CN105921953B - 多曲面型胎的数控加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多曲面型胎的数控加工方法，其是先以胎体的一个侧面A作为Z值基准过渡面，在进行型面加工时，找正Z值基准过渡面，然后将Z轴零点提高4mm，作为空间辅助工件坐标系Ⅰ原点，并以此为基准进行数控加工，当胎体直立后，以胎体上的孔为基准，从侧面A偏移找正原点，重新设立空间辅助工件坐标系Ⅱ；当胎体加工完毕后，给出底板基准孔距空间辅助工件坐标系Ⅱ的精确X、Y偏值，在底板上反尺寸后加工出底板基准孔，此时便完成了空间辅助工件坐标系Ⅱ到底板上实际基准工件坐标系的过渡。本发明改变了工件的装夹方式、定位基准的重新选择以及空间复制工件坐标系的建立方式，保证加工出的多曲面型胎类工件完美的达到精度要求和使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一类多曲面型胎的数控加工方法，属于数控加工技术领域。
背景技术
多曲面型胎类工件，由于其结构的特殊性，因此导致加工工艺复杂，从而很难满足精度要求和使用要求。
以航空钣金制造中经常使用的工艺装备-型胎为例，如图1所示，通常情况下，其采用的数控加工的方法为：胎体固定在底板上（底板作为安装工具板），数控加工出的胎体的各处型面并划零件边缘线，该工装的结构特殊处在于胎体尺寸60mm（厚）*228mm（宽）*345mm（长），如果按上述方式装夹加工，即工件如图1“立”于底板上加工，则存在以下几点不足之处:
1、需要加长各类数控铣削刀具，由于胎体“立”起来摆放的高度达230mm加工中的刀具就需要刀头及刀杆总长度超过230mm以上（三轴情况下），对于刀具库不具有加长刀具的企业，则需要企业外购方式另配刀具，这样无疑大大降低了企业的原有刀具利用率，也加大了企业的制造成本。
2、如果使用加长刀具三轴加工，可能会发生刀具发颤现象（由于刀头及刀杆过长），而且刀具的刀杆部分与加工工件（胎体）间隙过小，也不利于排屑，降低加工精度，降低工件的装夹强度。
3、即便是在使用三轴加长铣刀粗铣加工后，改用五轴半精加工及精加工，也无法满足胎体与底板的底部接触面部分为清根状态，最终的加工工件会出现底部较多的残留余量，后续机加工序是无法满足数控加工的效果的。
发明内容
本发明的目的是提供一种多曲面型胎的数控加工方法，解决多曲面型胎类工件在数控加工过程中的装夹、定位及数控加工基准的选择等问题。
本发明是由以下技术方案实现的：一种多曲面型胎的数控加工方法，包括以下步骤：
（1）将胎体厚二面数控精铣至目标尺寸M±0.05mm；
（2）首先以胎体的一个侧面A作为Z值基准过渡面，该面以螺钉紧固的方式贴覆于工具板上，然后开始胎体上除侧面A之外的其他型面的加工；在进行上述型面加工时，首先找正Z值基准过渡面，然后将Z轴零点提高a尺寸，作为空间辅助工件坐标系Ⅰ原点，并以该空间辅助工件坐标系Ⅰ原点为基准进行数控加工，同时该空间辅助工件坐标系Ⅰ原点又作为后续加工的辅助基准；
（3）当除侧面A之外的其他型面加工完成后，钻、镗胎体上的孔Ⅰ、孔Ⅱ作为基准孔，将工具板拆下，再将数控加工好后的底面C作为下一步工序的安装底面，底面C用对合销及螺钉安装于底板上，此时，胎体呈直立状态；
（4）将底板连同直立的胎体固定在机床平台上，以步骤（3）加工出的孔Ⅰ、孔Ⅱ为基准，从侧面A偏移a尺寸找正原点，重新设立工件坐标系X、Y、Z，该坐标系即空间辅助工件坐标系Ⅱ；
（5）通过以上各数控工序后，该胎体的主体型面已经加工完毕，然后由工艺编程人员给出底板基准孔距空间辅助工件坐标系Ⅱ的精确X、Y偏值，在底板上反尺寸后加工出底板基准孔孔Ⅰ＇、孔Ⅱ＇，此时完成了空间辅助工件坐标系Ⅱ到底板上实际基准工件坐标系的过渡；
（6）上面工序完成后，在胎体侧面A的根部尚留有一些加工残余量，这部分残余量在胎体拆下后，由后续的铣工加工完成，然后由钳工对各型面进行修研流线，打光型面，补划线，最后由钳工按照原对合销孔的位置，重新将胎体安装于底板上。
本发明的优点：本发明通过分析复杂多曲面型胎的结构特征、工艺线路，并结合空间辅助工件坐标系的运用，采用改变工件的装夹方式、定位基准的重新选择以及空间复制工件坐标系的建立方式，保证了加工出的多曲面型胎类工件能够完美的达到精度要求和使用要求。
附图说明
图1为多曲面型胎胎体三维视图。
图2为型胎胎体装夹、定位时的主视图。
图3为型胎胎体装夹、定位时的左视图。
图4为型胎胎体装夹、定位时的俯视图。
图5为胎体直立加工时空间辅助工件坐标系的选择示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种多曲面型胎胎体，其采用的数控加工方法包括以下步骤：
（1）先将胎体厚二面数控精铣至65±0.05mm，如图2所示，这样有利于数控加工时的Z值对刀基准控制；
（2）首先以胎体的一个侧面A作为Z值基准过渡面，如图2至图4所示，该面以螺钉紧固的方式贴覆于工具板上，这样有利于胎体的牢固定位，提高数控加工中胎体的定位稳定性，然后开始胎体上除侧面A之外的其他型面的加工；在进行上述型面加工时，首先找正Z值基准过渡面，然后将Z轴零点提高4mm，作为空间辅助工件坐标系Ⅰ原点，并以该空间辅助工件坐标系Ⅰ原点为基准进行数控加工，同时该空间辅助工件坐标系Ⅰ原点又作为后续加工的辅助基准；
（3）当除侧面A之外的其他型面加工完成后，钻、镗胎体上的孔Ⅰ1、孔Ⅱ2（2-φ10H7）作为基准孔，将工具板拆下，再将数控加工好后的底面C作为下一步工序的安装底面，底面C用对合销及螺钉安装于底板3上，此时，胎体呈直立状态；
（4）将底板3连同直立的胎体固定在机床平台上，以步骤（3）加工出的孔Ⅰ1、孔Ⅱ2（2-φ10H7）为基准，从侧面A偏移4mm尺寸找正原点，重新设立工件坐标系X、Y、Z，如图5所示，该坐标系即空间辅助工件坐标系Ⅱ；
（5）通过以上各数控工序后，该胎体的主体型面已经加工完毕，然后由工艺编程人员给出底板基准孔距空间辅助工件坐标系Ⅱ的精确X、Y偏值，在底板上反尺寸后加工出底板基准孔孔Ⅰ＇、孔Ⅱ＇（2-φ10H7），此时完成了空间辅助工件坐标系Ⅱ到底板3上实际基准工件坐标系的过渡；
（6）上面工序完成后，在胎体侧面A的根部尚留有一些加工残余量，这部分残余量对零件的成型并没有影响，故不需要由数控机床加工完成。因此，这部分残余量可以在胎体拆下后，由后续的铣工加工完成然后由钳工对各型面进行修研流线，打光型面，补划线，最后由钳工按照原对合销孔的位置，重新将胎体安装于底板3上，其余各孔由钳工总装时一并完成。
Claims (1)
1.一种多曲面型胎的数控加工方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将胎体厚二面数控精铣至目标尺寸M±0.05mm；
（2）首先以胎体的一个侧面A作为Z值基准过渡面，该面以螺钉紧固的方式贴覆于工具板上，然后开始胎体上除侧面A之外的其他型面的加工；在进行上述型面加工时，首先找正Z值基准过渡面，然后将Z轴零点提高a尺寸，作为空间辅助工件坐标系Ⅰ原点，并以该空间辅助工件坐标系Ⅰ原点为基准进行数控加工，同时该空间辅助工件坐标系Ⅰ原点又作为后续加工的辅助基准；
（3）当除侧面A之外的其他型面加工完成后，钻、镗胎体上的孔Ⅰ（1）、孔Ⅱ（2）作为基准孔，将工具板拆下，再将数控加工好后的底面C作为下一步工序的安装底面，底面C用对合销及螺钉安装于底板（3）上，此时，胎体呈直立状态；
（4）将底板（3）连同直立的胎体固定在机床平台上，以步骤（3）加工出的孔Ⅰ（1）、孔Ⅱ（2）为基准，从侧面A偏移a尺寸找正原点，重新设立工件坐标系X、Y、Z，该坐标系即空间辅助工件坐标系Ⅱ；
（5）通过以上各数控工序后，该胎体的主体型面已经加工完毕，然后由工艺编程人员给出底板基准孔距空间辅助工件坐标系Ⅱ的精确X、Y偏值，在底板上反尺寸后加工出底板基准孔孔Ⅰ＇、孔Ⅱ＇，此时完成了空间辅助工件坐标系Ⅱ到底板（3）上实际基准工件坐标系的过渡；
（6）上面工序完成后，在胎体侧面A的根部尚留有一些加工残余量，这部分残余量在胎体拆下后，由后续的铣工加工完成，然后由钳工对各型面进行修研流线，打光型面，补划线，最后由钳工按照原对合销孔的位置，重新将胎体安装于底板（3）上。
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