CN103481017A - 长梁类薄壁零件的高效加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种长梁类薄壁零件的高效加工方法，包括以下步骤：将零件待加工的两个面分成第一面和第二面；第一面加工：先将第二面通过真空吸盘固定在加工平台上，然后在第一面的上方安装两个以上压板，开始铣基准面—钻铰基准孔—粗铣外形—粗铣内形—精铣缘条、筋条—精铣外形—精铣内形—送校正；第二面加工：将上述步骤加工完成的零件翻面，然后将零件直接放在加工平台上，增加压板数量使零件基准面与加工平台无缝隙，开始粗铣内形—精铣缘条、筋条—精铣内形—粗铣外形—精铣外形—铣孔—切断送校正—检验。采用本发明不仅提高了加工零件的标准件精度，而且节省了大量工艺准备及加工的时间，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种长梁类薄壁零件的高效加工方法，属于机械加工领域。
背景技术
高效加工是指通过提高单位时间内金属切削量和对加工过程中的全面考虑及优化，进一步降低切削过程中的基本时间和辅助时间，从而降低加工费用而采用的一种加工技术。
随着航空行业的不断发展，长梁类薄壁零件在整个机体结构中所占的比重逐渐增加，该类零件的内形剖面大多为“工”字形结构。传统的长梁类薄壁零件的加工流程是：铣基准面—钻铰基准孔—粗铣外形—粗铣内形—精铣缘条、筋条—精铣外形—精铣内形—送校正—翻面上专用铣夹粗铣外形—粗铣内形—精铣缘条、筋条—精铣内形—精铣外形—精铣内形—铣孔—切断送校正—检验。此外，在加工时，零件的两面均采用真空吸附。上述加工方法经实践发现，长梁类薄壁零件在加工过程中容易变形，尺寸保证困难；在进行零件第二面加工时，由于第二面采用真空吸盘，会将腹板面吸下去，造成第二面精加工腹板时很难保证腹板厚度，特别是腹板厚度≤1.5mm的零件。因此上述加工方法具有很多不足之处，不能很好的满足生产的需要。
下面以某型飞机长梁类薄壁零件举例说明，如图1所示，该零件材料规格为2260mm*150mm*95mm（δ），材料牌号为7050T7541，腹板厚度分别为1.5mm、2.5mm、4.5mm、5mm，缘条厚度为2mm、3mm，筋条厚度为2mm，重量5.3kg，金属去除率达94.2%。该零件配合传统工艺方法需要申请专用夹具，而专用夹具的制作无疑增加了零件的加工周期，而且采用传统的工艺方法在加工时容易出现颤刀的现象，加工出的零件表面粗糙度一般，需要人工后序打磨，因此很难保证零件的加工要求。
发明内容
针对以上不足，本发明提供了一种长梁类薄壁零件的高效加工方法。
本发明的技术方案：长梁类薄壁零件的高效加工方法，包括以下步骤：
（1）将零件待加工的两个面分成第一面和第二面；
（2）零件第一面加工前的准备工作：先将零件第二面通过真空吸盘固定在加工平台上，然后在零件第一面的上方安装两个以上压板，压板通过螺丝、螺母将零件均匀压紧；
（3）零件第一面的加工流程：铣基准面—钻铰基准孔—粗铣外形—粗铣内形—精铣缘条、筋条—精铣外形—精铣内形—送校正；
（4）零件第二面加工前的准备工作：将步骤（3）加工完成的零件翻面，然后将零件直接放在加工平台上，增加压板数量使零件基准面与加工平台无缝隙；
（5）零件第二面的加工流程：粗铣内形—精铣缘条、筋条—精铣内形—粗铣外形—精铣外形—铣孔—切断送校正—检验。
在靠近零件筋条、缘条的位置上增加设有工艺连接筋，工艺连接筋装夹在数控铣床上，这样可减少及避免切削过程中零件出现颤动的现象。
在加工流程中具有的进刀和退刀步骤，需要先启动数控铣床并通过宏指令设置使刀轴预先摆到需要的角度，然后进刀；退刀时刀轴不变，先退出零件，然后再改变刀轴，以防止出现变角度造成零件损伤。
在零件第一面和第二面进行粗铣外形时，采用径向分层的方式处理，有利于切削加工过程中切削的排出，并快速释放出切削过程中大量的热，减少了零件的变形，同时能延长刀具的使用寿命。
在零件第一面和第二面完成粗铣内形后，内形转角处先采用大刀分层清转角以去除余量，然后用小刀精铣内形侧壁，这样极大的缩短了加工时间。
本发明的有益效果：本发明在加工零件第二面的时候取消了传统的专用铣夹及真空吸盘，同时将粗铣外形移至精铣内形以后，这样避免了零件周边切断后造成的零件结构稳定性差、腹板易颤刀导致表面粗糙度差的问题，同时避免了严重时腹板厚度尺寸出现超差的问题；采用本发明，不仅提高了加工零件的标准件精度，而且节省了大量工艺准备及加工的时间，提高了工作效率。
附图说明
图1为长梁类薄壁零件的示意图。
图2为零件第一面内形转角处加工时的状态示意图。
具体实施方式
长梁类薄壁零件的高效加工方法，包括以下步骤：
（1）将零件待加工的两个面分成第一面1和第二面，在靠近零件筋条、缘条的位置上增加设有工艺连接筋，工艺连接筋装夹在数控铣床上；
（2）零件第一面1加工前的准备工作：先将零件第二面通过真空吸盘固定在加工平台上，然后在零件第一面1的上方安装两个以上压板，压板通过螺丝、螺母将零件均匀压紧；
（3）零件第一面1的加工流程：铣基准面—钻铰基准孔—粗铣外形—粗铣内形—精铣缘条、筋条—精铣外形—精铣内形—送校正，进行粗铣外形时，采用径向分层的方式处理，径向分层的距离为5mm；在完成粗铣内形后，内形转角处先采用大刀分层清转角以去除余量，然后用小刀精铣内形侧壁；
（4）零件第二面加工前的准备工作：将步骤（3）加工完成的零件翻面，然后将零件直接放在加工平台上，增加压板数量使零件基准面与加工平台无缝隙；
（5）零件第二面的加工流程：粗铣内形—精铣缘条、筋条—精铣内形—粗铣外形—精铣外形—铣孔—切断送校正—检验，进行粗铣外形时，采用径向分层的方式处理，径向分层的距离为5mm；在完成粗铣内形后，内形转角处先采用大刀分层清转角以去除余量，然后用小刀精铣内形侧壁，如图2所示。
在加工流程中具有的进刀和退刀步骤，需要先启动数控铣床并通过宏指令设置使刀轴预先摆到需要的角度，然后进刀；退刀时刀轴不变，先退出零件，然后再改变刀轴。
Claims (5)
1.长梁类薄壁零件的高效加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将零件待加工的两个面分成第一面和第二面；
（2）零件第一面加工前的准备工作：先将零件第二面通过真空吸盘固定在加工平台上，然后在零件第一面的上方安装两个以上压板，压板通过螺丝、螺母将零件均匀压紧；
（3）零件第一面的加工流程：铣基准面—钻铰基准孔—粗铣外形—粗铣内形—精铣缘条、筋条—精铣外形—精铣内形—送校正；
（4）零件第二面加工前的准备工作：将步骤（3）加工完成的零件翻面，然后将零件直接放在加工平台上，增加压板数量使零件基准面与加工平台无缝隙；
（5）零件第二面的加工流程：粗铣内形—精铣缘条、筋条—精铣内形—粗铣外形—精铣外形—铣孔—切断送校正—检验。
2. 如权利要求1所述的长梁类薄壁零件的高效加工方法，其特征在于：在靠近零件筋条、缘条的位置上增加设有工艺连接筋，工艺连接筋装夹在数控铣床上。
3. 如权利要求1所述的长梁类薄壁零件的高效加工方法，其特征在于：在加工流程中具有的进刀和退刀步骤，需要先启动数控铣床并通过宏指令设置使刀轴预先摆到需要的角度，然后进刀；退刀时刀轴不变，先退出零件，然后再改变刀轴。
4. 如权利要求1所述的长梁类薄壁零件的高效加工方法，其特征在于：在零件第一面和第二面进行粗铣外形时，采用径向分层的方式处理，径向分层的距离为5-10mm。
5. 如权利要求1所述的长梁类薄壁零件的高效加工方法，其特征在于：在零件第一面和第二面完成粗铣内形后，内形转角处先采用大刀分层清转角以去除余量，然后用小刀精铣内形侧壁。
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