CN111375983A - 一种结构件车铣复合加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种结构件车铣复合加工方法，采用双主轴带下刀塔车铣加工中心，包括以下步骤：步骤1，使用零件的毛坯外形进行定位，并将毛坯硬装夹固定在主轴上；步骤2，车铣加工零件全部特征；步骤3，去毛刺，检验入库。改善传统结构件加工过程中多次装夹、频繁转换基准带来的质量稳定性差、加工效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及零件加工领域，具体为一种结构件车铣复合加工方法。
背景技术
目前，车铣复合等复合加工设备的出现给结构件的加工提供一个新的思路，能够实现一次装夹完成多道工序的加工，与传统工艺方法相比，缩短了工序间周转时间，减少了基准转换的次数，加工质量和加工效率都有明显提升。然而现阶段的车铣加工方法还保留大量传统工艺，加工效率、加工质量等方面仍有较大提升空间。
例如，申请号为201210290622.3的发明专利文献公开了一种喷嘴壳体工件的数控加工方法。该发明采用的工艺为：打磨分模面—车杆部基准—夹持杆部基准完成其余加工内容，保留了大量辅助工序，如预先加工粗基准、打磨分模面等，持部位选择夹持粗基准，未选择刚性装夹，这些都将影响加工效率、加工质量的提升。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构件车铣复合加工方法，改善传统结构件加工过程中多次装夹、频繁转换基准带来的质量稳定性差、加工效率低的问题。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种结构件车铣复合加工方法，采用双主轴带下刀塔车铣加工中心，包括以下步骤：
步骤1，使用零件的毛坯外形进行定位，并将毛坯硬装夹固定在主轴上；
步骤2，车铣加工零件全部特征；
步骤3，去毛刺，检验入库。
优选的，步骤2中，部分工步采用上下刀塔并行加工的方式进行。
优选的，步骤2中，副主轴对接时，副主轴保持固定角向进行对接，以将零件由主轴移动至副主轴上。
优选的，所述零件为喷嘴壳体，步骤1中，以毛坯外圆为主定位，将毛坯夹紧固定在主轴上。
进一步的，步骤2中具体包括：
步骤2.1，采用上下刀塔并行加工的方式加工零件的细长杆及端面；
步骤2.2，使用上刀塔完成钻安装孔及铣加工斜角和平台的加工；
步骤2.3，副主轴保持固定角向进行对接，将零件由主轴移动至副主轴上，上刀塔按设定角向完成鼻梁孔和安装孔背后沉台的加工。
再进一步的，步骤2.1具体包括：
步骤2.11，采用下刀塔加工细长杆的顶尖孔处端面，然后，副主轴顶尖顶紧顶尖孔处；
步骤2.12，采用上下刀塔并行加工的方式加工零件的细长杆。
步骤2.13，副主轴顶尖撤回，卸顶尖。
在进一步的，还包括步骤2.14，下刀塔精密顶尖顶紧顶尖孔处，上刀塔精加工细长杆及端面，下刀塔精密顶尖撤回。
进一步的，步骤2.2具体包括：
步骤2.21，使用上刀塔完成钻安装孔及铣加工斜角和平台的加工；
步骤2.22，采用下刀塔的中心架支撑零件，上刀塔切掉顶尖孔，中心架撤回。
优选的，步骤2.3中，将零件由主轴移动至副主轴上时，以零件的细长杆进行定位，将零件夹持在副主轴上。
优选的，步骤2.3中，将零件由主轴移动至副主轴上后，可以通过主副轴同步控制角向，不必采取以安装孔来控制角向。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明主设备选择双主轴带下刀塔车铣加工中心，改变传统定位和加工模式，由“毛坯---加工粗基准---车铣加工”的模式更改为直接使用毛坯定位，工艺路线改为：毛坯—车铣加工全部—其余辅助工序—入库。本发明方法毛坯定位，不用预先加工粗基准，减少了加工工序，提高了加工效率，且采用刚性装夹，有效保证质量稳定性。
进一步的，车铣加工改变传统串行加工模式，通过数控程序控制机床上下刀塔协同加工，将部分工步改为并行加工，充分发挥车铣复合机床的优势，提高加工效率。
进一步的，本发明通过主副轴同步控制角向，依靠副主轴对接精度保证零件角向正确，不必采取以安装孔来控制角向，降低夹具制造成本。
附图说明
图1实施例1所述零件的结构示意图。
图2主设备结构示意图。
图3并行加工刀轨编排示意图。
其中：1为顶尖孔，2为细长杆，3为安装孔，4为外圆，5为鼻梁孔5。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明所述的结构件车铣复合加工方法，采用如图2所示双主轴带下刀塔车铣加工中心，包括以下步骤：
步骤1，使用零件毛坯进行定位，并将零件毛坯夹紧固定在主轴上；
步骤2，车铣加工零件全部特征，在该加工过程中，部分工步采用上下刀塔并行加工的方式进行；副主轴对接时，副主轴保持固定角向进行对接，将零件由主轴移动至副主轴。依靠副主轴对接精度保证零件角向正确。
步骤3，去毛刺，检验入库。
实施例
以如图1所示的航空发动机燃油喷嘴壳体的加工为例，说明具体的加工步骤：
步骤1，选用双主轴带下刀塔车铣加工中心，以外圆4为主定位，使用夹具硬装夹零件的毛坯于主轴上，控制细长杆2跳动在一定范围内；
步骤2，编制并行加工程序，采用双通道并行加工(协同加工)的方式加工零件细长杆2等回转特征；具体是：
(1)采用下刀塔加工细长杆2的顶尖孔1处端面，然后，副主轴顶尖顶紧顶尖孔1处；
(2)采用上下刀塔并行加工的方式加工零件的细长杆2，如图3所示；
(3)副主轴顶尖撤回，卸顶尖。
(4)下刀塔精密顶尖顶紧顶尖孔1处，上刀塔精加工细长杆2及端面，下刀塔精密顶尖撤回。
步骤3，使用车铣复合机床上刀塔完成钻安装孔3及铣加工斜角、平台等细节部分的加工；具体是：
(1)使用上刀塔完成钻安装孔3及铣加工斜角和平台的加工；
(2)采用下刀塔的中心架支撑零件，上刀塔切掉顶尖孔1，中心架撤回。
步骤4，副主轴保持固定角向进行对接，此时零件由主轴移动至副主轴，以零件的细长杆2进行定位，装夹在副主轴上，以安装孔3定控制角向，防止转动，按设定角向完成鼻梁孔5和安装孔3背后沉台的加工。至此所有机加特征均完成加工，按要求进行去毛刺等辅助工序后，检验入库。
按照本发明的加工方法，该实施例的车铣加工工步安排如表1所示：
表1车铣加工工步明细表
本发明主设备选择双主轴带下刀塔车铣加工中心，可广泛应用于含车削特征、铣削特征的结构件、回转体等零件的加工。
本发明改变传统定位和加工模式，由“毛坯---加工粗基准---车铣加工”的模式更改为直接使用毛坯定位。如图1结构件，在加工细长杆时采用刚性装夹，以毛料外形做主定位并夹紧，在加工过程中使用副主轴角向同步进行对接，完成全部加工内容。工艺路线为：毛坯—车铣加工全部—其余辅助工序—入库。
本发明依靠主轴对接精度保证零件角向，如图1结构件，传统方式加工鼻梁孔5等特征时，必须采用安装孔进行定位确定角向，本发明依靠副主轴对接精度保证零件角向正确，直接使用细长杆做主定位，采用软三爪夹紧，大大降低了制造成本(工装)。
本发明车铣加工改变传统串行加工模式，通过数控程序控制机床上下刀塔协同加工，将部分工步改为并行加工，充分发挥车铣复合机床的优势，提高加工效率。
Claims (10)
1.一种结构件车铣复合加工方法，其特征在于，采用双主轴带下刀塔车铣加工中心，包括以下步骤：
步骤1，使用零件的毛坯外形进行定位，并将毛坯硬装夹固定在主轴上；
步骤2，车铣加工零件全部特征；
步骤3，去毛刺，检验入库。
2.根据权利要求1所述的结构件车铣复合加工方法，其特征在于，步骤2中，部分工步采用上下刀塔并行加工的方式进行。
3.根据权利要求1所述的结构件车铣复合加工方法，其特征在于，步骤2中，副主轴对接时，副主轴保持固定角向进行对接，以将零件由主轴移动至副主轴上。
4.根据权利要求1所述的结构件车铣复合加工方法，其特征在于，所述零件为喷嘴壳体，步骤1中，以毛坯外圆为主定位，将毛坯夹紧固定在主轴上。
5.根据权利要求4所述的结构件车铣复合加工方法，其特征在于，步骤2中具体包括：
步骤2.1，采用上下刀塔并行加工的方式加工零件的细长杆及端面；
步骤2.2，使用上刀塔完成钻安装孔及铣加工斜角和平台的加工；
步骤2.3，副主轴进行对接，将零件由主轴移动至副主轴上，上刀塔按设定角向完成鼻梁孔和安装孔背后沉台的加工。
6.根据权利要求5所述的结构件车铣复合加工方法，其特征在于，步骤2.1具体包括：
步骤2.11，采用下刀塔加工细长杆的顶尖孔处端面，然后，副主轴顶尖顶紧顶尖孔处；
步骤2.12，采用上下刀塔并行加工的方式加工零件的细长杆；
步骤2.13，副主轴顶尖撤回，卸顶尖。
7.根据权利要求6所述的结构件车铣复合加工方法，其特征在于，还包括步骤2.14，下刀塔精密顶尖顶紧顶尖孔处，上刀塔精加工细长杆及端面，下刀塔精密顶尖撤回。
8.根据权利要求5所述的结构件车铣复合加工方法，其特征在于，步骤2.2具体包括：
步骤2.21，使用上刀塔完成钻安装孔及铣加工斜角和平台的加工；
步骤2.22，采用下刀塔的中心架支撑零件，上刀塔切掉顶尖孔，中心架撤回。
9.根据权利要求5所述的结构件车铣复合加工方法，其特征在于，步骤2.3中，将零件由主轴移动至副主轴上时，以零件的细长杆进行定位，将零件夹持在副主轴上。
10.根据权利要求5所述的结构件车铣复合加工方法，其特征在于，步骤2.3中，将零件由主轴移动至副主轴上时，通过主副轴同步控制角向。
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