CN110899783B - 一种圆弧薄壁铝合金口框的加工方法 - Google Patents

一种圆弧薄壁铝合金口框的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种圆弧薄壁铝合金口框的加工方法，属于铣削机械加工方法。所述圆弧薄壁铝合金口框的加工方法包括以下步骤：对零件进行粗铣，使所述零件六方见光；铣所述零件外形，得到四个工艺凸台；对所述零件厚度两面进行精铣，使所述零件厚度两面的平行度≤零件厚度公差要求的1/3；将所述零件放置在工作台上，通过四个所述工艺凸台对所述零件进行装夹定位，并将零件外形铣至目标尺寸；线切割去除四个所述工艺凸台，得到所述圆弧薄壁铝合金口框。本发明圆弧薄壁铝合金口框的加工方法可以控制零件变形。保证尺寸精度，达到厚度均匀的目标，保证了产品的加工质量。

Description

一种圆弧薄壁铝合金口框的加工方法
技术领域
本发明涉及铣削机械加工方法，特别涉及一种圆弧薄壁铝合金口框的加工方法。
背景技术
铝合金质轻、比强度高，被广泛应用于航空、航天领域，能有效减轻结构重量，提高运载能力和射程。航空、航天产品系统复杂、零组件多，不管是功能器件安装、或是预留的操作开口，都需要薄壁铝合金口框零件作为支撑件，装配在舱体上，因此它是航天产品中十分常见的一类零件。
而薄壁铝合金口框具有以下切削特点：1，零件为薄壁结构，且材料为铝合金，加工变形大,2，毛坯为铝合金板料，材料去除量大，内应力大,3，零件自身刚性差，加工中存在装夹变形,4，零件尺寸精度要求高，质量控制难度大。
但是，在再有技术中，对薄壁铝合金口框的加工，容易造成工件变形严重、厚度尺寸不合格，不能满足使用要求。
发明内容
本发明提供一种圆弧薄壁铝合金口框的加工方法解决了或部分解决了现有技术中薄壁铝合金口框的加工，容易造成工件变形严重、厚度尺寸不合格，不能满足使用要求的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种圆弧薄壁铝合金口框的加工方法包括以下步骤：对零件进行粗铣，使所述零件六方见光；铣所述零件外形，得到四个工艺凸台；对所述零件厚度两面进行精铣，使所述零件厚度两面的平行度≤零件厚度公差要求的1/3；将所述零件放置在工作台上，通过四个所述工艺凸台对所述零件进行装夹定位，并将所述零件外形铣至目标尺寸；线切割去除四个所述工艺凸台，得到所述圆弧薄壁铝合金口框。
进一步地，四个所述工艺凸台分别设置在所述零件的四个拐角处。
进一步地，所述工艺凸台对所述零件进行装夹定位包括以下步骤：将压板压在四个所述工艺凸台上，将工件坐标系z0设置在所述工艺凸台的台面，并采取粗排量、精铣加工所述零件的凸弧面至要求尺寸；将所述零件翻面，通过所述压板压四处所述工艺凸台，将工件坐标系z0设置在工作台表面，采用粗排量、精铣加工所述零件凹弧面至要求尺寸。
进一步地，所述工艺凸台对所述零件进行装夹定位还包括以下步骤：将所述零件放置在工作台上时，通过所述压板压住所述零件的非工艺台处；对四个所述工艺凸台进行精铣。
进一步地，所述工艺凸台精铣的去量≤0.2mm。
进一步地，当所述零件的凸弧面加工至要求尺寸时，在所述零件的中心处加工工艺孔；当要加工所述零件凹弧面时，将所述零件翻面，拉直找平后，以螺栓穿过工艺孔与工作台连接，将所述零件压紧。
进一步地，将工件坐标系z0设置在工作台表面，即工件坐标系z0设置为所述工艺凸台的台面。
进一步地，当所述零件的口框弧面为圆锥面，且所述零件的厚度公差要求较高时，所述零件凹弧面加工完成后，将所述零件翻面，通过所述压板压四处所述工艺凸台，将工件坐标系z0设置在所述工艺凸台的台面，采用粗排量、精铣加工所述零件的口框的开口的加工部分。
进一步地，当所述零件的口框弧面为圆锥面，所述零件材料为易变形牌号种类时，所述零件凹弧面加工完成后，将所述零件翻面，通过所述压板压四处所述工艺凸台，将工件坐标系z0设置在所述工艺凸台的台面，铣削加工所述零件的口框的开口的加工部分。
进一步地，所述线切割去除四个所述工艺凸台包括：精加工四个所述工艺凸台间的零件外形直线段，作为线切割去除四个所述工艺凸台的基准；通过所述压板压紧四个所述工艺凸台，线切割去除四个所述工艺凸台。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于对零件进行粗铣，使零件六方见光，所以，可以使零件的六方作为加工基准，由于铣零件外形，得到四个工艺凸台，对零件厚度两面进行精铣，使零件厚度两面的平行度≤零件厚度公差要求的1/3，所以，保证零件加工的厚度均匀，由于将零件放置在工作台上，通过四个工艺凸台对零件进行装夹定位，并将所述零件外形铣至目标尺寸，线切割去除四个工艺凸台，得到圆弧薄壁铝合金口框，所以，压板压在工艺凸台上，通过工艺凸台作为加工基准，可以控制零件变形，保证尺寸精度，达到厚度均匀的目标，保证了产品的加工质量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的圆弧薄壁铝合金口框的加工方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的圆弧薄壁铝合金口框的结构示意图。
具体实施方式
参见图1-2，本发明实施例提供的一种圆弧薄壁铝合金口框的加工方法包括以下步骤：
步骤S1，对零件进行粗铣，使所述零件六方见光。
步骤S2，铣所述零件外形，得到四个工艺凸台。
步骤S3，对所述零件厚度两面进行精铣，使零件厚度两面的平行度≤零件厚度公差要求的1/3。
步骤S4，将所述零件放置在工作台上，通过四个工艺凸台对所述零件进行装夹定位，并将零件外形铣至目标尺寸。
步骤S5，线切割去除四个工艺凸台，得到圆弧薄壁铝合金口框。
本申请具体实施方式由于对零件进行粗铣，使零件六方见光，所以，可以使零件的六方作为加工基准，由于铣零件外形，得到四个工艺凸台，对零件厚度两面进行精铣，使零件厚度两面的平行度≤零件厚度公差要求的1/3，所以，保证零件加工的厚度均匀，由于将零件放置在工作台上，通过四个工艺凸台对零件进行装夹定位，并将零件外形铣至目标尺寸，线切割去除四个工艺凸台，得到圆弧薄壁铝合金口框，所以，压板压在工艺凸台上，通过工艺凸台作为加工基准，可以控制零件变形，保证尺寸精度，达到厚度均匀的目标，保证了产品的加工质量。
其中，步骤S1、步骤S2及步骤S3均采用普通铣，步骤S4及步骤S5均采用数控铣。
其中，因为零件的凸弧面与零件的凹弧面是分次加工的，每次加工的面必然是跟数控铣的工作台的一面平行(假设刀具与工作台是绝对平行)，如果贴工作台的两个面平行度不好，那么加工的两个弧面就不平行了，造成的结果就是加工后的弧面厚度不均匀，有的厚有的薄，容易超出厚度公差要求。控制零件厚度两面的平行度控制，保证零件加工的厚度均匀，能达到较好的加工效果。
具体地，工艺凸台的宽度25mm～30mm，工艺凸台的长度20mm～40mm。
具体地，四个工艺凸台分别设置在零件的四个拐角处，保证定位准确。
具体地，工艺凸台对零件进行装夹定位包括以下步骤：
步骤S41，将零件放置在数控铣的工作台上时，通过压板压住零件的非工艺台处；通过数控铣对四个工艺凸台进行精铣。通过对四个工艺凸台进行精铣，使四个工艺凸台的台面平整，保证定位基准的准确性。
步骤S42，将压板压在四个工艺凸台上，将数控铣的工件坐标系z0设置在工艺凸台的台面，并采取粗排量、精铣加工零件的凸弧面至要求尺寸。
步骤S43，将零件翻面，通过压板压四处工艺凸台，将工件坐标系z0设置在数控铣的工作台表面，采用粗排量、精铣加工零件凹弧面至要求尺寸。其中，将工件坐标系z0设置在数控铣的工作台表面，即工件坐标系z0设置为工艺凸台的台面。
其中，工艺凸台精铣的去量≤0.2mm，保证了工艺凸台的高度。
步骤S421，当零件的凸弧面加工至要求尺寸时，通过数控铣在零件的中心处加工工艺孔。
步骤S422，当要加工零件凹弧面时，将零件翻面，拉直找平后，以螺栓穿过工艺孔与数控铣的工作台连接，将零件压紧。
通过螺栓将零件紧固在数控铣的工作台上，进一步的加固零件与数控铣的工作台的连接，保证在加工零件凹弧面时，零件不会晃动，保证零件的尺寸精度，保证了零件的加工质量。
其中，工艺孔的尺寸为φ18。
当零件的口框弧面为圆锥面，零件的厚度公差要求较高时，零件凹弧面加工完成后，将零件翻面，通过压板压四处工艺凸台，将工件坐标系z0设置在工艺凸台的台面，铣削加工零件的口框的开口的加工部分(即零件的口框的钝角特征部分)，以确保零件的凹弧面加工时，开口部位有足够的装夹力限制零件的变形。
当零件的口框弧面为圆锥面，零件材料为易变形牌号种类时，零件凹弧面加工完成后，将零件翻面，通过压板压四处所述工艺凸台，将工件坐标系z0设置在工艺凸台的台面，采用粗排量、精铣加工零件的口框的开口的加工部分(即零件的口框的钝角特征部分)，以确保零件的凹弧面加工时，开口部位有足够的装夹力限制零件的变形。
具体地，线切割去除四个工艺凸台包括：
步骤S51，数控铣精加工四个工艺凸台间的零件外形直线段，作为线切割去除四个工艺凸台的基准。
步骤S52，通过压板压紧四个所述工艺凸台，线切割去除四个工艺凸台。
可以保证去除四个工艺凸台的精确性，避免切割过多或过少，影响零件质量。
为了更清楚介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。
圆弧薄壁铝合金口框材料为5A06板材，其尺寸要求为：270mm×230mm×30mm，零件尺寸：大端外圆弧Φ734mm，小端外圆Φ694mm，外形尺寸210mm×210mm，厚度
Figure BDA0002302172780000061
下陷深度
Figure BDA0002302172780000062
普通铣粗铣零件六方见光，使各面的平面度为0.1。普通铣铣零件外形，形成四个工艺凸台，工艺台宽25mm，长40mm。普通铣精铣零件厚度两面，保证零件厚度两面的平行度为0.07。
零件外形的四处工艺凸台形成后，置于数控铣工作台，压板压零件的非工艺台处，精铣四处工艺凸台的台面见光，去量不大于0.2mm。
松开压板，将压板压在四处工艺凸台处，将工件坐标系z0设置在精铣后的工艺凸台的台面，并采取粗排量、精铣加工零件的凸弧面至要求尺寸。在零件中心处加工一处工艺孔，尺寸φ18。零件翻面，拉直找平后，先以螺栓穿过工艺孔与数控铣工作台连接，将零件压紧。然后再以压板压四处工艺凸台，此时，将工件坐标系z0设置在工作台表面，即为精铣过的工艺凸台的台面，采用粗排量、精铣加工零件的凹弧面至要求尺寸。
通过数控铣精加工工艺凸台间的零件外形直线段，为线切割去除工艺台做好基准。压板压在压工艺凸台，线切割去除工艺凸台。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种圆弧薄壁铝合金口框的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
对零件进行粗铣，使所述零件六方见光；
铣所述零件外形，得到四个工艺凸台；
对所述零件厚度两面进行精铣，使所述零件厚度两面的平行度≤零件厚度公差要求的1/3；
将所述零件放置在工作台上，通过四个所述工艺凸台对所述零件进行装夹定位，并将所述零件外形铣至目标尺寸；
线切割去除四个所述工艺凸台，得到所述圆弧薄壁铝合金口框；
其中，所述工艺凸台对所述零件进行装夹定位包括以下步骤：
将压板压在四个所述工艺凸台上，将工件坐标系z0设置在所述工艺凸台的台面，即工件坐标系z0设置为所述工艺凸台的台面，并采取粗排量、精铣加工所述零件的凸弧面至要求尺寸；
将所述零件翻面，通过所述压板压四处所述工艺凸台，将工件坐标系z0设置在工作台表面，采用粗排量、精铣加工所述零件凹弧面至要求尺寸；
当所述零件的凸弧面加工至要求尺寸时，通过在所述零件的中心处加工工艺孔；
当要加工所述零件凹弧面时，将所述零件翻面，拉直找平后，以螺栓穿过工艺孔与工作台连接，将所述零件压紧；
当所述零件的口框弧面为圆锥面，且所述零件的厚度公差要求较高时，
所述零件凹弧面加工完成后，将所述零件翻面，通过所述压板压四处所述工艺凸台，将工件坐标系z0设置在所述工艺凸台的台面，采用粗排量、精铣加工所述零件的口框的开口的加工部分；
当所述零件的口框弧面为圆锥面，所述零件材料为易变形牌号种类时，
所述零件凹弧面加工完成后，将所述零件翻面，通过所述压板压四处所述工艺凸台，将工件坐标系z0设置在所述工艺凸台的台面，铣削加工所述零件的口框的开口的加工部分。
2.根据权利要求1所述的圆弧薄壁铝合金口框的加工方法，其特征在于：
四个所述工艺凸台分别设置在所述零件的四个拐角处。
3.根据权利要求2所述的圆弧薄壁铝合金口框的加工方法，其特征在于，所述工艺凸台对所述零件进行装夹定位还包括以下步骤：
将所述零件放置在工作台上时，通过所述压板压住所述零件的非工艺台处；
对四个所述工艺凸台进行精铣。
4.根据权利要求3所述的圆弧薄壁铝合金口框的加工方法，其特征在于：
所述工艺凸台精铣的去量≤0.2mm。
5.根据权利要求1所述的圆弧薄壁铝合金口框的加工方法，其特征在于，所述线切割去除四个所述工艺凸台包括：
精加工四个所述工艺凸台间的零件外形直线段，作为线切割去除四个所述工艺凸台的基准；
通过所述压板压紧四个所述工艺凸台，线切割去除四个所述工艺凸台。
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