CN103753110A - 一种薄壁椭圆零件数控加工方法 - Google Patents

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任国柱
杨嵩
董旭
赵陆民
叶继英
龚志刚
张铁
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    • B23P13/02—Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass in which only the machining operations are important

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Abstract

一种薄壁椭圆零件数控加工方法，包括如下步骤：第一步，下料；第二步，粗车；第三步，铣工艺基准；第四步，钻孔；第五步，粗铣椭圆内腔；第六步，精铣椭圆内腔；第七步，粗铣外部环槽；第八步，精铣外部环槽；第九步，精车外部余量。本发明方法不仅有效避免了薄壁椭圆零件的变形问题，而且工艺安排合理，保证了椭圆薄壁零件的加工质量，解决了此类异形椭圆薄壁零件加工的瓶颈问题。

Description

一种薄壁椭圆零件数控加工方法
技术领域
本发明属于数控加工领域，具体涉及一种薄壁椭圆零件数控加工方法。
背景技术
椭圆薄壁零件是现代化卫星通信系统中的关键制备零件，其加工质量的好坏直接影响到卫星通信的质量。其特点是内腔呈椭圆形结构，外环槽与型腔部分比较薄，最薄的地方仅为2mm，在加工过程中因切削力、切削量、切削速度、装夹以及机床本身的加工性能这些因素会导致工件变形而报废，传统的椭圆薄壁零件加工工艺繁琐，装夹不稳定、加工精度低、合格率低。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种薄壁椭圆零件数控加工方法，能够减少加工难度，提高加工精度，提高产品合格率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种薄壁椭圆零件数控加工方法，包括：第一步，下料：在锯床上将铝棒料按图纸尺寸备料；第二步，粗车：在数控车床上按图纸尺寸粗车棒料的端面、外圆及内孔；第三步，铣工艺基准：在数控铣床上在φ154mm的圆柱面上精铣一个小平面作为一个工艺基准，便于下步工序钻孔找正和铣削椭圆内腔和环槽找正；第四步，钻孔：找正工艺基准，在数控铣床上加工8-φ6的孔；第五步，粗铣椭圆内腔：找正工艺基准基准，在UG软件中，选择加工功能，在此环境中选择mill_contour类型中的CAVITY_MILL子类型进行内腔粗加工，切削参数中主轴转速设为1200r/min，下刀速度设为300mm/min，进给速度设为800mm/min；第六步，精铣椭圆内腔：找正工艺基准，在Mastercam软件中，选择曲面加工中的等高外形方式进行精加工，选取刀具直径为20mm，刀角半径为R4的圆鼻刀，进给速度设为3000mm/min，下刀速度设为3000mm/min，提刀速度设为3000mm/min，主轴转速设为6000r/min。第七步，粗铣外部环槽：选用直径为8mm、刀杆切削刃有效长度为50mm的高速钢立铣刀作为粗加工刀具，加工前先用直径为8mm的钻头钻预孔便于立铣刀粗下刀，粗加工每次下刀深度为1mm。第八步，精铣外部环槽：直径为8mm、刀杆切削刃有效长度为50mm的硬质合金立铣刀作为精加工刀具，精加工每次下刀深度2mm，进刀方式选为圆弧进刀和圆弧出刀，这样在进刀点和出刀点的地方不会留下刀痕，加工表面质量较好。第九步，精车外部余量：采用专用工装装夹工件，利用三把刀具进行外部余量的去除，一把切断刀，一把90°左偏刀，一把90°右偏刀。
本发明的有益效果：
本发明方法不仅有效避免了薄壁椭圆零件的变形问题，而且工艺安排合理，保证了椭圆薄壁零件的加工质量，解决了此类异形椭圆薄壁零件加工的瓶颈问题。
附图说明
图1是薄壁椭圆零件加工工艺中下料后的示意图；
图2是薄壁椭圆零件加工工艺中粗车后的示意图；
图3是薄壁椭圆零件加工工艺中铣工艺基准的示意图；
图4是薄壁椭圆零件加工工艺中钻8-φ6的示意图；
图5是薄壁椭圆零件加工工艺中粗铣内腔的示意图；
图6是薄壁椭圆零件加工工艺中精铣内腔的示意图；
图7是薄壁椭圆零件加工工艺中粗铣外部环槽的示意图；
图8是薄壁椭圆零件加工工艺中精铣外部环槽的示意图；
图9是薄壁椭圆零件加工工艺中精车外部余量的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实例来具体说明本发明。
如图1至图9所示，一种薄壁椭圆零件数控加工方法，包括：第一步，下料：在锯床上将铝棒料按图纸尺寸备料；第二步，粗车：在数控车床上按图纸尺寸粗车棒料的端面、外圆及内孔；第三步，铣工艺基准：在数控铣床上在φ154mm的圆柱面上精铣一个小平面作为一个工艺基准，便于下步工序钻孔找正和铣削椭圆内腔和环槽找正；第四步，钻孔：找正工艺基准，在数控铣床上加工8-φ6的孔；第五步，粗铣椭圆内腔：找正工艺基准基准，在UG软件中，选择加工功能，在此环境中选择mill_contour类型中的CAVITY_MILL子类型进行内腔粗加工，切削参数中主轴转速设为1200r/min，下刀速度设为300mm/min，进给速度设为800mm/min；第六步，精铣椭圆内腔：找正工艺基准，在Mastercam软件中，选择曲面加工中的等高外形方式进行精加工，选取刀具直径为20mm，刀角半径为R4的圆鼻刀，进给速度设为3000mm/min，下刀速度设为3000mm/min，提刀速度设为3000mm/min，主轴转速设为6000r/min。第七步，粗铣外部环槽：选用直径为8mm、刀杆切削刃有效长度为50mm的高速钢立铣刀作为粗加工刀具，加工前先用直径为8mm的钻头钻预孔便于立铣刀粗下刀，粗加工每次下刀深度为1mm。第八步，精铣外部环槽：直径为8mm、刀杆切削刃有效长度为50mm的硬质合金立铣刀作为精加工刀具，精加工每次下刀深度2mm，进刀方式选为圆弧进刀和圆弧出刀，这样在进刀点和出刀点的地方不会留下刀痕，加工表面质量较好。第九步，精车外部余量：采用专用工装装夹工件，利用三把刀具进行外部余量的去除，一把切断刀，一把90°左偏刀，一把90°右偏刀。
注意事项：
第六步中在生成的程序中程序头加上G05.1Q1指令，在程序尾加上G05.1Q0指令，这样加工出来的表面粗糙度质量会更好。第九步3把刀具切削刃一定要锋利，进刀的时候一定要小心，一旦发生卡刀或其他意外，整个工件就会报废。
综上，本发明达到预期效果。

Claims (6)

1.一种薄壁椭圆零件数控加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，下料：在锯床上将铝棒料按图纸尺寸备料；
第二步，粗车：在数控车床上按图纸尺寸粗车棒料的端面、外圆及内孔；
第三步，铣工艺基准：在数控铣床上在φ154mm的圆柱面上精铣一个平面作为一个工艺基准；
第四步，钻孔：找正工艺基准，在数控铣床上加工8-φ6的孔；
第五步，粗铣椭圆内腔：找正工艺基准基准，开始加工切削；
第六步，精铣椭圆内腔：找正工艺基准，进行曲面等高外形精加工，选取刀具直径为20mm，刀角半径为R4的圆鼻刀；
第七步，粗铣外部环槽：选用直径为8mm、刀杆切削刃有效长度为50mm的高速钢立铣刀作为粗加工刀具；
第八步，精铣外部环槽：直径为8mm、刀杆切削刃有效长度为50mm的硬质合金立铣刀作为精加工刀具，精加工每次下刀深度2mm；
第九步，精车外部余量：采用专用工装装夹工件，利用三把刀具进行外部余量的去除。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁椭圆零件数控加工方法，其特征在于：其中，第五步切削参数主轴转速为1200r/min，下刀速度为300mm/min，进给速度为800mm/min。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁椭圆零件数控加工方法，其特征在于：其中，第六步进给速度设为3000mm/min，下刀速度设为3000mm/min，提刀速度设为3000mm/min，主轴转速设为6000r/min。
4.根据权利要求1所述的一种薄壁椭圆零件数控加工方法，其特征在于：其中，第七步加工前先用直径为8mm的钻头钻预孔，粗加工每次下刀深度为1mm。
5.根据权利要求1所述的一种薄壁椭圆零件数控加工方法，其特征在于：其中，第八步下刀方式选为圆弧进刀和圆弧出刀。
6.根据权利要求1所述的一种薄壁椭圆零件数控加工方法，其特征在于：其中，第九步刀具具体包括一把切断刀，一把90°左偏刀，一把90°右偏刀。
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