CN110369772A - 一种铝合金蒙皮化铣边缘加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝合金蒙皮化铣边缘加工方法，其包括以下步骤：1)根据待加工的铝合金蒙皮化铣边缘曲面的曲率，选择双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具、双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具或单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具；2)调整步骤1)中选择的加工工具的轴向和径向切削用量；3)将步骤2)中调整好切削用量的加工工具的轴向定位及化铣表面保护及工具定位装置以化铣后蒙皮的表面定位；4)进行铝合金蒙皮化铣边缘的加工。本发明提供的方法在保证不损伤非化铣边缘的其他表面的前提下，提高铝合金蒙皮化铣边缘加工的效率、降低操作者的劳动强度及加工操作的危险性，也降低铝合金蒙皮化铣边缘加工的成本及其制造周期。

Description

一种铝合金蒙皮化铣边缘加工方法

技术领域

本发明属于机械加工的技术领域，具体涉及一种铝合金蒙皮化铣边缘加工方法，用于飞机铝合金蒙皮化铣边缘或类似结构的加工。

背景技术

虽然飞机蒙皮镜像铣削技术已经广泛地被应用在国外先进的飞机制造业，但是，由于与机械加工方法相比具有生产效率高、变形小、适应性强等不可替代的优势，因此，传统的化学铣切工艺还仍然保留在飞机制造业。目前，国内还是采用传统的化学铣切工艺(简称化铣)，按照设计要求，化铣后其边缘法剖面上的形状应为一条直线，但是，由于化铣时腐蚀溶液的均匀性和稳定性难以控制，因而造成了蒙皮化铣后其边缘的结构尺寸达不到飞机蒙皮设计的技术要求，需要对蒙皮化铣后的边缘进行手工处理。铝合金蒙皮化铣边缘曲面的曲率特征主要归结分为单向大曲率、双向小曲率及双向大曲率三种，由于没有合理的处理方法及工具，因此，存在蒙皮化铣后边缘处理难度大、效率低、质量差等问题，很难满足飞机蒙皮化铣的技术要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金蒙皮化铣边缘加工方法，其采用单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具、双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具以及双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具分别用于单向大曲率、双向小曲率及双向大曲率三种铝合金蒙皮化铣边缘曲面优质、高效的加工，从而解决现有技术中的上述问题。

本发明的技术方案为：

一种铝合金蒙皮化铣边缘加工方法，其包括以下步骤：

1)根据待加工的铝合金蒙皮化铣边缘曲面的曲率，选择相应的加工工具：

1.1)针对双向大曲率的铝合金蒙皮化铣边缘曲面，选择双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具；

其中，双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具包括第一轴向定位及化铣表面保护装置9、第一刃部10、用于第一轴向定位及化铣表面保护装置9与第一刃部10之间动连接的滚珠11、以及第一柄部12。

所述的第一刃部10为圆锥刃立铣刀结构，其前端中央设置有用于容纳第一轴向定位及化铣表面保护装置9的凹槽，凹槽为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近第一刃部10端面的前端孔的孔径大于后端孔的孔径，前端孔与后端孔连接的端面上设置有圆环形槽，用以容纳滚珠11，滚珠11用于第一轴向定位及化铣表面保护装置9与第一刃部10之间动连接；

所述的第一轴向定位及化铣表面保护装置9包括位于前端的带球面的与化铣表面接触部分及位于后端的保护装置与刀具装配轴向定位部分，分别设置于第一刃部10的凹槽的前端孔和后端孔中，并与该凹槽形成运动自然的间隙配合，且第一轴向定位及化铣表面保护装置9的端部的最高点到刀具端面具有第一保护距离13，该第一保护距离13为0.05～0.1mm；第一刃部10的后端连接第一柄部12。

所述的第一刃部10包括主切削刃及圆弧形转接切削刃，其中主切削刃的数量为18～25，螺旋角为0°～5°，前角为0°±0.1°，后角为25°～75°，主切削刃与刀具端部之间带有圆弧形转接切削刃，圆弧形转接切削刃的半径为0.2～0.4mm，圆弧形转接切削刃的后角为10°～15°。

1.2)针对双向小曲率的铝合金蒙皮化铣边缘曲面，选择双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具；

其中，双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具包括刀具本体、弹簧垫片210、轴向推力轴承211、第二轴向定位及化铣表面保护装置212、径向或轴向进给量调整螺母213。

其中，所述的第二轴向定位及化铣表面保护装置212除与蒙皮化铣后的边缘2相接触的一面是由圆柱面和圆锥面组成，其余5个面均为平面，且圆锥面与圆柱面的轴线重合；在第二轴向定位及化铣表面保护装置212的底面设置有一通孔，该通孔为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近第二刃部209的端面的大孔直径大于相邻的小孔的直径。

所述的刀具本体包括第二刃部209、颈部和第二柄部214，其中第二刃部209为圆锥刃立铣刀结构；颈部包括与第二轴向定位及化铣表面保护装置212相配合的部分和与径向或轴向进给量调整螺母213相配合的部分，第二柄部214设置于颈部后端。

所述的弹簧垫片210、轴向推力轴承211依次设置于刀具本体的颈部的与第二轴向定位及化铣表面保护装置212相配合的部分前端，共同容纳于第二轴向定位及化铣表面保护装置212的大孔中，刀具本体的颈部的与第二轴向定位及化铣表面保护装置212相配合的部分后端容纳于小孔中，所述的弹簧垫片210用于消除刀具本体与第二轴向定位及化铣表面保护装置212之间轴向间隙，轴向推力轴承211用于提高刀具本体与第二轴向定位及化铣表面保护装置212之间的动配合效果；径向或轴向进给量调整螺母213设置有两个，与刀具本体的颈部的与径向或轴向进给量调整螺母213相配合的部分螺纹连接，用于固定双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的各部件，并且使第二刃部209的端面至蒙皮化铣后的表面1具有保护距离215。

第二刃部209包括主切削刃和圆弧形转接切削刃，主切削刃的切削刃数量为16～24个，螺旋角为0°～5°，前角为0°，后角为40°～75°，主切削刃与刀具端部之间带有半径0.2～0.4mm的圆弧形转接切削刃，圆弧形转接切削刃的后角为10°～12°。

1.3)针对单向大曲率的铝合金蒙皮化铣边缘曲面，选择单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具；

其中，单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具包括刀具本体、弹簧垫片、轴向推力轴承、第三轴向定位及化铣表面保护装置312、径向或轴向进给量调整螺母。

其中，刀具本体、弹簧垫片、轴向推力轴承、径向或轴向进给量调整螺母的结构，以及各部件的连接方式与双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具相同；第三轴向定位及化铣表面保护装置312整体为圆柱体形，在其轴向中心开设有一通孔，该通孔为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近刃部的端面的大孔直径大于相邻的小孔直径，在第三轴向定位及化铣表面保护装置312的大孔的一端具有一个斜面，该斜面与第三轴向定位及化铣表面保护装置312的端面形成夹角。

2)调整步骤1)中选择的加工工具的轴向和径向切削用量。

3)将步骤2)中调整好切削用量的加工工具的轴向定位及化铣表面保护及工具定位装置以化铣后蒙皮的表面定位。

4)进行铝合金蒙皮化铣边缘的加工。

本发明的效果和益处是：

由于该铝合金蒙皮化铣边缘加工方法及其加工工具的设计巧妙，且通过系统的切削试验优化了该加工方法及其加工工具的结构参数，如将铝合金蒙皮化铣边缘加工工具上的切削刃应具有0.2～0.4mm的圆弧转接刃，主切削刃应设计为具有0°～5°螺旋角的右旋右切或左旋左切刃等，因此，在保证了不损伤非化铣边缘的其他表面的前提下，极大地提高了铝合金蒙皮化铣边缘加工的效率、降低了操作者的劳动强度及加工操作的危险性，同时，也降低铝合金蒙皮化铣边缘加工的成本及其制造周期。

附图说明

图1是铝合金蒙皮化铣边缘的设计结构。

图2是铝合金蒙皮化铣边缘的实际加工所出现的第一种结构。

图3是铝合金蒙皮化铣边缘的实际加工所出现的第二种结构。

图4是铝合金蒙皮化铣边缘的实际加工所出现的第三种结构。

图5是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的结构图。

图6是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具实施例装配的全剖视图。

图7是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具实施例装配的左视图。

图8是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具实施例的组合件—刀具的全剖视图。

图9是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具实施例的组合件—第一轴向定位及化铣表面保护装置的全剖视图。

图10是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具实施例的组合件—滚珠的示意图。

图11是双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的主视图。

图12是双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的左视图。

图13是本发明实施例中提供的双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的弹簧垫片的主视图。

图14是本发明实施例中提供的双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的弹簧垫片的左视图。

图15是本发明实施例中提供的双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的第二刃部的主视图。

图16是本发明实施例中提供的双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的第二刃部的左视图。

图17是图15中Ⅰ处的放大图。

图18是本发明实施例中提供的双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的径向或轴向进给量调整螺母的主视图。

图19是本发明实施例中提供的双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的径向或轴向进给量调整螺母的左视图。

图20是本发明实施例中提供的双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的第二轴向定位及化铣表面保护装置的主剖视图。

图21是本发明实施例中提供的双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的第二轴向定位及化铣表面保护装置的左视图。

图22是本发明实施例中提供的单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的轴向定位及化铣表面保护及工具定位装置的主剖视图。

图23是本发明实施例中提供的单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的轴向定位及化铣表面保护及工具定位装置的左视图。

图中：1蒙皮化铣后的表面；2蒙皮化铣后的边缘；3未化铣后的蒙皮部分；4蒙皮化铣后的呈现凹形的边缘；5蒙皮化铣后的呈现凸形的边缘；6蒙皮化铣后的呈现凹凸不均匀形状的边缘；9第一轴向定位及化铣表面保护装置；10第一刃部；11滚珠；12第一柄部；13第一保护距离；209第二刃部；210弹簧垫片；211轴向推力轴承；212第二轴向定位及化铣表面保护装置；213径向或轴向进给量调整螺母；214第二柄部；215保护距离；216圆柱面半径；第三轴向定位及化铣表面保护装置312。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在所附多个附图中，同样的或等同的部件(元素)以相同的附图标记标引。

图5是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的结构图。图6是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具实施例装配的全剖视图。图7是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具实施例装配的左视图。参见图5至图7，在本实施例中，提供一种双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具，其包括第一轴向定位及化铣表面保护装置9、第一刃部10、用于第一轴向定位及化铣表面保护装置9与第一刃部10之间动连接的滚珠11、以及第一柄部12。

在本实施例中，第一刃部10为圆锥刃立铣刀结构，其前端中央设置有用于容纳第一轴向定位及化铣表面保护装置9的凹槽，凹槽为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近第一刃部10端面的前端孔的孔径大于后端孔的孔径，前端孔与后端孔连接的端面上设置有圆环形槽，用以容纳滚珠11，滚珠11用于第一轴向定位及化铣表面保护装置9与第一刃部10之间动连接；第一轴向定位及化铣表面保护装置9包括位于前端的带球面的与化铣表面接触部分及位于后端的保护装置与刀具装配轴向定位部分，分别设置于第一刃部10的凹槽的前端孔和后端孔中，并与该凹槽形成运动自然的间隙配合，且第一轴向定位及化铣表面保护装置9的端部的最高点到刀具端面具有第一保护距离13，该第一保护距离13为0.03～0.1mm；第一刃部10的后端连接第一柄部12。

具体地，第一刃部10包括主切削刃及圆弧形转接切削刃，其中主切削刃的数量为18～25，螺旋角为0°～5°，前角为0°±0.1°，后角为25°～75°，主切削刃与刀具端部之间带有圆弧形转接切削刃，圆弧形转接切削刃的半径为0.2～0.4mm，圆弧形转接切削刃的后角为10°～15°。

图11是双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的主视图。参见图11，双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具包括刀具本体、弹簧垫片210、轴向推力轴承211、第二轴向定位及化铣表面保护装置212、径向或轴向进给量调整螺母213。

在本实施例中，第二轴向定位及化铣表面保护装置212除与蒙皮化铣后的边缘2相接触的一面是由圆柱面和圆锥面组成，且圆锥面与圆柱面的轴线重合，其余5个面均为平面；在第二轴向定位及化铣表面保护装置212的底面设置有一通孔，该通孔为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近第二刃部209的端面的大孔直径大于相邻的小孔的直径。

刀具本体包括第二刃部209、颈部和第二柄部214，其中第二刃部209为圆锥刃立铣刀结构；颈部包括与第二轴向定位及化铣表面保护装置212相配合的部分和与径向或轴向进给量调整螺母213相配合的部分，第二柄部214设置于颈部后端。

弹簧垫片210、轴向推力轴承211依次设置于刀具本体的颈部的与第二轴向定位及化铣表面保护装置212相配合的部分前端，共同容纳于第二轴向定位及化铣表面保护装置212的大孔中，刀具本体的颈部的与第二轴向定位及化铣表面保护装置212相配合的部分后端容纳于小孔中，弹簧垫片210用于消除刀具本体与第二轴向定位及化铣表面保护装置212之间轴向间隙，轴向推力轴承211用于提高刀具本体与第二轴向定位及化铣表面保护装置212之间的动配合效果，径向或轴向进给量调整螺母213设置有两个，与刀具本体的颈部的与径向或轴向进给量调整螺母213相配合的部分螺纹连接，用于固定双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具各部件，并且使第二刃部209的端面至蒙皮化铣后的表面1具有保护距离215，以免在蒙皮化铣边缘加工时伤及蒙皮化铣后的表面。

第二刃部209包括主切削刃和圆弧形转接切削刃，主切削刃的切削刃数量为16～24个，螺旋角为0°～5°，前角为0°，后角为40°～75°，主切削刃与刀具端部之间带有半径0.2～0.4mm的圆弧形转接切削刃，圆弧形转接切削刃的后角为10°～12°，圆弧形转接切削刃螺旋角、前角参数与主切削刃相同。

图22是本发明实施例中提供的单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的轴向定位及化铣表面保护及工具定位装置的主剖视图。图23是本发明实施例中提供的单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的轴向定位及化铣表面保护及工具定位装置的左视图。在本实施例中，单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具包括刀具本体、弹簧垫片、轴向推力轴承、第三轴向定位及化铣表面保护装置312、径向或轴向进给量调整螺母。其中，刀具本体、弹簧垫片、轴向推力轴承、径向或轴向进给量调整螺母的结构，以及各部件的连接方式与双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具相同，但第三轴向定位及化铣表面保护装置312与双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的第二轴向定位及化铣表面保护装置212结构不同，具体地，第三轴向定位及化铣表面保护装置312整体为圆柱体形，在其轴向中心开设有一通孔，该通孔为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近刃部的端面的大孔直径大于相邻的小孔直径，在第三轴向定位及化铣表面保护装置312的大孔的一端具有一个斜面，该斜面与第三轴向定位及化铣表面保护装置312的端面形成夹角。

实施例1：双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具

本实施例是加工化铣边缘法剖面线与化铣表面夹角为45°的双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘的加工。所采用工具的结构及主要尺寸如图5至图10所示。该工具的第一轴向定位及化铣表面保护装置与工具第一刃部之间动连接的滚珠直径为1mm，该工具的主要尺寸及技术要求为：

图8是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具实施例的组合件—刀具(第一刃部10和第一柄部12)的全剖视图。参见图8，在本实施例中，第一刃部10的后角为25°～45°，主切削刃与刀具端部之间带有圆弧形转接切削刃，圆弧形转接切削刃的半径为0.2～0.4mm。

具体地：

(1)第一刃部10为圆锥刃立铣刀结构，第一刃部10的主切削刃与刀具端面夹角δ为45°±0.1°，第一刃部10的长度d3为9.5mm，第一刃部10和第一柄部12的总长度d4为30mm，第一刃部10的圆锥刃的端部直径D3为外径D4为

(2)第一刃部10的端部中心制一凹槽，该凹槽为由2个圆柱面组成的一种台阶孔，靠近第一刃部10端面的孔直径D5为长度d5为5mm，并在其与小孔相连的端面上制圆环形凹槽，圆环中心直径D6为圆环横截面的圆的半径为R1为R0.8H10，环形凹槽的深度h为0.45mm，另一个小圆柱面的直径D7为长度为4.5mm；

(3)工具第一柄部12的直径D8为且其端部制C0.5倒角，第一柄部长度为20mm，并在第一刃部10与第一柄部12连接处的根部制圆弧倒角，圆弧半径R2为1mm；

(4)切削刃数量Z＝20；

(5)切削刃前角为0°±0.1°；

(6)切削刃后角为45°±3°；

(7)主切削刃与刀具端部之间带有圆弧形转接切削刃，圆弧形转接切削刃的半径为0.3±0.1mm，且圆弧形转接切削刃的后角为10°～15°；

(8)第一轴向定位及化铣表面保护装置的端部的最高点到刀具端面的第一保护距离为0.05mm。

图9是双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具实施例的组合件—第一轴向定位及化铣表面保护装置的全剖视图，第一轴向定位及化铣表面保护装置9的总长度d1为9mm，包括位于前端的带球面的与化铣表面接触部分及位于后端的保护装置与刀具装配轴向定位部分，带球面的与化铣表面接触部分的直径D1为长度d2为5mm，带球面的与化铣表面接触部分的前端面为球面，该球面的半径SR1为10mm，且表面粗糙度值为Ra 0.2μm，以减小保护装置与化铣表面之间的摩擦，保护装置与刀具装配轴向定位部分的直径D2为且其后端端部具有C0.2倒角，以便其与刀具的装配。

图10是滚珠的结构示意图，参见图10，滚珠11的球面半径SR为0.5mm，且表面粗糙度值为Ra 0.2μm，以便其与刀具装配后的动配合效果。

本实施例在实际双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘的加工过程中，加工效率比传统的手工打磨等方法提高至少3～5倍，而且，还提高了化铣边缘的加工精度与表面粗糙度，更好地满足双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘的设计要求。

实施例2：双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具

本实施例是加工化铣边缘法剖面线与化铣表面夹角为45°的双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘的加工。所采用工具的结构及主要尺寸如图13至图21所示。该工具第二刃部切削刃的数量为20，以下详述该工具的其他技术要求。

图20和图21分别是双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的第二轴向定位及化铣表面保护装置的主视图和左视图，第二轴向定位及化铣表面保护装置212除与蒙皮化铣后的边缘2相接触的一面是由圆柱面和圆锥面组成，其余5个面均为平面，这6个面组成了一个近似的长方体，且圆锥面与圆柱面的轴线重合，第二轴向定位及化铣表面保护装置212的长度L201为40mm、宽度W201为30mm、高度H201(沿刀具轴线方向)为25mm，第二轴向定位及化铣表面保护装置212与蒙皮化铣后的边缘2相接触的圆柱面半径216为400mm，圆锥面的锥度半角δ201为45°。在第二轴向定位及化铣表面保护装置212的底面(即在刀具装配孔轴线方向靠近圆锥面的面)制一通孔，该通孔为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近第二刃部209的端面的孔直径为长度L202为15mm，另一个小圆柱面的直径为长度为10mm，如图15所示的第二轴向定位及化铣表面保护装置的主剖视图中，圆锥面与底面相交处到第二轴向定位及化铣表面保护装置212的端面圆柱面通孔轴线的距离d201为2.3±0.1mm。

图13和图14分别是双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的弹簧垫片的主视图和左视图。弹簧垫片210的外径D201为内径D202为宽度W202为2mm，在弹簧垫片上开一个宽度W203为1mm且与其端面成夹角δ202为45°的缝隙。

图15是双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的第二刃部(为圆锥刃立铣刀结构)的主视图。刀具第二刃部209的外径D203为端面直径D204为长度L204为8mm、切削刃与其端面的夹角δ203为45°，刀具的颈部为与第二轴向定位及化铣表面保护装置212配合且直径D205为长度为16mm和与径向或轴向进给量调整螺母213配合且直径D206为M8、长度L203为11mm两个部分组成，刀具第二柄部214直径D207为长度为15mm，刀具总长L205为50mm，其中第二刃部209与颈部的总长度L206为35mm。其中主切削刃的数量为18～25，螺旋角为0°，前角为0°，后角为40°～75°。

图16是双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的第二刃部(为圆锥刃立铣刀结构)的左视图，在本实施例中，刀具的第二刃部209的切削刃数量为20。

图17是图15中Ⅰ处的放大图，刀具的第二刃部209端面向内磨制向心角δ204为1～3°凹形圆锥面，且在刀具的主切削刃与刀具端部之间制有半径r为0.3mm的圆弧形转接切削刃，且其后角为10°～12°。

图18、图19分别是双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的径向或轴向进给量调整螺母的主视图和左视图，在本实施例中，径向或轴向进给量调整螺母213的外径D208为内径D209为M8×1、宽度W204为4mm。

装配双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具时，将弹簧垫片210、轴向推力轴承211、第二轴向定位及化铣表面保护装置212从刀具的第二柄部214安装到刀具本体上，然后，再通过径向或轴向进给量调整螺母213(2个)将其固定，并保证化铣边缘加工工具第二刃部209的端面到蒙皮化铣后的表面具有一个保护距离215，以免在蒙皮化铣边缘加工时伤及蒙皮化铣后的表面。

本发明提供的双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具主要技术要求如下：

(1)该工具进行铝合金蒙皮化铣边缘加工时，应保证不损伤非化铣边缘的其他表面。

(2)该工具可以通过2个径向或轴向进给量调整螺母213实现轴向和径向切削用量的调整。

(3)该工具的第二刃部209的端面的直径应不大于8mm。

(4)切削刃数量Z＝16～24。

(5)工具上的刀具的主切削刃与刀具端部之间带有0.2～0.4mm的圆弧形转接切削刃，主切削刃应设计为具有0°～5°螺旋角的右旋右切或左旋左切刃。

(6)该工具进行铝合金蒙皮化铣边缘加工时，应保证切削的平稳性与可操控性。

该高效双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工程序是，首先，调整好工具具有轴向和径向切削用量(轴向切削用量实际是负值0.03～0.1mm，以保护化铣后的蒙皮表面)，其次，将工具第二轴向定位及化铣表面保护装置以化铣后蒙皮的表面定位，最后，即可开始铝合金蒙皮化铣边缘的加工。

实施例3：单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具

在本实施例中，单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具包括刀具本体、弹簧垫片、轴向推力轴承、第三轴向定位及化铣表面保护装置312、径向或轴向进给量调整螺母。其中，刀具本体、弹簧垫片、轴向推力轴承、径向或轴向进给量调整螺母的结构，以及各部件的连接方式、参数与双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具相同，但其第三轴向定位及化铣表面保护装置312与双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的第二轴向定位及化铣表面保护装置212结构不同，具体地，第三轴向定位及化铣表面保护装置312整体为圆柱体形，在其轴向中心开设有一通孔，该通孔为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近刃部的端面的大孔直径大于相邻的小孔直径，在第三轴向定位及化铣表面保护装置312的大孔的一端具有一个斜面，该斜面与第三轴向定位及化铣表面保护装置312的端面形成夹角。

图22和图23分别是单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的第三轴向定位及化铣表面保护装置的主视图和左视图，第三轴向定位及化铣表面保护装置312其外径D200为在保护装置的一端部中心制一通孔，该通孔为由2个圆柱面组成的一种台阶孔，靠近刃部的端面的大孔直径D211为长度L212为15mm，相邻的小孔的小圆柱面的直径D212为长度为10mm，保护装置的长度L213为25mm，在其制有大孔的一端具有一个斜面，斜面与端面的夹角δ211为45°，且斜面与端面的交线到保护装置端面中心的距离d211为2.3±0.1mm。

以上示例性实施方式所呈现的描述仅用以说明本发明的技术方案，并不想要成为毫无遗漏的，也不想要把本发明限制为所描述的精确形式。显然，本领域的普通技术人员根据上述教导做出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员便于理解、实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (1)

1.一种铝合金蒙皮化铣边缘加工方法，其特征在于，所述的铝合金蒙皮化铣边缘加工方法包括以下步骤：

1)根据待加工的铝合金蒙皮化铣边缘曲面的曲率，选择相应的加工工具：

1.1)针对双向大曲率的铝合金蒙皮化铣边缘曲面，选择双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具；

其中，所述的双向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具包括第一轴向定位及化铣表面保护装置(9)、第一刃部(10)、用于第一轴向定位及化铣表面保护装置(9)与第一刃部(10)之间动连接的滚珠(11)、以及第一柄部(12)；

所述的第一刃部(10)为圆锥刃立铣刀结构，其前端中央设置有用于容纳第一轴向定位及化铣表面保护装置(9)的凹槽，凹槽为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近第一刃部(10)端面的前端孔的孔径大于后端孔的孔径，前端孔与后端孔连接的端面上设置有圆环形槽，用以容纳滚珠(11)，滚珠(11)用于第一轴向定位及化铣表面保护装置(9)与第一刃部(10)之间动连接；

所述的第一轴向定位及化铣表面保护装置(9)包括位于前端的带球面的与化铣表面接触部分及位于后端的保护装置与刀具装配轴向定位部分，分别设置于第一刃部(10)的凹槽的前端孔和后端孔中，并与该凹槽形成运动自然的间隙配合，且第一轴向定位及化铣表面保护装置(9)的端部的最高点到刀具端面具有第一保护距离(13)，该第一保护距离(13)为0.03～0.1mm；第一刃部(10)的后端连接第一柄部(12)；

所述的第一刃部(10)包括主切削刃及圆弧形转接切削刃，其中主切削刃的数量为18～25，螺旋角为0°～5°，前角为0°±0.1°，后角为25°～75°，主切削刃与刀具端部之间带有圆弧形转接切削刃，圆弧形转接切削刃的半径为0.2～0.4mm，圆弧形转接切削刃的后角为10°～15°；

1.2)针对双向小曲率的铝合金蒙皮化铣边缘曲面，选择双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具；

其中，双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具包括刀具本体、弹簧垫片(210)、轴向推力轴承(211)、第二轴向定位及化铣表面保护装置(212)、径向或轴向进给量调整螺母(213)；

其中，所述的第二轴向定位及化铣表面保护装置(212)除与蒙皮化铣后的边缘(2)相接触的一面是由圆柱面和圆锥面组成，其余5个面均为平面，且圆锥面与圆柱面的轴线重合；在第二轴向定位及化铣表面保护装置(212)的底面设置有一通孔，该通孔为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近第二刃部(209)的端面的大孔直径大于相邻的小孔的直径；

所述的刀具本体包括第二刃部(209)、颈部和第二柄部(214)，其中第二刃部(209)为圆锥刃立铣刀结构；颈部包括与第二轴向定位及化铣表面保护装置(212)相配合的部分和与径向或轴向进给量调整螺母(213)相配合的部分，第二柄部(214)设置于颈部后端；

所述的弹簧垫片(210)、轴向推力轴承(211)依次设置于刀具本体的颈部的与第二轴向定位及化铣表面保护装置(212)相配合的部分前端，共同容纳于第二轴向定位及化铣表面保护装置(212)的大孔中，刀具本体的颈部的与第二轴向定位及化铣表面保护装置(212)相配合的部分后端容纳于小孔中，所述的弹簧垫片(210)用于消除刀具本体与第二轴向定位及化铣表面保护装置(212)之间轴向间隙，轴向推力轴承(211)用于提高刀具本体与第二轴向定位及化铣表面保护装置(212)之间的动配合效果；径向或轴向进给量调整螺母(213)设置有两个，与刀具本体的颈部的与径向或轴向进给量调整螺母(213)相配合的部分螺纹连接，用于固定双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具的各部件，并且使第二刃部(209)的端面至蒙皮化铣后的表面(1)具有保护距离(215)；

第二刃部(209)包括主切削刃和圆弧形转接切削刃，主切削刃的切削刃数量为16～24个，螺旋角为0°～5°，前角为0°，后角为40°～75°，主切削刃与刀具端部之间带有半径0.2～0.4mm的圆弧形转接切削刃，圆弧形转接切削刃的后角为10°～12°；

1.3)针对单向大曲率的铝合金蒙皮化铣边缘曲面，选择单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具；

其中，单向大曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具包括刀具本体、弹簧垫片、轴向推力轴承、第三轴向定位及化铣表面保护装置(312)、径向或轴向进给量调整螺母；刀具本体、弹簧垫片、轴向推力轴承、径向或轴向进给量调整螺母的结构，以及各部件的连接方式与双向小曲率铝合金蒙皮化铣边缘加工工具相同；第三轴向定位及化铣表面保护装置(312)整体为圆柱体形，在其轴向中心开设有一通孔，该通孔为由2个圆柱面组成的台阶孔，靠近刃部的端面的大孔直径大于相邻的小孔直径，在第三轴向定位及化铣表面保护装置(312)的大孔的一端具有一个斜面，该斜面与第三轴向定位及化铣表面保护装置(312)的端面形成夹角；

2)调整步骤1)中选择的加工工具的轴向和径向切削用量；

3)将步骤2)中调整好切削用量的加工工具的轴向定位及化铣表面保护及工具定位装置以化铣后蒙皮的表面定位；

4)进行铝合金蒙皮化铣边缘的加工。