本发明涉及一种斜孔加工方法，特别是一种利用坐标系空间旋转进行采煤机摇臂斜孔加工的方法。
背景技术：
为了改善采煤机摇臂产品的使用性能及延长零件使用寿命，在摇臂头部一圈直孔更改为有角度的斜孔，这样虽然改善产品的使用性能，但是斜孔加工效率较低。摇臂头上斜孔因孔的特殊性通常需要在数控龙门上，采用万能角铣头加工，但是数控龙门的设备故障率较高且数控化程度低，产生故障就需要两周多时间进行修复，因此加工效率难以保证。同时由于角铣头是手动的，每换一个角度都要手动旋转并进行校准，这样费时费力。也有采用镗床进行加工，加工时用行车吊住摇臂形成一个角度来加工，每加工一个孔，行车都要更换一个加工角度，但采用行车吊装不容易控制角度，因此不能保证图纸尺寸，且吊装加工还存在安全问题。
技术实现要素：
针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种利用坐标系空间旋转进行采煤机摇臂斜孔加工的方法，解决数控龙门加工效率低的问题，实现在镗床采用非吊装加工方式加工，提高安全性及尺寸精度。
本发明技术方案如下：一种利用坐标系空间旋转进行采煤机摇臂斜孔加工的方法，包括步骤：将采煤机摇臂夹持于数控镗床的工作台面，并保证所述采煤机摇臂的摇臂头端面与所述工作台面平行；所述数控镗床的主轴装夹直角铣头并编程进行加工坐标轴系的旋转，所述加工坐标轴系的旋转包括步骤一：固定y轴，90度转动x轴和z轴平面；步骤二，固定步骤一旋转后的x轴，按斜孔与摇臂头端面角度转动y轴和z轴平面；以z轴方向进刀对所述采煤机摇臂的摇臂头进行斜孔加工；以待加工的斜孔在摇臂头的分布圆圆心为轴心转动加工台面，在各待加工的斜孔的分布角度依次进刀完成各个斜孔加工。
进一步地，以待加工的斜孔在摇臂头的分布圆圆心为轴心转动加工台面时超出行程后，对所述直角铣头角度进行镜像处理。
进一步地，所述镜像处理为固定所述步骤二旋转后的y轴，180度转动x轴和z轴平面。
进一步地，所述镜像处理为固定所述步骤一旋转后的y轴，180度转动x轴和z轴平面，再进行所述步骤二。
本发明与现有技术相比的优点在于：
对采煤机摇臂的装夹简单，不需要任何角度工装；无须万能角铣头，数控镗床带直角铣头便可加工，操作简单安全；进行坐标系空间旋转后，切削轴仍始终保持为z轴方向，加工程序可按正常坐标系编写，对加工操作人员没有适应性障碍；采煤机摇臂斜孔加工时间由原先的约360分钟每件缩短为约178.8分钟每件，效率提升50.3％。
附图说明
图1为摇臂头部局部示意图。
图2为图1的剖面示意图。
图3为摇臂在数控镗床的工作台面装夹示意图。
图4为坐标系旋转过程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
采煤机摇臂斜孔的结构位置如图1及图2所示，采煤机摇臂1壳体头部斜孔11成圆周状分布，斜孔11与摇臂头端面也成一定角度(本实施例中为45°)，这要求加工斜孔的设备必须有两个旋转轴，在数控镗床上利用工作台面的旋转以及直角铣头的旋转来实现斜孔的加工。本例选用采煤机摇臂常用设备ck6816数控镗床。
请结合图3所示，首先需要将采煤机摇臂1装夹在数控镗床上。采煤机摇臂1长度方向较长，且待加工的斜孔11成圆周排列，所以装夹时应注意工作台面2旋转的角度(b轴)范围以及各轴的形成与压板在加工过程中的干涉。在工作台面2上设置等高垫块3使采煤机摇臂1的摇臂头端面与工作台面2平行。为了确保采煤机摇臂1在加工过程中无松动现象，在摇臂1头内孔增加一块长压板4并用螺栓固定。
数控镗床的主轴装夹直角铣头，将角度调整为与水平45°并编程进行加工坐标轴系的旋转，坐标轴系的旋转是指数控镗床的各轴按编程做出空间旋转，二不是机床的实际旋转。一个孔的加工程序如下：
对完刀具按程序便可以进行铣钻攻完成斜孔加工。更换孔位时只需更改程序中b轴数据即可，其余程序不变。当b轴转到一定度数后，超出角铣头加工范围，只需将角铣头角度镜像一下，程序中roty90更改为roty-90，其余程序不变，便可完成剩下的斜孔。以上加工方案能完成整个摇臂头部所有的斜孔。经多次实施后，数控卧式镗床加工的斜孔检验均合格，整个摇臂斜孔平均加工时间为178.8分钟。
原有加工方案摇臂装夹与校准用时35分钟，摇臂装夹与校准用时30分钟，8个斜孔加工用时160分钟，角铣头更换8次角度用时120分钟，摇臂拆卸15分钟，总计约360分钟。采用本发明方案，三个月期间内完成了36件摇臂斜孔的加工共节约时间：36×(360-178.8)＝6523.2分钟(约108.72小时)，共节约成本：108.72×300(每小时加工费)＝32616元。
1.一种利用坐标系空间旋转进行采煤机摇臂斜孔加工的方法，其特征在于，包括步骤：将采煤机摇臂夹持于数控镗床的工作台面，并保证所述采煤机摇臂的摇臂头端面与所述工作台面平行；所述数控镗床的主轴装夹直角铣头并编程进行加工坐标轴系的旋转，所述加工坐标轴系的旋转包括步骤一：固定y轴，90度转动x轴和z轴平面；步骤二，固定步骤一旋转后的x轴，按斜孔与摇臂头端面角度转动y轴和z轴平面；以z轴方向进刀对所述采煤机摇臂的摇臂头进行斜孔加工；以待加工的斜孔在摇臂头的分布圆圆心为轴心转动加工台面，在各待加工的斜孔的分布角度依次进刀完成各个斜孔加工。
2.根据权利要求1所述的利用坐标系空间旋转进行采煤机摇臂斜孔加工的方法，其特征在于，以待加工的斜孔在摇臂头的分布圆圆心为轴心转动加工台面时超出行程后，对所述直角铣头角度进行镜像处理。
3.根据权利要求2所述的利用坐标系空间旋转进行采煤机摇臂斜孔加工的方法，其特征在于，所述镜像处理为固定所述步骤二旋转后的y轴，180度转动x轴和z轴平面。
4.根据权利要求2所述的利用坐标系空间旋转进行采煤机摇臂斜孔加工的方法，其特征在于，所述镜像处理为固定所述步骤一旋转后的y轴，180度转动x轴和z轴平面，再进行所述步骤二。
技术总结