CN111112704A

CN111112704A - 一种侧面带有拐角的板类零件的侧面加工方法

Info

Publication number: CN111112704A
Application number: CN201911387959.4A
Authority: CN
Inventors: 黄岩; 刘新宇; 刘春花; 江昭雄
Original assignee: Aecc Hunan South Astronautics Industry Co ltd
Current assignee: Aecc Hunan South Astronautics Industry Co ltd
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2020-05-08

Abstract

本发明公开了一种侧面带有拐角的板类零件的侧面加工方法，用摆线铣方式对至少一个所述板类零件的侧面进行粗加工。通过用摆线铣方式加工时等厚切削刀具负载稳定，降低刀具的磨损以及零件加工的残余应力，减少零件的应力集中，提高了加工表面质量；另外摆线铣的方式可以增加刀具切削时的冷却时间，提高刀具的冷却效果，延长刀具的寿命；不会拐角加工完成后形成的落料会弹起打到零件表面使零件形成凹坑或打断刀具。

Description

一种侧面带有拐角的板类零件的侧面加工方法

技术领域

本发明属于机加工技术领域，特别是指一种侧面带有拐角的板类零件的侧面加工方法。

背景技术

如图3所示的像安装板这样的板类零件为航空发动机上的承重零件，要求零件侧面光滑，拐角处不能存在应力集中现象。

该零件毛坯为长方形板料，整个零件的侧面余量分布不均，其拐角处余量大，传统采用轮廓铣方式在加工拐角时由于刀具与零件的接触角变大而导致刀具负载突增，且拐角会存在应力集中。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种侧面带有拐角的板类零件的侧面加工方法，用于减少加工零件应力集中，提高加工表面质量。

本发明一种侧面带有拐角的板类零件的侧面加工方法包括：

步骤1，将板类零件装夹到机床上；

步骤2，用摆线铣方式对至少一个所述板类零件的侧面进行粗铣；

步骤3，用轮廓铣或摆线铣的方式对所述板类零件的侧面进行精铣；

步骤4，成品验收。

由上，通过用摆线铣方式加工时等厚切削刀具负载稳定，降低刀具的磨损以及零件加工的残余应力，减少零件的应力集中，提高了加工表面质量；另外摆线铣的方式可以增加刀具切削时的冷却时间，提高刀具的冷却效果，延长刀具的寿命；不会拐角加工完成后形成的落料会弹起打到零件表面使零件形成凹坑或打断刀具。

较佳的，步骤2包括：

步骤21，分层将所述板类零件侧面的毛坯余量不均处铣削掉；

步骤22，对所述板类零件的整个侧面进行粗铣。

较佳的，步骤2中铣削时线速度为40～70m/min，每齿进给量为0.02～0.2mm，步进量为5％～7％的刀具直径，切削深度为1～2倍的刀具直径。

由上，采用如上的切削参数，用小直径刀具代替传统的大直径刀具、玉米铣刀等昂贵刀具，通过大切深、高进给实现高效率加工；

刀具不断刀，切削速度快，而且加工质量有保证。

较佳的，步骤2中铣削时线速度最佳为57m/min，每齿进给量最佳为0.07mm，步进量最佳为7％的刀具直径。

较佳的，步骤3中，轮廓铣时线速度为40～50m/min；每齿进给量为0.02～0.1mm。

较佳的，所用刀具为整体合金立铣刀，所述整体合金立铣刀的直径小于拐角直径。

附图说明

图1为安装板的装夹结构主视剖面图；

图2为安装板的装夹结构俯视图；

图3为安装板的俯视图；

图4为底板的主视剖面图；

图5为底板的俯视图；

图6为安装板用摆线铣方式加工的刀路图；

图7为安装板用轮廓铣方式加工的刀路图。

具体实施方式

一种侧面带有拐角的板类零件的侧面加工方法，这里以安装板为例进行说明，其包括如下加工步骤：

步骤1，将安装板装夹到机床上；

如图1、2所示，夹持安装板3、4的夹具包括底板1和压板2，安装板3、4上下叠放在底板1上，压板2压在安装板3上，压板2、安装板3、4和底板1可拆卸的固连为一体。

安装板3、4的形状大小均相同，这里以安装板3为例进行说明，如图3所示，安装板3上分别设置四个安装通孔31、第一、二安装定位孔32、33，其侧面上具有拐角34。

压板2和安装板3、4的形状相同，大小略小于安装板3，同样的其上也设置有四个压板通孔和第一、二压板定位孔。

如图4、5所示，底板1上设置有与安装板3、4形状相同大小略小的凸台11，在凸台11上设置四个贯穿凸台11的上表面和底板1的下表面的螺纹通孔11、第一、二底板定位孔14、15，四个压板通孔、四个安装通孔分别和四个螺纹通孔11分别一一相对，第一、二压板定位孔、第一、二安装定位孔32、33与第一、二底板定位孔14、15分别一一相对。

将安装板3、4装夹到机床上时，首先用螺钉穿过底板1上两相对端的两个U型槽12后安装到机床上；

然后将叠放好的安装板3、4置于底板1的凸台11上，将压板2置于安装板3上，螺栓5分别穿过四个压板通孔、四个安装通孔后与四个螺纹通孔11螺接；定位销6被焊接在第一底板定位孔14里，且分别与第一压板定位孔、第一安装定位孔间隙配合，菱形角向销7也被焊接在第二底板定位孔15里，且分别与第二压板定位孔、第二安装定位孔间隙配合，从而实现安装板3、4的装夹。

步骤2，对安装板3、4的侧面进行粗铣；

选择整体合金立铣刀，直径φ10mm，采用摆线铣方式对半径R11的拐角34进行铣削；对于刀具直径的选择，一般选小于拐角直径的刀具即可，以便铣刀可以在拐角里旋转铣削。

其中铣削方法为：

步骤21，分层将安装板3、4侧面的毛坯余量不均处铣削掉；

步骤22，对安装板3、4的整个侧面的外形轮廓进行粗铣；

铣削时线速度选为40～70m/min，每齿进给量为0.02～0.2mm，步进量5％～7％的刀具直径；2个9mm厚的安装板叠放共厚18mm，切削深度为2倍的刀具直径为20mm，可以一次将2个9mm厚的安装板铣削到位，对拐角采用摆线切削的方式加工使加工刀路足够广顺，刀具铣削路径如图6中的35所示从外向里逐步铣削，其中铣削线速度最佳值为57m/min，每齿进给量最佳值为0.07mm，步进量最佳值为7％的刀具直径。

步骤3，对安装板3、4的整个侧面的外形轮廓进行精铣：采用直径小于拐角直径的整体合金立铣刀，用轮廓铣或摆线铣的方式对安装板3、4的侧面轮廓进行精铣，采用轮廓铣对其侧面一圈进行精铣，如图7所示，最后达到安装板加工尺寸。

铣削时线速度为40～50m/min；每齿进给量为0.02～0.1mm；切削深度为2倍的刀具直径，精铣时余量均匀，不会出现应力集中的现象。

步骤4，成品验收。

该加工侧面带有拐角的安装板的侧面的方法，将侧面余量不均的部分采用摆线铣的方式进行粗铣，刀路均匀，并通过多次试验优化的切削参数实现侧面带有拐角的安装板的侧面的加工，线速度从现有加工方式的25～40m/min提高到40～50m/min，每齿进给量从0.01～0.1提高到0.02～0.1mm，提高了切削速度和加工效率；另外保证了零件加工的光顺，因为用摆线铣分层均匀切削，加工零件不会出现应力集中，且加工产品质量稳定。

对侧面带有拐角的安装板进行铣削时，可以一次铣削一个安装板，也可以铣削多个，只是如果安装板的厚度为9mm时，一次最多只能铣削两个安装板；如果安装板的厚度为5mm时，一次可以铣削4个安装板，总之，切削深度大于或等于全部安装板的厚度之和，切削深度同时又小于或等于刀具刃长的一半，刀具刃长的一半至少等于2倍的刀具直径，所以切削深度小于或等于2倍的刀具直径，刀具直径为10mm时，切削深度为20mm，可以切削两个9mm厚的安装板，4个5mm厚的安装板,；在切削薄的安装板时切削深度选用一个刀具直径即可，总之切削深度为1～2倍的刀具直径。

以上只是侧面带有拐角的板类零件的一个实施例，除了安装板外，其他侧面带有拐角的板类零件的侧面加工也可适用该加工方法，以提高切削速度，减少零件应力集中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种侧面带有拐角的板类零件的侧面加工方法，其特征在于，其包括：

步骤1，将板类零件装夹到机床上；

步骤4，成品验收。

2.根据权利要求1所述的侧面加工方法，其特征在于，步骤2包括：

步骤22，对所述板类零件的整个侧面进行粗铣。

3.根据权利要求2所述的侧面加工方法，其特征在于，步骤2中铣削时线速度为40～70m/min，每齿进给量为0.02～0.2mm，步进量为5％～7％的刀具直径，切削深度为1～2倍的刀具直径。

4.根据权利要求3所述的侧面加工方法，其特征在于，步骤2中铣削时线速度最佳为57m/min，每齿进给量最佳为0.07mm，步进量最佳为7％的刀具直径。

5.根据权利要求1所述的侧面加工方法，其特征在于，步骤3中，轮廓铣时线速度为40～50m/min；每齿进给量为0.02～0.1mm。

6.根据权利要求1至5任一所述的侧面加工方法，其特征在于，所用刀具为整体合金立铣刀，所述整体合金立铣刀的直径小于拐角直径。