CN113894511B - 零件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开一种零件的加工方法，包括夹持坯料；粗加工述坯料的第一面，使坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面；翻转坯料，夹持定位平面；精加工坯料的第二面，使坯料的第二面形成凹陷；翻转并夹持坯料，精加工坯料的第一面，去除定位平面，以使坯料的第一面形成弧面；其中，坯料的第一面和坯料的第二面相对设置。本申请实施例能够在第一面形成定位平面，通过定位平面夹持坯料，提高了对于坯料的夹持效果，从而提高凹陷的加工精度。并且在第二面精加工完成之后，精加工坯料的第一面，使得第一面能够形成弧面，避免了凹陷的加工过程对弧面造成影响，提高了弧面的加工精度，从而进一步提高了零件的精度，确保了零件的使用可靠性。

Description

零件的加工方法

技术领域

本申请实施例涉及零件加工的技术领域，尤其涉及一种零件的加工方法。

背景技术

圆弧口盖是航天产品的常用结构件，通常装配在舱体的操作口处，用于密封舱体的操作口。圆弧口盖的至少一面为圆弧面，圆弧面需要与舱体的外形轮廓相匹配，以减小圆弧口盖与舱体之间的缝隙。

相关技术中，圆弧口盖的加工精度通常较差，使得圆弧口盖无法精准与舱体配合，降低了圆弧口盖的使用可靠性。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少之一，本申请实施例的第一方面提供了一种零件的加工方法，包括：夹持坯料；粗加工述坯料的第一面，使坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面；翻转坯料，夹持定位平面；精加工坯料的第二面，使坯料的第二面形成凹陷；翻转并夹持坯料，精加工坯料的第一面，去除定位平面，以使坯料的第一面形成弧面；其中，坯料的第一面和坯料的第二面相对设置。

在一种可行的实施方式中，至少一个弧面绕坯料的夹持方向弯曲，粗加工坯料的第一面，使坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面的步骤包括：控制铣刀与坯料的第一面之间增加预设距离，沿坯料的夹持方向粗铣坯料的第一面。

在一种可行的实施方式中，翻转坯料，夹持定位平面的步骤包括：翻转坯料，沿坯料的夹持方向夹持定位平面。

在一种可行的实施方式中，翻转并夹持坯料，精加工坯料的第一面，去除定位平面，使坯料的第一面形成弧面的步骤包括：翻转并夹持坯料，控制铣刀与坯料的第一面之间减小预设距离，沿坯料的夹持方向精铣坯料的第一面。

在一种可行的实施方式中，预设距离在0.2毫米至0.3毫米之间。

在一种可行的实施方式中，精加工坯料的第二面，使坯料的第二面形成凹陷的步骤包括：半精铣坯料的第二面，以去除坯料的第二面的部分厚度余量；精铣坯料的第二面，以使坯料的第二面形成圆弧凹陷；或精铣坯料的第二面，使坯料的第二面形成方形凹陷。

在一种可行的实施方式中，精铣坯料的第二面，使坯料的第二面形成方形凹陷步骤包括：精铣坯料的第二面，使坯料的第二面的厚度余量为0.2 毫米至0.3毫米；精铣坯料的第二面，去除坯料的第二面的厚度余量，使坯料的第二面的平面度为0.08毫米。

在一种可行的实施方式中，粗加工坯料的第一面，使坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面之前，包括：加工坯料的外形，以使坯料沿坯料的夹持方向的尺寸下偏差大于预设尺寸下偏差。

在一种可行的实施方式中，粗加工坯料的第一面，使坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面之前，还包括：去除坯料的第一面的部分厚度余量，使坯料的第一面的平面度为0.2毫米；去除坯料的第二面的部分厚度余量，使坯料的第二面的平面度为0.2毫米。

在一种可行的实施方式中，精加工坯料的第一面，去除定位平面，以使坯料的第一面形成弧面之后，还包括：在零件上开设连接孔。

本申请实施例有益效果如下：

通过粗加工第一面，使第一面形成定位平面，从而在加工第二面时，能够夹持定位平面，提高对于坯料的夹持效果，从而提高凹陷的加工精度，确保零件的加工合格率。

并且，在第二面精加工完成之后，翻转并夹持坯料，精加工坯料的第一面，去除定位平面，使得坯料的第一面形成弧面，提高了零件的加工效率，同时还能够避免凹陷的加工过程对弧面造成影响，进一步提高了弧面的加工精度，从而确保了零件的精度，提高了零件的使用可靠性，同时提高了零件的加工方法的可靠性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请提供的一种实施例的零件的加工方法步骤流程图；

图2为本申请提供的一种实施例的零件结构示意图之一；

图3为沿图2中B-B方向剖面示意图；

图4为本申请提供的一种实施例的零件结构示意图之二。

其中，图2至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100：零件，110：弧面，120：凹陷，130：连接孔。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请实施例技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

第一方面，如图1所示，本申请实施例提供了一种零件的加工方法，包括：

步骤S101，夹持坯料；

步骤S102，粗加工述坯料的第一面，使坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面；

步骤S103，翻转坯料，夹持定位平面；

步骤S104，精加工坯料的第二面，使坯料的第二面形成凹陷；

步骤S105，翻转并夹持坯料，精加工坯料的第一面，去除定位平面，以使坯料的第一面形成弧面；

其中，坯料的第一面和坯料的第二面相对设置。

可以理解地，零件可以为圆弧口盖，圆弧口盖的至少一面为弧面。在一些示例中，圆弧口盖可以为铝合金材质或者钛合金材质等。

坯料的形状可以为方形或者多边形等。坯料包括第一面和第二面，第一面与第二面相对设置。在一些示例中，第一面和第二面均为平面。

可以理解地，可以通过虎钳等装置，实现坯料的夹装。

粗加工坯料的第一面，使坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面。可以理解地，定位平面与弧面之间相互连接。在一些示例中，坯料的第一面可以包括定位平面和两个弧面，定位平面设置在两个弧面之间。

在一些示例中，可以通过粗铣的方式来粗加工坯料的第一面。

夹持定位平面，可以理解地，可以沿定位平面的长度方向夹持定位平面，也可以沿定位平面的宽度方向夹持定位平面。

精加工坯料的第二面，使坯料的第二面形成凹陷。可以理解地，通过夹持定位平面来实现对于坯料的夹持，能够提高对于坯料的夹持效果，从而提高凹陷的加工精度。

如图2和图3所示，在一些示例中，零件100的凹陷120可以为圆弧凹陷，如图4所示，零件100的凹陷120也可以为方形凹陷，在一些示例中，凹陷120也可以为多边形凹陷等。通过凹陷120的不同形状，使得零件100能够满足不同舱体的使用需求，提高零件100的适用性。

在一些示例中，可以通过精铣的方式精加工坯料的第二面，以使坯料的第二面形成凹陷。

在精加工坯料的第二面之后，翻转并夹持坯料，如图3所示，精加工坯料的第一面，去除定位平面，以使坯料的第一面形成弧面110。可以理解地，弧面110能够与舱体相匹配，从而减小零件100与舱体之间的缝隙，提高零件100的使用可靠性。

可以理解地，粗加工形成的至少一个弧面与精加工形成的弧面弯曲方向相同，从而提高了零件的加工效率。

在一些示例中，可以通过精铣的方式精加工坯料的第一面，以使坯料的第一面形成弧面。

可以理解地，在第二面精加工完成之后，翻转并夹持坯料，精加工坯料的第一面，去除定位平面，使得坯料的第一面形成弧面，提高了零件的加工效率，同时避免了凹陷的加工过程对弧面造成影响，提高了弧面的加工精度，从而提高了零件的产品合格率，提高了零件的使用可靠性，同时提高了零件的加工方法的可靠性。

可以理解地，在翻转坯料之后，坯料的夹持方向与翻转之前的夹持方向相同，减小了夹持对坯料的外形尺寸造成的影响，进一步确保了零件的精度。

在一些示例中，可以根据零件的尺寸，控制坯料的夹装深度，提高了零件的加工方法的灵活性。

在一些示例中，至少一个弧面绕坯料的夹持方向弯曲，粗加工坯料的第一面，使坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面的步骤包括：

控制铣刀与坯料的第一面之间增加预设距离，沿坯料的夹持方向粗铣坯料的第一面。

可以理解地，在将坯料加工为弧面时，可以控制铣刀沿坯料的夹持方向往复运动，同时铣刀沿竖直方向上下运动，实现对于坯料的粗铣，使得坯料能够形成弧面。

具体地，本申请实施例控制铣刀与坯料之间增加预设距离，从而铣刀无法对第一面的一部分进行切削，使得第一面的一部分能够形成定位平面，而第一面的另一部分被铣刀切削，形成至少一个弧面，至少一个弧面绕坯料的夹持方向弯曲。

在一些示例中，可以控制铣刀与坯料之间增加预设距离，使得铣刀无法切削坯料的中间部分，从而在第一面的中间部分形成定位平面，而定位平面的两侧被铣刀切削为弧面。

通过控制铣刀与坯料的第一面之间增加预设距离，粗铣第一面，能够使得第一面形成定位平面和至少一个弧面，易于操作，提高零件的加工效率，同时降低零件的加工成本，提高零件的加工方法的适用性。

在一些示例中，翻转坯料，夹持定位平面的步骤包括：

翻转坯料，沿坯料的夹持方向夹持定位平面。

可以理解地，沿坯料的夹持方向夹持定位平面，能够进一步减小夹持对于坯料外形造成的影响，确保零件的精度，提高零件的使用可靠性。此外，沿坯料的夹持方向夹持定位平面，还能够进一步提高对于坯料的夹持效果，从而提高凹陷的精度。

在一些示例中，翻转并夹持坯料，精加工坯料的第一面，去除定位平面，使坯料的第一面形成弧面的步骤包括：

翻转并夹持坯料，控制铣刀与坯料的第一面之间减小预设距离，沿坯料的夹持方向精铣坯料的第一面。

在精加工坯料的第一面时，翻转并夹持坯料之后，控制铣刀与坯料的第一面之间减小预设距离，使得铣刀能够切削第一面的全部位置，控制铣刀沿坯料的夹持方向精铣坯料的第一面，从而去除定位平面，使得坯料的第一面形成弧面，提高了零件的加工效率，同时避免了凹陷的加工过程影响弧面的加工，进一步提高了弧面的精度，从而提高零件的精度，确保了零件的加工方法的可靠性。

在一些示例中，预设距离在0.2毫米至0.3毫米之间。

设置预设距离在0.2毫米至0.3毫米之间，从而根据零件的不同尺寸，能够控制铣刀移动不同的距离，提高了零件的加工方法的适用性。

在一些示例中，预设距离可以为0.22毫米、0.25毫米或者0.28毫米。

在一些示例中，精加工坯料的第二面，使坯料的第二面形成凹陷的步骤包括：

半精铣坯料的第二面，以去除坯料的第二面的部分厚度余量；

精铣坯料的第二面，使坯料的第二面形成圆弧凹陷；或

精铣坯料的第二面，使坯料的第二面形成方形凹陷。

半精铣坯料的第二面，以去除坯料的第二面的部分厚度余量，使得坯料的厚度能够接近于零件的尺寸。在一些示例中，半精铣工序之后，坯料第二面的厚度余量为0.2毫米。

精铣坯料的第二面，使得坯料的第二面形成圆弧凹陷或者方形凹陷，提高了凹陷的加工精度，从而提高零件的精度。在一些示例中，在半精铣工序中，可以控制铣刀在坯料的第二面上沿回字形从边缘向内进行切削，进一步提高零件的加工精度，确保零件的合格率。

在一些示例中，当凹陷为圆弧凹陷时，可以在精铣工序时，将圆弧凹陷的尺寸一次性精铣至预设尺寸，提高零件的加工效率。

通过半精铣和精铣工序，来去除第二面的余量，使得第二面形成凹陷，提高了凹陷的加工精度，从而提高零件的精度，确保了零件的使用可靠性。

在一些示例中，精铣坯料的第二面，使坯料的第二面形成方形凹陷步骤包括：

精铣坯料的第二面，使坯料的第二面的厚度余量为0.2毫米至0.3毫米；

精铣坯料的第二面，去除坯料的第二面的厚度余量，使坯料的第二面的平面度为0.08毫米。

精铣坯料的第二面，使坯料第二面的厚度余量为0.2毫米至0.3毫米。在一些示例中，坯料第二面的厚度余量可以为0.22毫米、0.25毫米或者0.28 毫米。

精铣坯料的第二面，继续去除坯料第二面的厚度余量，使坯料第二面的平面度为0.08毫米。可以理解地，坯料第二面的平面度可以在0毫米至 0.08毫米之间，进一步提高了零件的加工精度。

在一些示例中，坯料第二面的平面度可以为0.02毫米、0.05毫米或者 0.07毫米。

通过两道工序来加工坯料的方向凹陷，提高了坯料第二面的平面度进一步提高了零件的精度，确保了零件的使用可靠性。

在一些示例中，粗加工坯料的第一面，使坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面之前，包括：

加工坯料的外形，以使坯料沿坯料的夹持方向的尺寸下偏差大于预设尺寸下偏差。

可以理解地，尺寸下偏差为坯料的最小极限尺寸减基准尺寸之后得到的差值，尺寸下偏差为负数。

具体地，坯料在虎钳的夹持作用下，会沿夹持方向发生形变，使得夹持方向的尺寸略微减小。故而，控制坯料在夹持方向的尺寸下偏差大于预设尺寸下偏差，也即是控制坯料在夹持方向的尺寸更加接近于预设尺寸，从而减小了夹持作用力对于坯料外形的影响，提高坯料外形的加工精度，使得零件能够与舱体紧密结合，确保了零件的使用可靠性。

在一些示例中，粗加工坯料的第一面，使坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面之前，还包括：

去除坯料的第一面的部分厚度余量，使坯料的第一面的平面度为0.2 毫米；

去除坯料的第二面的部分厚度余量，使坯料的第二面的平面度为0.2 毫米。

在加工坯料之前，去除坯料第一面和第二面的部分厚度余量，控制坯料第一面的平面度为0.2毫米，可以理解地，坯料的第一面的平面度在0 毫米至0.2毫米之间。控制坯料第二面的平面度为0.2毫米，可以理解地，坯料的第二面的平面度在0毫米至0.2毫米之间。

通过去除第一面和第二面的部分厚度余量，提高了坯料第一面和第二面的平面度，便于将第一面加工为弧面，将第二面加工为凹陷，提高零件的加工效率，同时确保了零件的加工精度，提高了零件的加工方法的可靠性。

在一些示例中，可以通过精车或者精铣的方式，来去除第一面和第二面的部分厚度余量。

在一些示例中，可以根据坯料的厚度余量，控制去除第一面和第二面的厚度余量的数值。在一些示例中，当坯料的厚度余量为5毫米时，可以去除第一面0.5mm的厚度余量，去除第二面0.5mm的厚度余量。在一些示例中，当坯料的厚度为10毫米时，可以去除第一面0.8毫米的厚度余量，去除第二面0.8毫米的厚度余量。

在一些示例中，第一面的平面度可以为0.05毫米、0.1毫米或者0.15 毫米，第二面的平面度可以为0.05毫米、0.1毫米或者0.15毫米。第一面的平面度和第二面的平面度可以相同，也可以不同。

在一些示例中，精加工坯料的第一面，去除定位平面，以使坯料的第一面形成弧面之后，还包括：

在零件上开设连接孔。

如图2所示，在精加工坯料的第一面之后，能够形成零件100。在零件 100上开设连接孔130，可以理解地，连接孔130内设置有螺纹，用于将零件 100与舱体等设备连接，提高了零件100的适用性和可靠性。

在精加工第一面之后开设连接孔，能够减小第一面的精加工过程对连接孔造成影响，提高了连接孔的加工精度，从而确保了零件与舱体等设备连接的精度，提高零件的使用可靠性。

在一些示例中，连接孔的数量可以为一个或者多个，不同连接孔之间的的大小可以相同，也可以不同。

在本申请一个具体的实施例中，提供了一种零件的加工方法，零件为带下陷2A12T4铝合金圆弧口盖。

具体地，坯料为2A12-T1板材，尺寸155mm×145mm×15mm。2A12T4 铝合金圆弧口盖的预设尺寸为弧面最高点厚度为9± 0.1mm，圆弧面凹陷内型尺寸120±0.1mm×112±0.1mm，弧面壁厚为4mm。

在一些示例中，在加工坯料之前，需要对坯料进行热处理，使得坯料达到预设的状态时，也即是T4状态。

在加工坯料时，虎钳夹装坯料，对坯料的第一面进行抛光处理。加工坯料的外形，尺寸按照控制。

在粗加工工序中，对坯料进行翻面，沿翻面之前的夹装方向重新夹装坯料，去除第二面的余量，将坯料的厚度尺寸加工至12mm。再两面均匀去余量 0.5mm，将坯料的厚度尺寸加工至11mm，控制第一面和第二面的平面度均为 0.1mm。

虎钳装夹坯料，控制铣刀与坯料的第一面之间增大0.2mm，铣刀沿坯料的夹持方向切削第一面，加工直径为600mm圆弧。可以理解地，第一面粗加工完成后，圆弧的中间部位31mm宽为平面，也即是定位平面。

翻转坯料后，沿夹持方向重新夹装定位平面，用Φ10立铣刀，从边缘向内回字形切削，半精铣第二面，去第二面0.8mm的余量。具体地，可以控制Φ10立铣刀的主轴转速为4000转/分钟，进给量为300毫米/分钟。

在半精铣工序完成之后，加工第二面圆弧凹陷，用Φ8球头铣刀，沿坯料的夹持方向切削，深度一次切削至预设尺寸。具体地，可以控制Φ8球头铣刀的主轴转速为5000转/分钟，进给量为4000毫米/分钟。切削完成之后，更换Φ2球头铣刀，加工凹陷四周，使得凹陷的四周能够形成平面。

在精铣工序中，用Φ10立铣刀精加工底面，控制主轴转速为4500转/分钟，进给量为250毫米/分钟，去除第二面余量0.2mm，使得第二面的平面度小 0.08mm，控制凹陷最底点深度为5mm。

在精加工第一面的工序中，将坯料翻面后，重新夹装坯料，以第二面的凹陷定位，去除第一面约1.2mm的余量，控制铣刀沿坯料的夹持方向切削，厚度方向一次切削至尺寸。具体地，可以采用Φ10球头铣刀，控制主轴转速为 5000转/分钟，进给量为4000毫米/分钟。

第一面加工完成之后，采用钻M5型号螺纹加工连接孔，采用Φ9型号铣刀加工沉孔，再铣削M5螺纹。

本发明通过合理设计零件的工艺流程、加工顺序、各工序的工艺余量以及切削方式等，减小了加工过程对零件外形造成的影响，提高了零件的精度，使得零件能够与舱体等设备精密配合，从而提高零件的使用可靠性。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (8)

1.一种零件的加工方法，其特征在于，包括：

夹持坯料；

粗加工所述坯料的第一面，使所述坯料的第一面形成定位平面和至少一个弧面；

翻转所述坯料，夹持所述定位平面；

精加工所述坯料的第二面，使所述坯料的第二面形成凹陷；

翻转并夹持所述坯料，精加工所述坯料的第一面，去除所述定位平面，以使所述坯料的第一面形成弧面；

其中，所述坯料的第一面和所述坯料的第二面相对设置；

所述至少一个弧面绕所述坯料的夹持方向弯曲，所述粗加工所述坯料的第一面，使所述坯料的第一面形成所述定位平面和所述至少一个弧面的步骤包括：

控制铣刀与所述坯料的第一面之间增加预设距离，沿所述坯料的夹持方向粗铣所述坯料的第一面；

所述精加工所述坯料的第二面，使所述坯料的第二面形成所述凹陷的步骤包括：

半精铣所述坯料的第二面，以去除所述坯料的第二面的部分厚度余量；

精铣所述坯料的第二面，以使所述坯料的第二面形成圆弧凹陷；或

精铣所述坯料的第二面，使所述坯料的第二面形成方形凹陷。

2.根据权利要求1所述的零件的加工方法，其特征在于，所述翻转所述坯料，夹持所述定位平面的步骤包括：

翻转所述坯料，沿所述坯料的夹持方向夹持所述定位平面。

3.根据权利要求1所述的零件的加工方法，其特征在于，所述翻转并夹持所述坯料，精加工所述坯料的第一面，去除所述定位平面，使所述坯料的第一面形成弧面的步骤包括：

翻转并夹持坯料，控制铣刀与所述坯料的第一面之间减小预设距离，沿所述坯料的夹持方向精铣所述坯料的第一面。

4.根据权利要求3所述的零件的加工方法，其特征在于，所述预设距离在0.2毫米至0.3毫米之间。

5.根据权利要求1所述的零件的加工方法，其特征在于，所述精铣所述坯料的第二面，使所述坯料的第二面形成所述方形凹陷步骤包括：

精铣所述坯料的第二面，使所述坯料的第二面的厚度余量为0.2毫米至0.3毫米；

精铣所述坯料的第二面，去除所述坯料的第二面的厚度余量，使所述坯料的第二面的平面度为0.08毫米。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的零件的加工方法，其特征在于，所述粗加工所述坯料的第一面，使所述坯料的第一面形成所述定位平面和所述至少一个弧面之前，包括：

加工所述坯料的外形，以使所述坯料沿所述坯料的夹持方向的尺寸下偏差大于预设尺寸下偏差。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的零件的加工方法，其特征在于，所述粗加工所述坯料的第一面，使所述坯料的第一面形成所述定位平面和所述至少一个弧面之前，还包括：

去除所述坯料的第一面的部分厚度余量，使所述坯料的第一面的平面度为0.2毫米；

去除所述坯料的第二面的部分厚度余量，使所述坯料的第二面的平面度为0.2毫米。

8.据权利要求1至5中任一项所述的零件的加工方法，其特征在于，所述精加工所述坯料的第一面，去除所述定位平面，以使所述坯料的第一面形成弧面之后，还包括：

在零件上开设连接孔。