CN112894277A - 一种流线体形薄壁件的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流线体形薄壁件的制备方法，步骤包含以下几步：(1)获取毛坯料；(2)对毛坯料固定装夹，进行锯切；(3)将锯切后的原料进行固定装夹，进行车削；(4)将车削后的原料进行固定装夹，进行车铣复合加工；(5)将车削复合加工后的原料进行装夹，进行多轴加工；(6)将原料翻转180°，进行装夹固定，对原料的反面进行加工，得到流线体形薄壁件的拼合零件；(7)将多个拼合零件进行拼合组装，最终得到流线体形薄壁件。通过仿形夹具装夹加工原料，采用五轴加工设备和大圆弧捅形刀具联动加工，有效避免了原有工艺薄壁件加工过程中变形、加工速度慢、有刀痕、产品良率低等问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种流线体形薄壁件的制备方法及其应用。
背景技术
航空材料应用于航空领域，通常需要薄而机械强度好，且质地较轻的薄壁件材料，薄壁件具有质量轻、节约材料、结构紧凑等显著特点，不仅在航空领域，在汽车、军工等诸多机械领域也得到广泛应用。然而薄壁件材料刚性差、强度弱、加工易变形等特点，也导致了在加工过程中难于控制产生切振动或者材料不均匀产生的变形，使零件的机加质量难于得到保障。但是应用于航空、汽车、军工等诸多机械领域的薄壁件有着极高的精度与准度要求，这使得薄壁件在加工过程中处于了两难的境地。
因此，研发一种加工精度高，薄壁件不易变形的薄壁件的制备方法是一项十分有意义的工作。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种流线体形薄壁件的制备方法，步骤包含以下几步：(1)获取毛坯料；(2)对毛坯料固定装夹，进行锯切；(3)将锯切后的原料进行固定装夹，进行车削；(4)将车削后的原料进行固定装夹，进行车铣复合加工；(5)将车削复合加工后的原料进行装夹，进行多轴加工；(6)将原料翻转180°，进行装夹固定，对原料的反面进行加工，得到流线体形薄壁件的拼合零件；(7)将多个拼合零件进行拼合组装，最终得到流线体形薄壁件。
作为一种优选的方案，所述毛坯料为7050型的铝合金。
作为一种优选的方案，所述毛坯料为圆柱体棒料。
作为一种优选的方案，所述固定装夹的夹具为仿形夹具。
作为一种优选的方案，所述锯切为通过锯切车床将较长的圆柱体棒料切削为圆柱体短料。
作为一种优选的方案，所述车削为通过刀削设备对原料进行粗加工。
作为一种优选的方案，所述车削的刀削设备的主轴转速为110～130r/min，进给速度为78～82mm/min，加工余量为0.5～0.8mm。
作为一种优选的方案，所述多轴加工为五轴加工；所述五轴加工中五轴设备配合刀削设备对原料进行精加工。
作为一种优选的方案，所述刀削设备为大圆弧捅形刀；所述大圆弧捅形刀的锥角角度为30～80°。
本发明第二方面包含该流线体形薄壁件的制备方法在航空、汽车领域的流线体形薄壁件加工中的应用。
有益效果：
1、本发明申请中通过使用仿形夹具、五轴加工设备对薄壁件进行加工，有效避免了夹具和加工刀具在加工过程对薄壁件变形的负面作用。
2、本发明申请中使用的大圆弧捅形刀加工薄壁件，有效解决了球形刀加工薄壁件过程中速度慢、有刀痕、产品良率降低的问题。
附图说明
图1为流线体形薄壁件的主视图；
图2为流线体形薄壁件的左视图；
图3为流线体形薄壁件的立体图。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种流线体形薄壁件的制备方法，步骤包含以下几步：(1)获取毛坯料；(2)对毛坯料固定装夹，进行锯切；(3)将锯切后的原料进行固定装夹，进行车削；(4)将车削后的原料进行固定装夹，进行车铣复合加工；(5)将车削复合加工后的原料进行装夹，进行多轴加工；(6)将原料翻转180°，进行装夹固定，对原料的反面进行加工，得到流线体形薄壁件的拼合零件；(7)将多个拼合零件进行拼合组装，最终得到流线体形薄壁件。
在一些优选的实施方式中，所述毛坯料为7050型的铝合金。
在一些优选的实施方式中，所述毛坯料为圆柱体棒料。
在一些优选的实施方式中，所述固定装夹的夹具为仿形夹具。
在一些优选的实施方式中，所述锯切为通过锯切车床将较长的圆柱体棒料切削为圆柱体短料。
在一些优选的实施方式中，所述车削为通过刀削设备对原料进行粗加工。
在一些优选的实施方式中，所述车削的刀削设备的主轴转速为110～130r/min，进给速度为78～82mm/min，加工余量为0.5～0.8mm。
在一些优选的实施方式中，所述多轴加工为五轴加工；所述五轴加工中五轴设备配合刀削设备对原料进行精加工。
在一些优选的实施方式中，所述刀削设备为大圆弧捅形刀；所述大圆弧捅形刀的锥角角度为30～80°。
在一些优选的实施方式中，所述刀削设备为大圆弧捅形刀；所述大圆弧捅形刀的锥角角度为50～75°。
在一些优选的实施方式中，所述刀削设备为大圆弧捅形刀；所述大圆弧捅形刀的锥角角度为60～65°。
本发明第二方面包含该流线体形薄壁件的制备方法在航空、汽车领域的流线体形薄壁件加工中的应用。
本发明中车铣复合设备可为市售，例如德国DMG公司生产出售的CTX gamma 2000型号的车铣复合加工设备。
本发明中五轴加工设备可为市售，例如北京精雕五轴加工中心出生产出售的DVR400T型号的五轴加工设备。
实施例
以下通过实施例对本发明技术方案进行详细的说明，但是本发明的保护范围不局限于所述的所有实施例。如无特殊说明，本发明的原料均为市售。
实施例1
实施例1提供了一种流线体形薄壁件的制备方法，步骤包含以下几步：(1)获取7050型的铝合金圆柱棒形毛坯料；(2)对毛坯料通过仿形夹具进行固定装夹，进行锯切，将较长的圆柱体棒料切削为圆柱体短料；(3)将锯切后的短料通过仿形夹具进行固定装夹，进行车削，通过刀削设备对原料进行粗加工；(4)将车削后的原料通过仿形夹具进行固定装夹，进行车铣复合加工；(5)将车削复合加工后的原料通过仿形夹具进行装夹，进行五轴加工，五轴设备配合刀削设备对原料进行精加工；(6)将原料翻转180°，进行装夹固定，对原料的反面进行加工，得到流线体形薄壁件的拼合零件；(7)将多个拼合零件进行拼合组装，最终得到流线体形薄壁件。
本实施例中，刀削设备的主轴转速为120r/min，进给速度为80mm/min，加工余量为0.7mm。
本实施例中，刀削设备为大圆弧捅形刀；大圆弧捅形刀的锥角角度为60°。
本实施例中车铣复合设备为德国DMG公司生产出售的CTX gamma 2000型号的车铣复合加工设备。
本实施例中五轴加工设备为北京精雕五轴加工中心出生产出售的DVR 400T型号的五轴加工设备。
最后指出，以上所述实施例仅为本发明较佳的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种流线体形薄壁件的制备方法，其特征在于：步骤包含以下几步：(1)获取毛坯料；(2)对毛坯料固定装夹，进行锯切；(3)将锯切后的原料进行固定装夹，进行车削；(4)将车削后的原料进行固定装夹，进行车铣复合加工；(5)将车削复合加工后的原料进行装夹，进行多轴加工；(6)将原料翻转180°，进行装夹固定，对原料的反面进行加工，得到流线体形薄壁件的拼合零件；(7)将多个拼合零件进行拼合组装，最终得到流线体形薄壁件。
2.根据权利要求1所述的流线体形薄壁件的制备方法，其特征在于：所述毛坯料为7050型的铝合金。
3.根据权利要求2所述的流线体形薄壁件的制备方法，其特征在于：所述毛坯料为圆柱体棒料。
4.根据权利要求3所述的流线体形薄壁件的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)中的固定装夹的夹具均为仿形夹具。
5.根据权利要求4所述的流线体形薄壁件的制备方法，其特征在于：所述锯切为通过锯切车床将较长的圆柱体棒料切削为圆柱体短料。
6.根据权利要求5所述的流线体形薄壁件的制备方法，其特征在于：所述车削为通过刀削设备对原料进行粗加工。
7.根据权利要求6所述的流线体形薄壁件的制备方法，其特征在于：所述车削的刀削设备的主轴转速为110～130r/min，进给速度为78～82mm/min，加工余量为0.5～0.8mm。
8.根据权利要求7所述的流线体形薄壁件的制备方法，其特征在于：所述多轴加工为五轴加工；所述五轴加工中五轴设备配合刀削设备对原料进行精加工。
9.根据权利要求8所述的流线体形薄壁件的制备方法，其特征在于：所述刀削设备为大圆弧捅形刀；所述大圆弧捅形刀的锥角角度为30～80°。
10.一种根据权利要求1～9所述的流线体形薄壁件的制备方法的应用，其特征在于：包含该流线体形薄壁件的制备方法在航空、汽车领域的流线体形薄壁件加工中的应用。
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