CN102658466A - 整体“眼镜框”形大型钛合金零件的数控加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供一种整体“眼镜框”形大型钛合金零件的数控加工方法，包括如下步骤：将零件以分离面为界限分为三段，分别为分装件Ⅰ、分装件Ⅱ和分装件Ⅲ；将三段分装件通过固定工装固定在数控铣床的加工平面上，铣削三个分装件的加工基准面和基准孔，并粗加工内外形，在零件外形的位置加工出和零件一体的工艺耳片；在分离面的位置将三个分装件焊接在一起；将焊接组合后的零件重新固定在数控铣床的加工平面上，加工基准面和基准孔；粗加工焊接组合后的零件；以工艺耳片的基准面和孔为基准再次校正焊接组合后零件的加工基准平面和基准孔；精加工焊接组合后零件的内形和外形。该方法减少零件的变形，能够较好的满足零件在加工过程中形状及精度等要求。
Description
技术领域
本发明创造涉及一种机械加工领域中零件的数控加工方法，用于大型钛合金零件整体“眼镜框”形的数控加工。
背景技术
在机械加工领域中，对于小型的数控零件，无论材料如何，在加工的过程中经过一次装夹和翻面就可实现零件内形和外形的加工，但对于大型的钛合金数控零件来说，采用上述相同的方法则难以实现零件内形和外形的加工，其原因如下：①零件尺寸大，在加工过程中材料应力释放不均匀会导致零件在加工中变形严重；②零件切削热量大，温度高，同时钛合金摩擦系数大，会导致切削时产生大量的热不能及时散出，且切削温度高会导致材料过烧，加速刀具的磨损。
发明内容
本发明创造的目的是提供一种整体“眼镜框”形大型钛合金零件的数控加工方法，减少零件的变形，能够较好的满足零件在加工过程中形状及精度等要求。
本发明创造的技术方案：整体“眼镜框”形大型钛合金零件的数控加工方法，包括如下步骤：
1.1） 将大型钛合金整体“眼镜”框零件以分离面为界限分为三段，分别为分装件Ⅰ、分装件Ⅱ和分装件Ⅲ；
1.2） 将分装件Ⅰ、分装件Ⅱ和分装件Ⅲ通过固定工装固定在数控铣床的加工平面上，铣削三个分装件的加工基准面和基准孔，并粗加工内外形，在零件外形的位置加工出和零件一体的工艺耳片；
1.3） 在分离面的位置将分装件Ⅰ、分装件Ⅱ和分装件Ⅲ焊接在一起；
1.4） 将焊接组合后的整体“眼镜”框零件重新固定在数控铣床的加工平面上，加工基准面和基准孔；
1.5） 粗加工焊接组合后的整体“眼镜”框零件；
1.6） 以工艺耳片的基准面和孔为基准再次校正焊接组合后的整体“眼镜”框零件的加工基准平面和基准孔；
1.7） 精加工焊接组合后的整体“眼镜”框零件的内形和外形。
所述分装件的分离面在“眼镜”框零件的非承力部位选取。
所述校正焊接组合后的整体“眼镜”框零件的方法包括如下步骤：
3.1) 让零件处于自由状态，如果零件的工艺耳片和固定工装出现间隙，消除间隙；
3.2) 交错固定工艺耳片，完成基准面的校正；
3.3) 固定工艺耳片，通过数控镗孔实现校正基准孔。
所述的交错固定工艺耳片的操作步骤为：
4.1） 先打平没有固定的工艺耳片上的基准面，松开第一次固定的工艺耳片，将上次没有固定的工艺耳片再次固定；
4.2） 然后打平本次没有固定的工艺耳片上的基准面；
4.3） 重复上述3.1-3.2的操作，完成基准面的校正。
本发明创造的有益效果：①由于采用先分段数控加工再焊接组合的方法，可以去除大型钛合金整体“眼镜”框零件在加工中的材料应力，减少变形；②由于分段加工的零件体积小，可以选择小型数控平台同时加工分件零件，否则体积过大只能在大型数控平台上单件加工，这样占用资源且效率低下；③交错松开或固定工艺耳片一方面可以使零件的应力得到释放，另一方面可以使固定后的零件受力均匀；④重复交错固定工艺耳片的操作步骤可以消除零件在数控机加过程中产生的变形，提高了零件的质量。
附图说明
图1 为本发明创造零件配套结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，整体“眼镜框”形大型钛合金零件的数控加工方法，包括如下步骤：
1.1） 将大型钛合金整体“眼镜”框零件以分离面4为界限分为三段，分别为分装件Ⅰ1、分装件Ⅱ2和分装件Ⅲ3；
1.2） 将分装件Ⅰ1、分装件Ⅱ2和分装件Ⅲ3通过固定工装固定在数控铣床的加工平面上，铣削三个分装件的加工基准面和基准孔，并粗加工内外形，在零件外形的位置加工出和零件一体的工艺耳片5；
1.3） 在分离面4的位置将分装件Ⅰ1、分装件Ⅱ2和分装件Ⅲ3焊接在一起；
1.4） 将焊接组合后的整体“眼镜”框零件重新固定在数控铣床的加工平面上，加工基准面和基准孔；
1.5） 粗加工焊接组合后的整体“眼镜”框零件；
1.6） 以工艺耳片5的基准面和孔为基准再次校正焊接组合后的整体“眼镜”框零件的加工基准平面和基准孔；
1.7） 精加工焊接组合后的整体“眼镜”框零件的内形和外形。
所述分装件的分离面4在“眼镜”框零件的非承力部位选取。
所述校正焊接组合后的整体“眼镜”框零件的方法包括如下步骤：
3.1) 让零件处于自由状态，如果零件的工艺耳片5和固定工装出现间隙，消除间隙；
3.2) 交错固定工艺耳片5，完成基准面的校正；
3.3) 固定工艺耳片5，通过数控镗孔实现校正基准孔，保证基准孔的轴线和基准面垂直。
所述的交错固定工艺耳片5的操作步骤为：
4.1） 先打平没有固定的工艺耳片5上的基准面，松开第一次固定的工艺耳片5，将上次没有固定的工艺耳片5再次固定；
4.2） 然后打平本次没有固定的工艺耳片5上的基准面；
4.3） 重复上述3.1-3.2的操作，完成基准面的校正。
Claims (4)
1.整体“眼镜框”形大型钛合金零件的数控加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1.1）将大型钛合金整体“眼镜”框零件以分离面（4）为界限分为三段，分别为分装件Ⅰ（1）、分装件Ⅱ（2）和分装件Ⅲ（3）；
1.2）将分装件Ⅰ（1）、分装件Ⅱ（2）和分装件Ⅲ（3）通过固定工装固定在数控铣床的加工平面上，铣削三个分装件的加工基准面和基准孔并粗加工内外形，在零件外形的位置加工出和零件一体的工艺耳片（5）；
1.3）在分离面（4）的位置将分装件Ⅰ（1）、分装件Ⅱ（2）和分装件Ⅲ（3）焊接在一起；
1.4）将焊接组合后的整体“眼镜”框零件重新固定在数控铣床的加工平面上，加工基准面和基准孔；
1.5）粗加工焊接组合后的整体“眼镜”框零件；
1.6）以工艺耳片（5）的基准面和孔为基准再次校正焊接组合后的整体“眼镜”框零件的加工基准平面和基准孔；
1.7）精加工焊接组合后的整体“眼镜”框零件的内形和外形。
2.如权利要求1所述的整体“眼镜框”形大型钛合金零件的数控加工方法，其特征在于：所述分装件的分离面（4）在“眼镜”框零件的非承力部位选取。
3.如权利要求1或2所述的整体“眼镜框”形大型钛合金零件的数控加工方法，其特征在于，所述校正焊接组合后的整体“眼镜”框零件的方法包括如下步骤：
3.1）让零件处于自由状态，如果零件的工艺耳片（5）和固定工装出现间隙，消除间隙；
3.2）交错固定工艺耳片（5），完成基准面的校正；
3.3）固定工艺耳片（5），通过数控镗孔实现校正基准孔。
4.如权利要求3所述的整体“眼镜框”形大型钛合金零件的数控加工方法，其特征在于，所述的交错固定工艺耳片（5）的操作步骤为：
4.1）先打平没有固定的工艺耳片（5）上的基准面，松开第一次固定的工艺耳片（5），将上次没有固定的工艺耳片（5）再次固定；
4.2）然后打平本次没有固定的工艺耳片（5）上的基准面；
4.3）重复上述4.1-4.2的操作，完成基准面的校正。
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