CN104889462A - 一种降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法 - Google Patents

一种降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法，其步骤如下：(1)根据板材类钛合金零件和毛料信息，选择数控机床；(2)粗精加工零件内外形；(2.1)设定铣基准面工序，自然状态下使平面度到达0.05mm制出2个工艺定位孔；(2.2)设置工艺凸台的位置，各工艺凸台之间距离控制在200～400mm之内；(2.3)铣平面工序；(2.4)在步骤(2.2)预设的位置制出工艺凸台；(2.5)设定零件正反面次数和加工余量大小；(2.6)所述反面粗加工结束后进行校正工序，使所有工艺凸台厚度一致；(3)根据步骤(2)加工的零件内外形，进入现场试切零件工序。该方法简单易行，可以在钛合金板材类零件中广泛推广应用。可有效降低数控加工变形量，提高产品质量，节约加工成本。

Description

一种降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法
技术领域
本发明涉及一种降低数控加工变形的方法，特别涉及降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法，属于数控加工技术领域。背景技术
众所周知，机械加工过程中必然会引起零件产生不同程度的变形，其主要原因是零件与加工道具接触的瞬间会破坏零件内部应力分布情况，诱发零件产生变形。钛合金是目前机械加工领域内难加工的材料之一，鉴于其材料自身特点，强度大比重小，大量地应用到航空制造业中，板材类钛合金应用最为广泛，在数控加工领域里板材类钛合金零件壁厚尺寸小，加工过程极易出现不同程度的变形，若加工中不能降低钛合金零件变形量必然会直接造成产品不合格，造成经济损失。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种能够在数控加工钛合金零件的过程中有效降低零件形变量的方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法，其特征在于，步骤如下：
(1)根据板材类钛合金零件和毛料信息，选择数控机床；
(2)粗精加工零件内外形；
(2.1)设定铣基准面工序，自然状态下使平面度到达0.05mm制出2个工艺定位孔；
(2.2)设置工艺凸台的位置，在零件的边沿及内部开敞位置设置若干工艺凸台，各工艺凸台之间距离控制在200～400mm之内；
(2.3)铣平面工序：将零件自然状态下放置于机床工作台上，即零件无外力作用，无需压紧固定，即可加工零件表面；
(2.4)在步骤(2.2)预设的位置制出工艺凸台；使零件在加工过程中应力得到有效的释放；
(2.5)设定零件正反面次数和加工余量大小；具体加工工序为：正面粗加工-反面粗加工-校正检测-正面精加工-反面精加工；
(2.6)在步骤(2.5)中所述反面粗加工结束后进行校正工序，松开压板，在自然状态下检测工艺凸台上表面高度是否一致，并记录阶差值，根据阶差值和余量大小，铣削所有工艺凸台上表面，使所有工艺凸台厚度一致；
(3)根据步骤(2)加工的零件内外形，进入现场试切零件工序。
优选地，在步骤(2.3)、(2.5)的铣削过程中，采用由内向外铣削方式铣削。因为在铣削过程中零件内应力由内向外传递，保证整个零件加工结束后不出现中间或内部翘起；
优选地，在步骤(2.3)、(2.5)的铣削过程中，铣削内形和外形时采取对称方式铣削，以零件工艺孔连线为轴两侧内形对称加工，实现应力抵消。
优选地，若零件在步骤(2.5)反面精加工之前出现变形，在工艺凸台下放置垫片找平。
本发明的有益效果：本发明采用上述方案，其方法简单易行，可以在钛合金板材类零件中广泛推广应用。不但可以有效降低数控加工变形量，而且可以稳步提高产品质量，减少不合格产品数量，节约加工成本。
附图说明
图1是框类零件的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是梁类零件的结构示意图。
图4是图2的A-A剖视图。
图5是图2的B-B剖视图。
图6是板类零件的结构示意图。
图7是图6的A-A剖视图。
图8是环形零件由内向外铣削轨迹图。
图9是矩形零件由内向外铣削轨迹图。
具体实施方式
结合附图，给出本发明方案的具体实现过程。
一种降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法，其步骤如下：
(1)根据板材类钛合金零件和毛料信息，选择数控机床；
(2)粗精加工零件内外形；
(2.1)设定铣基准面工序，自然状态下使平面度到达0.05mm，制出2个工艺定位孔；
(2.2)设置工艺凸台1(或工艺耳片)的位置，由于零件形式各有不同，具体分类如下：框类零件(如图1、2所示)，梁类零件(如图3、4、5所示)，板类零件(如图6、7所示)。在不同类型零件的边沿及内部开敞位置设置若干工艺凸台(工艺耳片)，各工艺凸台1(工艺耳片)之间间隔距离控制在200～400mm之内。
(2.3)铣平面工序：将零件自然状态下放置于机床工作台上，即零件无外力作用，不需要压紧固定，加工零件表面；
(2.4)在步骤(2.2)预设的位置制出工艺凸台1；使零件在加工过程中应力得到有效的释放；
(2.5)设定零件正反面次数和加工余量大小；具体加工工序为：正面粗加工-反面粗加工-校正检测-正面精加工-反面精加工；
(2.6)在步骤(2.5)中所述反面粗加工结束后进行校正工序，松开压板，在自然状态下检测工艺凸台上表面高度是否一致，并记录阶差值，根据阶差值和余量大小，铣削所有工艺凸台1上表面，使所有工艺凸台1厚度一致；
(3)根据步骤(2)加工的零件内外形，进入现场试切零件工序。
优选地，在步骤(2.3)、(2.5)的铣削过程中，采用由内向外铣削方式铣削，具体铣削轨迹如图8、9所示(包括环形零件及矩形零件的铣削轨迹)。因为在铣削过程中零件内应力由内向外传递，保证整个零件加工结束后不出现中间或内部翘起；
优选地，在步骤(2.3)、(2.5)的铣削过程中，铣削内形和外形时采取对称方式铣削，以零件工艺孔连线为轴两侧内形对称加工，实现应力抵消。
优选地，若零件在步骤(2.5)反面精加工之前出现变形，在工艺凸台下放置垫片2找平。

Claims (4)

1.一种降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法，其特征在于，步骤如下：
(1)根据板材类钛合金零件和毛料信息，选择数控机床；
(2)粗精加工零件内外形；
(2.1)设定铣基准面工序，自然状态下使平面度到达0.05mm，制出2个工艺定位孔；
(2.2)设置工艺凸台的位置，在零件的边沿及内部开敞位置设置若干工艺凸台，各工艺凸台之间距离控制在200～400mm之内；
(2.3)铣平面工序：将零件自然状态下放置于机床工作台上，即零件无外力作用，无需压紧固定，即可加工零件表面；
(2.4)在步骤(2.2)预设的位置制出工艺凸台；
(2.5)设定零件正反面次数和加工余量大小；具体加工工序为：正面粗加工-反面粗加工-校正检测-正面精加工-反面精加工；
(2.6)在步骤(2.5)中所述反面粗加工结束后进行校正工序，松开压板，在自然状态下检测工艺凸台上表面高度是否一致，并记录阶差值，根据阶差值和余量大小，铣削所有工艺凸台上表面，使所有工艺凸台厚度一致；
(3)根据步骤(2)加工的零件内外形，进入现场试切零件工序。
2.根据权利要求1所述的一种降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法，其特征在于，在步骤(2.3)、(2.5)的铣削过程中，采用由内向外铣削方式铣削。
3.根据权利要求1所述的一种降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法，其特征在于，在步骤(2.3)、(2.5)的铣削过程中，铣削内形和外形时采取对称方式铣削，以零件工艺孔连线为轴两侧内形对称加工。
4.根据权利要求1所述的一种降低数控加工板材类钛合金零件变形量的方法，其特征在于，若零件在步骤(2.5)反面精加工之前出现变形，在工艺凸台下放置垫片找平。
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