技术的方法，使该类型零件的工艺设计更加方便快速准确。

【技术实现步骤摘要】
驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法
本专利技术属于机械加工制造
，涉及一种驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法。
技术介绍
随着我国石油海洋发展战略的推进，石油海洋装备快速增多，其中驱动环本体是钻机水下采油树配套工具的一个关键部件，由于在驱动环本体圆锥曲面上设计有一个曲线槽，目前对圆锥曲面上曲线槽的加工，在三轴、四轴机床上加工难度大、加工效率低，质量难以保证，对该类零件的加工，已经成为工艺制造中比较难以把握的问题。对该类零件的加工没有规范的方法指导，无法实现准确有效的规范性工艺设计，给工艺工作和现场生产造成很大困扰。因此，对该类零件制造方案进行定型和规范性工艺设计，成为需要重点解决的一个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，解决了现有技术中驱动环本体圆锥曲面上曲线槽在普通的三轴、四轴机床上加工难度大、加工效率低，质量难以保证的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、建立计算投影点的数学模型，如下式：A1D＝FD×cosα，FD＝ED-EF＝AC-EF，AC＝RA×sinβ，EF＝AE×tgα，α是驱动环本体的内锥面角度，RA1是圆弧段A的半径、RB1是圆弧段B的半径，H是驱动环本体的高度、h是底部厚度、Φ是驱动环本体的底部最小直径，AC、AE、ED、EF、FD均为计算投影点数学模型中的线段，以上角度和尺寸都已知，则A点到驱动环本体上端面的距离AE是：AE＝H-h-[(RA-Φ÷2)÷tgα]；步骤2、计算放样圆锥曲面上曲线槽的A点、B点分别在A-A视图平面上投影点A1和投影点B1的坐标，其中的A-A视图是曲线槽2长度尺寸的最大展开俯视图；2.1)根据已知点A的坐标(RA,β)计算A点在A-A视图上的投影点A1的坐标(A1D，OD)，其中OD＝RA×cosβ；2.2)根据A点在A-A视图上的投影点A1的坐标和A-A视图夹角θ、俯视图中的B点尺寸RB，同理，根据步骤1，求解出γ，γ为曲线槽2另一定位点B点与坐标中心O的连线OB与坐标横轴的夹角，计算出B点在A-A视图上的投影点B1的坐标(B1G，OG)；步骤3、根据A点、B点在A-A视图上的投影点A1、投影点B1的坐标，结合A-A视图已知尺寸RA1、RB1、θ放样确定RA1和RB1圆弧圆点O1坐标，最后绘制曲线槽；步骤4、根据A-A视图与驱动环本体端面的夹角α，制作两个同样规格的定位块；步骤5、将两个定位块同时放置在工作台上，将每个定位块通过下端的矩形孔C用压板、螺栓固定在工作台上，然后，将驱动环本体斜放在定位块斜面及平台上，驱动环本体通过压板穿过斜方孔D固定牢靠；步骤6、在驱动环本体上端面，划整体中心十字线，镗铣床主轴找正驱动环本体上的整体中心十字线，然后根据步骤3的数据对曲线槽加工参数进行数控编程，利用镗铣床对驱动环本体的曲线槽进行加工，加工完成后，每次旋转120°依次类推加工下一个曲线槽，即成。本专利技术的有益效果是，解决了驱动环本体圆锥曲面上曲线槽在三轴、四轴机床上的加工问题，提高了驱动环本体的加工质量和加工效率，为以后类似零件的加工提供了一种新思路、新方法，使该类型零件的工艺设计更加方便快速准确。附图说明图1是本专利技术方法加工对象的驱动环本体的水平放置前视图；图2是本专利技术方法加工对象的驱动环本体的俯视图；图3是图2的侧视图；图4是本专利技术方法加工对象的驱动环本体的A-A方向局部展开图；图5是本专利技术方法计算投影点的数学模型示意图；图6是本专利技术方法驱动环本体曲线槽坐标图；图7是本专利技术方法加工对象的装夹状态示意图。图中，1.驱动环本体，2.曲线槽，3.定位块。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。参照图1、图2、图3、图4，是本专利技术方法加工对象实施例多个角度的结构形状，驱动环本体1的内外都是圆锥面，加工对象就是在驱动环本体1圆锥曲面上的三处曲线槽2，该三处曲线槽2沿圆周均匀分布。图1是驱动环本体1的水平放置前视图，各个参数分别是：驱动环本体1的内锥面角度α、驱动环本体1的高度H、驱动环本体1的底部最小直径Φ，底部厚度h，以上角度和尺寸都已知；图2是驱动环本体1的俯视图，其上均匀分布三处曲线槽2，设置定位点A的坐标为(RA,β)，其中RA和β已知，定位点B的坐标为(RB,γ)，其中RB已知，γ未知；图3是图2的侧视图，α也与驱动环本体上端面与A-A向视图的夹角等值；图4是驱动环本体的局部展开图，曲线槽2是由四段圆弧(圆弧段A的两圆弧边和圆弧段B的两圆弧边)、两条直线(直线段的两直线边)、以及A1和B1为原点的小半圆组成，RA1、RB1确定的圆分别与以A1和B1为原点的小半圆相外切，RA1是圆弧段A的半径、RB1是圆弧段B的半径，其主要尺寸RA1、RB1和θ角根据图纸已知，A1和B1分别是图2中的A和B在图3中的A-A视向上的投影，其余尺寸未标出；假设驱动环本体1中的A1点为A点在A-A视图上的投影点，B1点为B点在A-A视图上的投影点，两投影点(A1点与B1点)之间的夹角为θ，本专利技术驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，其工作原理是：首先根据图2中第一个曲线槽2的定位点A点的坐标(RA,β)，通过图5数学模型计算其在图4局部视图上投影点A1的坐标；然后根据A1点和B1点夹角θ，计算图2另一定位点B点的坐标，再通过计算、放样，绘出第一个曲线槽2的坐标(如图6)；最后根据侧视图与驱动环本体1端面夹角α，设计出定位块3，对驱动环本体1进行α定位装夹，通过确定的曲线槽2的坐标，经过数控编程，用镗铣床对驱动环本体1上的三处曲线槽2依次进行加工。本专利技术驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、依据图4中A-A视图与驱动环本体1端面的夹角α，建立图5计算投影点的数学模型，如下式：A1D＝FD×cosα，其中，FD＝ED-EF＝AC-EF，其中AC＝RA×sinβ，EF＝AE×tgα；A点到驱动环本体上端面的距离AE是：AE＝H-h-[(RA-Φ÷2)÷tgα]，H是驱动环本体1的总高度；步骤2、计算放样圆锥曲面上曲线槽2的A点、B点分别在图3中的A-A视图平面上投影点A1和投影点B1的坐标；2.1)根据已知点A的坐标(RA,β)计算A点在A-A视图上的投影点A1的坐标(A1D，OD)，其中OD＝RA×cosβ；2.2)根据A点在A-A视图上的投影点A1的坐标和A-A视图夹角θ、俯视图中的B点尺寸RB，同理，根据步骤1，求解出γ，计算出B点在A-A视图上的投影点B1的坐标(B1G，OG)，参照图6；步骤3、根据A点、B点在A-A视图上的投影点A1、投影点B1的坐标，结合A-A视图已知尺寸RA1、RB1、θ放样确定RA1和RB1圆弧圆点O1坐标，最后绘制曲线槽2，如图6；步骤4、根据A-A视图与驱动环本体1端面的夹角α，制作两个同样规格的定位块3，结构如图中7所示，每个定位块3为顶角为α角的直角三角形主体，三角形斜面下部前端设置有一段平台，定位块3的斜面及平台用于放置驱动环本体1，每个定位块3中开有至少一个水平方向的矩形孔C和一个平行于斜面的斜方孔D，两个定位块3的矩形孔C和斜方孔D规格及尺寸一致，左右对正；步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1、建立计算投影点的数学模型，如下式：A1D＝FD×cosα，FD＝ED‑EF＝AC‑EF，AC＝RA×sinβ，EF＝AE×tgα，α是驱动环本体的内锥面角度，RA1是圆弧段A的半径、RB1是圆弧段B的半径，H是驱动环本体的高度、h是底部厚度、Φ是驱动环本体的底部最小直径，以上角度和尺寸都已知，则A点到驱动环本体上端面的距离AE是：AE＝H‑h‑[(RA‑Φ÷2)÷tgα]；步骤2、计算放样圆锥曲面上曲线槽的A点、B点分别在A‑A视图平面上投影点A1和投影点B1的坐标；2.1)根据已知点A的坐标(RA,β)计算A点在A‑A视图上的投影点A1的坐标(A1D，OD)，其中OD＝RA×cosβ；2.2)根据A点在A‑A视图上的投影点A1的坐标和A‑A视图夹角θ、俯视图中的B点尺寸RB，同理，根据步骤1，求解出γ，计算出B点在A‑A视图上的投影点B1的坐标(B1G，OG)；步骤3、根据A点、B点在A‑A视图上的投影点A1、投影点B1的坐标，结合A‑A视图已知尺寸RA1、RB1、θ放样确定RA1和RB1圆弧圆点O1坐标，最后绘制曲线槽；步骤4、根据A‑A视图与驱动环本体端面的夹角α，制作两个同样规格的定位块；步骤5、将两个定位块同时放置在工作台上，将每个定位块通过下端的矩形孔C用压板、螺栓固定在工作台上，然后，将驱动环本体斜放在定位块斜面及平台上，驱动环本体通过压板穿过斜方孔D固定牢靠；步骤6、在驱动环本体上端面，划整体中心十字线，镗铣床主轴找正驱动环本体上的整体中心十字线，然后根据前述的数据对曲线槽加工参数进行数控编程，利用镗铣床对驱动环本体的曲线槽进行加工，加工完成后，每次旋转120°依次类推加工下一个曲线槽，即成。...

【技术特征摘要】
1.一种驱动环本体圆锥曲面上曲线槽的加工方法，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1、建立计算投影点的数学模型，如下式：A1D＝FD×cosα，FD＝ED-EF＝AC-EF，AC＝RA×sinβ，EF＝AE×tgα，α是驱动环本体的内锥面角度，RA1是圆弧段A的半径、RB1是圆弧段B的半径，H是驱动环本体的高度、h是底部厚度、Φ是驱动环本体的底部最小直径，AC、AE、ED、EF、FD均为计算投影点数学模型中的线段，以上角度和尺寸都已知，则A点到驱动环本体上端面的距离AE是：AE＝H-h-[(RA-Φ÷2)÷tgα]；步骤2、计算放样圆锥曲面上曲线槽的A点、B点分别在A-A视图平面上投影点A1和投影点B1的坐标，其中的A-A视图是指曲线槽(2)长度尺寸的最大展开俯视图；2.1)根据已知点A的坐标(RA,β)计算A点在A-A视图上的投影点A1的坐标(A1D，OD)，其中OD＝RA×cosβ；2.2)根据A点在A-A视图上的投影点A1的坐标和A-A视图夹角θ、俯视图中的B点尺寸RB，同理，根据步骤1，求解出γ，γ为曲线槽(2)另一定位点B点与坐标中心O的连线OB与坐标横轴的夹角，计算出B点在A-A视图上的投影点B1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，王卫刚，杨春武，刘永社，罗震，周晓军，
申请(专利权)人：宝鸡石油机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61