CN113618131A

CN113618131A - 一种多耳片窄槽加工方法

Info

Publication number: CN113618131A
Application number: CN202110981150.5A
Authority: CN
Inventors: 陈云; 夏士伟; 方正; 周进; 任静; 杨玲; 任德祖; 许亚军
Original assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Current assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date: 2021-08-25
Filing date: 2021-08-25
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2041-08-25
Also published as: CN113618131B

Abstract

本发明公开了一种多耳片窄槽加工方法，属于机械加工技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、识别设计要求，根据零件模型识别多耳片窄槽结构尺寸，获得槽宽W、槽深H、底角半径R3以及耳片及耳片槽的公差要求和装配要求信息；b、设计中差模型，将单向公差变为中差；c、进行整体加工；d、进行窄槽加工，依次包括小底角短刀粗加工、小底角长刀粗加工、长刀小余量精加工侧壁和大底角长刀小余量精加工槽底，完成多耳片窄槽加工。本发明通过合理的多耳片加工顺序和窄槽材料去除，在满足装配需求的情况下，能够有效控制立铣刀加工多耳片窄槽的切削量，减小切削力、避免弹刀和拉刀问题，保障加工质量。

Description

一种多耳片窄槽加工方法

技术领域

本发明涉及到机械加工技术领域，尤其涉及一种多耳片窄槽加工方法。

背景技术

机械加工领域，特别是航空结构件中横梁、接头零件多存在各型耳片槽特征需要通过数控机床进行加工，为满足零件与机身主要部件的对接装配需求，该型结构件对耳片及耳片槽具有特殊的公差要求。对于该类具有特殊结构耳片槽加工，一般情况下使用盘铣刀或者普通立铣刀进行加工。使用盘铣刀一次成型、加工效率高且质量稳定，但对于具有特殊结构的耳片槽，如槽宽尺寸W≤7mm，底角半径较大R≥3mm，则没有适用的盘铣刀进行数控加工，且定制专用刀具加工成本较高；若采用传统的方式使用立铣刀一次性开槽，则需要大长径比、大底角刀具进行加工，但存在切削余量不均匀，易发生弹刀的问题，影响质量。

公开号为CN 102225480A，公开日为2011年10月26日的中国专利文献公开了一种深窄槽复杂结构接头的加工方法，其特征在于包括以下步骤：1)在设计中将接头腹板延伸，在延伸的腹板上设置定位孔，以该孔为工艺原点进行加工；2)零件腹板的加工；3)粗精铣耳片槽，然后加工耳片槽口；4)内曲面的加工采用内形分段加工，半径加工时选择长为45mm的立铣刀分层加工，在精加工时选择刃长为90mm的立铣刀不分层加工。

该专利文献公开的深窄槽复杂结构接头的加工方法，解决了耳片厚度超差问题，使整体的零件加工精度高，并提高了生产效率。但是，针对多耳片窄槽，还是存在切削余量不均匀，易发生弹刀的问题，不能保障精度，进行稳定的加工。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种多耳片窄槽加工方法，本发明通过合理的多耳片加工顺序和窄槽材料去除，在满足装配需求的情况下，能够有效控制立铣刀加工多耳片窄槽的切削量，减小切削力、避免弹刀和拉刀问题，保障加工质量。

本发明通过下述技术方案实现：

一种多耳片窄槽加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、识别设计要求，根据零件模型识别多耳片窄槽结构尺寸，获得槽宽W、槽深H、底角半径R3以及耳片及耳片槽的公差要求和装配要求信息；

b、设计中差模型，根据零件的装配需求、耳片及耳片槽的公差要求，将单向公差变为中差；

c、进行整体加工，根据装配要求，优先加工形成无装配需求的耳片外形尺寸L1和内形尺寸L2，先去除外形和中间耳片槽大余量，再进行窄槽加工；

d、进行窄槽加工，依次包括小底角短刀粗加工、小底角长刀粗加工、长刀小余量精加工侧壁和大底角长刀小余量精加工槽底，完成多耳片窄槽加工。

所述步骤a中，耳片的公差为6mm，耳片槽的公差为7mm。

所述步骤b中，将单向公差变为中差具体是指耳片的厚度增加为6.05mm，耳片的槽宽增加为7.1mm。

所述步骤d中，小底角短刀粗加工具体是指确定加工深度H1≤(1/2)H，宽度W1＝W-2*h1，其中h1为0.05-0.1mm，底角半径R＝R1＝1mm。

所述步骤d中，小底角长刀粗加工具体是指确定加工深度H2＝H-H1-(R+0.5)，宽度W2＝W-2*h2，其中h2为0.15-0.2mm，底角半径R＝R1＝1mm。

所述步骤d中，长刀小余量精加工侧壁具体是指确定加工深度H3＝H1+H2，宽度W3＝W，底角半径R＝R1＝1mm。

所述步骤d中，大底角长刀小余量精加工槽底具体是指确定加工深度H4＝H，宽度W4＝W3＝W，底角半径R＝R3＝3mm。

本发明的有益效果主要表现在以下方面：

1、本发明，“a、识别设计要求，根据零件模型识别多耳片窄槽结构尺寸，获得槽宽W、槽深H、底角半径R3以及耳片及耳片槽的公差要求和装配要求信息；b、设计中差模型，根据零件的装配需求、耳片及耳片槽的公差要求，将单向公差变为中差；c、进行整体加工，根据装配要求，优先加工形成无装配需求的耳片外形尺寸L1和内形尺寸L2，先去除外形和中间耳片槽大余量，再进行窄槽加工；d、进行窄槽加工，依次包括小底角短刀粗加工、小底角长刀粗加工、长刀小余量精加工侧壁和大底角长刀小余量精加工槽底，完成多耳片窄槽加工”，作为一个完整的技术方案，较现有技术而言，通过合理的多耳片加工顺序和窄槽材料去除，在满足装配需求的情况下，能够有效控制立铣刀加工多耳片窄槽的切削量，减小切削力、避免弹刀和拉刀问题，保障加工质量。

2、本发明，优先加工形成无装配需求的耳片外形尺寸L1和内形尺寸L2，先去除外形和中间耳片槽大余量，再进行窄槽加工，通过特定的加工顺序，能够防止精加工后零件变形，避免耳片尺寸超差，保障加工质量。

3、本发明，综合考虑了零件的装配需求、耳片及耳片槽的公差要求，以满足零件的加工特性，通过特定的加工顺序，保障了多耳片窄槽结构的高效稳定加工，且提高了加工效率。

4、本发明，步骤d中，小底角短刀粗加工是指确定加工深度H1≤(1/2)H，宽度W1＝W-2*h1，其中h1为0.05-0.1mm，底角半径R＝R1＝1mm，能够保证足够多的去除材料。

5、本发明，步骤d中，小底角长刀粗加工具体是指确定加工深度H2＝H-H1-(R+0.5)，宽度W2＝W-2*h2，其中h2为0.15-0.2mm，底角半径R＝R1＝1mm，使得h2＞h1，能够避免刀杆与已加工部位产生碰撞，提高加工稳定性。

6、本发明，步骤d中，长刀小余量精加工侧壁具体是指确定加工深度H3＝H1+H2，宽度W3＝W，底角半径R＝R1＝1mm，能够一次性加工整个侧壁，不留台阶，保证平面度。

7、本发明，步骤d中，大底角长刀小余量精加工槽底具体是指确定加工深度H4＝H，宽度W4＝W3＝W，底角半径R＝R3＝3mm，能够保证小切宽和切深，避免因刀具长径比大引起弹刀，进而利于保障加工精度，提高加工质量。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明：

图1为本发明的流程框图；

图2为本发明窄槽加工的流程框图；

图3为本发明小底角短刀粗加工示意图；

图4为本发明小底角长刀粗加工示意图；

图5为本发明小底角长刀小余量精加工侧壁示意图；

图6为本发明大底角长刀小余量精加工槽底示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1，一种多耳片窄槽加工方法，包括以下步骤：

本实施例为最基本的实施方式，“a、识别设计要求，根据零件模型识别多耳片窄槽结构尺寸，获得槽宽W、槽深H、底角半径R3以及耳片及耳片槽的公差要求和装配要求信息；b、设计中差模型，根据零件的装配需求、耳片及耳片槽的公差要求，将单向公差变为中差；c、进行整体加工，根据装配要求，优先加工形成无装配需求的耳片外形尺寸L1和内形尺寸L2，先去除外形和中间耳片槽大余量，再进行窄槽加工；d、进行窄槽加工，依次包括小底角短刀粗加工、小底角长刀粗加工、长刀小余量精加工侧壁和大底角长刀小余量精加工槽底，完成多耳片窄槽加工”，作为一个完整的技术方案，较现有技术而言，通过合理的多耳片加工顺序和窄槽材料去除，在满足装配需求的情况下，能够有效控制立铣刀加工多耳片窄槽的切削量，减小切削力、避免弹刀和拉刀问题，保障加工质量。

实施例2

参见图1，一种多耳片窄槽加工方法，包括以下步骤：

所述步骤a中，耳片的公差为6mm，耳片槽的公差为7mm。

本实施例为一较佳实施方式，优先加工形成无装配需求的耳片外形尺寸L1和内形尺寸L2，先去除外形和中间耳片槽大余量，再进行窄槽加工，通过特定的加工顺序，能够防止精加工后零件变形，避免耳片尺寸超差，保障加工质量。

实施例3

参见图1，一种多耳片窄槽加工方法，包括以下步骤：

所述步骤a中，耳片的公差为6mm，耳片槽的公差为7mm。

本实施例为又一较佳实施方式，综合考虑了零件的装配需求、耳片及耳片槽的公差要求，以满足零件的加工特性，通过特定的加工顺序，保障了多耳片窄槽结构的高效稳定加工，且提高了加工效率。

实施例4

参见图1，一种多耳片窄槽加工方法，包括以下步骤：

所述步骤a中，耳片的公差为6mm，耳片槽的公差为7mm。

本实施例为又一较佳实施方式，步骤d中，小底角短刀粗加工是指确定加工深度H1≤(1/2)H，宽度W1＝W-2*h1，其中h1为0.05-0.1mm，底角半径R＝R1＝1mm，能够保证足够多的去除材料。

实施例5

参见图1，一种多耳片窄槽加工方法，包括以下步骤：

所述步骤a中，耳片的公差为6mm，耳片槽的公差为7mm。

本实施例为又一较佳实施方式，步骤d中，小底角长刀粗加工具体是指确定加工深度H2＝H-H1-(R+0.5)，宽度W2＝W-2*h2，其中h2为0.15-0.2mm，底角半径R＝R1＝1mm，使得h2＞h1，能够避免刀杆与已加工部位产生碰撞，提高加工稳定性。

实施例6

参见图1，一种多耳片窄槽加工方法，包括以下步骤：

所述步骤a中，耳片的公差为6mm，耳片槽的公差为7mm。

本实施例为又一较佳实施方式，步骤d中，长刀小余量精加工侧壁具体是指确定加工深度H3＝H1+H2，宽度W3＝W，底角半径R＝R1＝1mm，能够一次性加工整个侧壁，不留台阶，保证平面度。

实施例7

参见图1和图2，一种多耳片窄槽加工方法，包括以下步骤：

所述步骤a中，耳片的公差为6mm，耳片槽的公差为7mm。

本实施例为最佳实施方式，步骤d中，大底角长刀小余量精加工槽底具体是指确定加工深度H4＝H，宽度W4＝W3＝W，底角半径R＝R3＝3mm，能够保证小切宽和切深，避免因刀具长径比大引起弹刀，进而利于保障加工精度，提高加工质量。

下面对本发明的窄槽加工过程进行具体说明：

第1步，小底角短刀粗加工，确定加工深度H1≤(1/2)H＝45*0.5＝22.5mm，取整20mm，宽度W1＝W-2*h1其中h1＝0.05mm，底角半径R＝R1＝1mm；采用直径φ6，工作长度20mm，刀具底角半径R1的立铣刀，进行五坐标顺序铣加工，切宽0.5mm，切深0.2mm，侧壁余量h1＝0.1mm，加工结束，参见图3；

第2步，小底角长刀粗加工，确定加工深度H2＝H-H1-(R3+0.5)＝45-20-(3+0.5)＝21.5mm，宽度W2＝W-2*h2其中h2＝0.15mm，底角半径R＝R1＝1mm；采用直径φ6，工作长度≥41.5(H1+H2)，选择45mm，刀具底角半径R1的立铣刀，进行五坐标顺序铣加工，切宽0.5mm，切深0.2mm，侧壁余量h2＝0.2mm＞h1，加工结束，参见图4；

第3步，小底角长刀小余量精加工侧壁，H3＝H1+H2＝41.5mm，宽度W3＝W，底角半径R＝R1＝1mm；采用步骤2同一把铣刀进行五坐标顺序铣加工，切宽0.5mm，切深0.2mm，侧壁加工到位，加工结束，参见图5；

第4步，小底角长刀小余量精加工槽底，H4＝H＝45mm，宽度W4＝W3＝W，底角半径R＝R3＝3mm；采用直径φ6，工作长度＞45mm，刀具底角半径R3的立铣刀，进行五坐标顺序铣加工，切宽0.2mm，切深0.1mm，加工结束，参见图6。

Claims

1.一种多耳片窄槽加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多耳片窄槽加工方法，其特征在于：所述步骤a中，耳片的公差为6mm，耳片槽的公差为7mm。

3.根据权利要求1所述的一种多耳片窄槽加工方法，其特征在于：所述步骤b中，将单向公差变为中差具体是指耳片的厚度增加为6.05mm，耳片的槽宽增加为7.1mm。

4.根据权利要求1所述的一种多耳片窄槽加工方法，其特征在于：所述步骤d中，小底角短刀粗加工具体是指确定加工深度H1≤(1/2)H，宽度W1＝W-2*h1，其中h1为0.05-0.1mm，底角半径R＝R1＝1mm。

5.根据权利要求1所述的一种多耳片窄槽加工方法，其特征在于：所述步骤d中，小底角长刀粗加工具体是指确定加工深度H2＝H-H1-(R+0.5)，宽度W2＝W-2*h2，其中h2为0.15-0.2mm，底角半径R＝R1＝1mm。

6.根据权利要求1所述的一种多耳片窄槽加工方法，其特征在于：所述步骤d中，长刀小余量精加工侧壁具体是指确定加工深度H3＝H1+H2，宽度W3＝W，底角半径R＝R1＝1mm。

7.根据权利要求1所述的一种多耳片窄槽加工方法，其特征在于：所述步骤d中，大底角长刀小余量精加工槽底具体是指确定加工深度H4＝H，宽度W4＝W3＝W，底角半径R＝R3＝3mm。