CN115138899A - 一种框架零件加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框架零件加工方法，包括如下步骤：(1)粗铣加工轮廓；(2)粗铣内腔；(3)粗加工去除毛坯法兰；(4)精加工上平面和外形轮廓；(5)加工零件侧面上设置的连接器安装结构和孔位；(6)精加工内腔、凸台及孔位。该方法能高效完成框架零件的加工，零件加工精度和表面质量稳定可靠。

Description

一种框架零件加工方法

技术领域

本发明属于零件加工技术领域，具体涉及一种框架零件加工方法。

背景技术

随着电子技术的不断发展，电子产品呈现处系列化、模块化趋势。模块化电子产品越来越多的应用于各种电子设备中，其基本上都采用了电路板、电子元器件封装在中空的框架类结构零件里，然后用盖板封装的结构形式。而中空框架零件由于材料去除量大、壁薄，零件在加工过程中变形大，零件尺寸精度和形状位置精度不易保证。

申请号为2020110852925的专利公开了一种中空框架零件加工方法，先在零件的中空框架内加工筋条，然后对零件切削加工，切削加工完成后切除筋条。在切除中空框架内的筋条时，由于外形轮廓与内腔之间壁薄，该方法加工时易产生让刀现象。申请号为2019103897789的专利公开了一种框架类零件的机械加工方法，包括如下步骤：粗铣零件的正反面，根据加工精度在零件通腔处留取工艺块，其余加工处单边留余量0.5mm；分别精铣零件正反面，手动将工艺块去除再精铣通腔；由于对框架类零件处理时，尺寸精度与表面质量要求高，由于外形与通腔处之间壁薄，采用此方法最后手动去除工艺块，尺寸精度和表面质量不满足要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种框架零件加工方法，该方法能高效完成框架零件的加工，零件加工精度和表面质量稳定可靠。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种框架零件加工方法，包括如下步骤：

(1)粗铣加工轮廓：铣加工零件厚度方向上的其中一个大平面并铣出零件侧面两平行平面；翻面，以已加工的大平面为底面，虎钳夹持已加工两平行平面，粗铣与所述已加工大平面相对设置的上平面和外形轮廓，形成毛坯法兰；

(2)粗铣内腔：以步骤(1)已加工的外形轮廓和上平面为基准，压板压住四周毛坯法兰，粗铣内腔，在内腔上留余量，所述内腔留余量大于零件内腔安装凸台的轮廓，并在留余量的内腔壁上设置有工艺凸台；加工内腔时，采用沿轮廓铣削切割中间废料；

(3)粗加工去除毛坯法兰：取出切割下的中间废料，翻转零件，虎钳夹持，粗加工去除零件厚度方向上的毛坯法兰，然后精加工上平面；

(4)精加工上平面和外形轮廓：再次翻转零件，用压板压住内腔壁上的工艺凸台，精加工上平面，然后精加工外形轮廓；

(5)加工零件侧面上设置的连接器安装结构和孔位；

(6)精加工内腔、安装凸台及孔位：将零件嵌入机床台面上的基板型腔中，然后用压板压住零件的上平面，铣加工去除工艺凸台，半精加工内腔、安装凸台，最后精加工内腔、安装凸台及孔位。

所述步骤(1)中，上平面铣出0.5mm-1mm；外形轮廓留单面余量1mm-2mm，且粗加工外形轮廓时，其加工深度比零件厚度大1mm。

所述步骤(2)中，所述内腔留余量比零件内腔安装凸台的轮廓大3mm-5mm。

所述步骤(2)中，采用沿轮廓铣削切割中间废料，铣削宽度为刀具直径的1.2-1.5倍。

所述步骤(2)中，粗加工内腔前，在零件的中空区域设置工艺孔；所述零件通过螺钉穿过所述工艺孔固定于机床工作台的基板上。

所述步骤(3)中，粗加工去除零件厚度方向上的毛坯法兰后，加工后的厚度比零件实际厚度大1mm；精加工上平面后，加工后的厚度比零件实际厚度大0.5mm。

所述步骤(4)中，精加工上平面后，加工后的厚度尺寸与零件实际厚度尺寸一致；精加工外形轮廓，加工后的外形轮廓尺寸与零件实际外形轮廓尺寸一致。

所述步骤(6)中，所述零件外形轮廓与基板型腔呈间隙配合，间隙取值范围为0.02mm-0.04mm，且基板型腔深度比零件厚度小0.5mm-1mm。

所述步骤(6)中，在半精加工内腔、安装凸台时，留单面余量0.5mm。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

1、粗加工内腔时，留加工余量超过零件内腔安装凸台轮廓3-5mm，使得零件加工刚性足，避免了让刀现象，零件表面也不会产生向外鼓出的现象。

2、粗加工内腔时，采取沿轮廓铣削切割中间废料，铣削宽度为刀具直径的1.2-1.5倍；不需要将零件中空部分的毛坯材料全部铣削去除，生产效率高；另外铣削宽度为刀具直径的1.2-1.5倍，便于排屑，避免刀具被卡住。

3、粗加工内腔时留工艺凸台，便于后续精加工外形轮廓，避免了通过拆换压板加工外形轮廓的加工方式，效率高，劳动轻度低。

4、在精加工外形轮廓后加工侧面上的结构，由于此时内腔还没有精加工，零件刚性足，因此加工侧面上的结构时方便定位装夹，加工精度容易保证。

5、待外形轮廓和侧面上的结构特征全部加工完成，再精加工内腔；精加工内腔时通过基板型腔围住外形轮廓，避免了加工时壁薄造成的让刀现象，同时避免了加工表面向外鼓出的现象，加工精度和表面质量优良，稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为采用本发明中的加工方法所加工成的框架零件的结构示意图；

图2为本发明中粗铣加工轮廓的零件加工结构示意图；

图3为本发明中粗铣内腔的零件加工结构示意图；

图中，1-零件；11-大平面，2-安装凸台；3-毛坯法兰；4-工艺凸台；5-工艺孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。

本发明中的一种框架零件加工方法，用于加工图1所示的零件1，包括如下步骤：

(1)粗铣加工轮廓：铣加工零件厚度方向上的其中一个大平面11并铣出零件侧面两平行平面；翻面，以已加工的大平面11为底面，虎钳夹持已加工两平行平面，粗铣与所述已加工大平面11相对设置的上平面和外形轮廓，形成毛坯法兰3；

(2)粗铣内腔：以步骤(1)已加工的外形轮廓和上平面为基准，压板压住四周毛坯法兰3，粗铣内腔，在内腔上留余量，所述内腔留余量大于零件内腔安装凸台2的轮廓，并在留余量的内腔壁上设置有工艺凸台4；加工内腔时，采用沿轮廓铣削切割中间废料；

(3)粗加工去除毛坯法兰3：取出切割下的中间废料，翻转零件，虎钳夹持，粗加工去除零件厚度方向上的毛坯法兰3，然后精加工上平面；

(4)精加工上平面和外形轮廓：再次翻转零件，用压板压住内腔壁上的工艺凸台4，精加工上平面，然后精加工外形轮廓；

(5)加工零件侧面上设置的连接器安装结构和孔位；

(6)精加工内腔、安装凸台2及孔位：将零件嵌入机床台面上的基板型腔中，然后用压板压住零件的上平面，铣加工去除工艺凸台4，半精加工内腔、安装凸台2，最后精加工内腔、安装凸台2及孔位。

所述步骤(1)中，上平面铣出0.5mm-1mm；外形轮廓留单面余量1mm-2mm，且粗加工外形轮廓时，其加工深度比零件厚度大1mm。

所述步骤(2)中，所述内腔留余量比零件内腔安装凸台2的轮廓大3mm-5mm。

所述步骤(2)中，采用沿轮廓铣削切割中间废料，铣削宽度为刀具直径的1.2-1.5倍。

所述步骤(2)中，粗加工内腔前，在零件的中空区域设置工艺孔5；所述零件通过螺钉穿过所述工艺孔5固定于机床工作台的基板上。

所述步骤(3)中，粗加工去除零件厚度方向上的毛坯法兰3后，加工后的厚度比零件实际厚度大1mm；精加工上平面后，加工后的厚度比零件实际厚度大0.5mm。

所述步骤(4)中，精加工上平面后，加工后的厚度尺寸与零件实际厚度尺寸一致；精加工外形轮廓，加工后的外形轮廓尺寸与零件实际外形轮廓尺寸一致。

所述步骤(6)中，所述零件外形轮廓与基板型腔呈间隙配合，间隙取值范围为0.02mm-0.04mm，且基板型腔深度比零件厚度小0.5mm-1mm。

在半精加工内腔、安装凸台2时，留单面余量0.5mm。

具体的，铣加工零件1厚度方向上的其中一个大平面11，大平面11铣出即可；铣出零件1侧面两平行平面，两平面铣出即可；翻面，以已加工的大平面11为底面，虎钳夹持已加工两平行平面，粗铣与所述已加工大平面11相对设置的上平面和外形轮廓，形成毛坯法兰3；上平面铣出0.5mm-1mm，这里所说的上平面，是指铣加工厚度方向上的另一个平面，也就是与所述大平面11相对设置的平面；外形轮廓留单面余量1mm-2mm，本实施例中，外形轮廓留单面余量可以为2mm或1mm；且粗加工外形轮廓时，其加工深度比零件1厚度大1mm。参照图2所示的零件加工结构示意图，经上述加工步骤加工后形成图2所示的阶梯状，并形成了毛坯法兰3，毛坯法兰3上面的部分为框架零件1外形轮廓粗加工后的结构。

以已加工的外形轮廓和上平面为基准，压板压住四周毛坯法兰3，粗铣内腔；在所述内腔上留余量，所述内腔留余量大于零件内腔安装凸台2的轮廓，且所述内腔留余量比零件1内腔安装凸台2轮廓大3mm-5mm，作为本实施例的一优选方案，所述内腔留余量比零件1内腔安装凸台2轮廓大4mm，在其他实施例中，还可以为3mm、5mm等；所述留余量使得零件1加工刚性足，避免了让刀现象，零件1表面也不会产生向外鼓出的现象。同时，在留余量的内腔壁上均匀设置有工艺凸台4，便于后续精加工外形轮廓，避免了通过拆换压板加工外形轮廓的加工方式，效率高，劳动强度低。加工内腔时，加工深度贯通整个毛坯厚度，采用沿轮廓铣削切割中间废料，让加工应力释放，铣削宽度为刀具直径的1.2-1.5倍，优选为1.4倍，在其它实施例中，可以根据加工的需要而选择。在加工内腔时不需要将零件1中空部分的毛坯材料全部铣削去除，生产效率高，另外铣削宽度为刀具直径的1.2-1.5倍，便于排屑，避免刀具被卡住。参照与3所示的零件加工结构示意图，粗加工内腔前，在零件1的中空区域均匀设置工艺孔5；所述零件1通过螺钉穿过所述工艺孔5固定于机床工作台的基板上；即用螺钉将中空区域的零件1毛坯材料紧吊在机床工作台上的基板上，防止铣穿时该区域坯料移动。

完成粗铣内腔后，取出切割下的中间废料，翻转零件1，虎钳夹持，粗加工去除零件1厚度方向上的毛坯法兰3，加工后厚度尺寸比零件1实际厚度大1mm；然后精加工上平面，加工后厚度尺寸比零件1实际厚度大0.5mm。上平面精加工完成后，再次翻转零件1，用压板压住内腔壁上的工艺凸台4，再次精加工上平面，加工后厚度尺寸与零件1实际厚度尺寸一致；然后精加工外形轮廓，加工后外形轮廓尺寸与零件1实际外形轮廓尺寸一致。

完成上平面与外形轮廓精加工后，加工零件1侧面上设置的连接器安装结构和孔位；在精加工上平面与外形轮廓后就加工侧面上的结构特征，由于此时内腔还没有精加工，零件1刚性足，此时加工侧面上的结构特征方便定位装夹，加工精度容易保证。待外形轮廓和侧面上的结构特征全部加工完成，再精加工内腔。具体的操作为将零件1嵌入机床台面上的基板型腔中，使基板型腔将零件1外形轮廓包围，基板型腔与零件1外形轮廓呈间隙配合，间隙0.02-0.04mm，优选为0.03mm，间隙还可以为0.02mm、0.04mm等；基板型腔深度比零件1厚度小0.5mm-1mm，作为本实施例的一优选方案，基板型腔深度比零件1厚度小0.8mm，在其它实施例中还可以为0.6mm、0.7mm、0.9mm等；然后用压板压住零件1的上平面，铣加工去除工艺凸台4，半精加工内腔、安装凸台2，留单面余量0.5mm，最后精加工内腔、安装凸台2及孔位。精加工内腔时通过基板型腔围住外形轮廓，避免了加工时壁薄造成的让刀现象，同时避免了加工表面向外鼓出的现象，加工精度和表面质量优良，稳定可靠。

本发明通过粗加工轮廓铣削内腔切割中间废料、设置工艺凸台4、精加工外形轮廓后加工侧面上的结构特征、最后精加工内腔，保证了框架零件的加工精度和表面质量，而且生产效率高，成本低。

以上对本发明所提供的一种框架零件加工方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构及工作原理进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种框架零件加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)粗铣加工轮廓：铣加工零件厚度方向上的其中一个大平面(11)并铣出零件侧面两平行平面；翻面，以已加工的大平面(11)为底面，虎钳夹持已加工两平行平面，粗铣与所述已加工大平面(11)相对设置的上平面和外形轮廓，形成毛坯法兰(3)；

(2)粗铣内腔：以步骤(1)已加工的外形轮廓和上平面为基准，压板压住四周毛坯法兰(3)，粗铣内腔，在内腔上留余量，所述内腔留余量大于零件内腔安装凸台(2)的轮廓，并在留余量的内腔壁上设置有工艺凸台(4)；加工内腔时，采用沿轮廓铣削切割中间废料；

(3)粗加工去除毛坯法兰(3)：取出切割下的中间废料，翻转零件，虎钳夹持，粗加工去除零件厚度方向上的毛坯法兰(3)，然后精加工上平面；

(4)精加工上平面和外形轮廓：再次翻转零件，用压板压住内腔壁上的工艺凸台(4)，精加工上平面，然后精加工外形轮廓；

(5)加工零件侧面上设置的连接器安装结构和孔位；

(6)精加工内腔、安装凸台(2)及孔位：将零件嵌入机床台面上的基板型腔中，然后用压板压住零件的上平面，铣加工去除工艺凸台(4)，半精加工内腔、安装凸台(2)，最后精加工内腔、安装凸台(2)及孔位。

2.根据权利要求1所述的一种框架零件加工方法，其特征在于：所述步骤(1)中，上平面铣出0.5mm-1mm；外形轮廓留单面余量1mm-2mm，且粗加工外形轮廓时，其加工深度比零件厚度大1mm。

3.根据权利要求1所述的一种框架零件加工方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述内腔留余量比零件内腔安装凸台(2)的轮廓大3mm-5mm。

4.根据权利要求1所述的一种框架零件加工方法，其特征在于：所述步骤(2)中，采用沿轮廓铣削切割中间废料，铣削宽度为刀具直径的1.2-1.5倍。

5.根据权利要求1所述的一种框架零件加工方法，其特征在于：所述步骤(2)中，粗加工内腔前，在零件的中空区域设置工艺孔(5)；所述零件通过螺钉穿过所述工艺孔(5)固定于机床工作台的基板上。

6.根据权利要求1所述的一种框架零件加工方法，其特征在于：所述步骤(3)中，粗加工去除零件厚度方向上的毛坯法兰(3)后，加工后的厚度比零件实际厚度大1mm；精加工上平面后，加工后的厚度比零件实际厚度大0.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种框架零件加工方法，其特征在于：所述步骤(4)中，精加工上平面后，加工后的厚度尺寸与零件实际厚度尺寸一致；精加工外形轮廓，加工后的外形轮廓尺寸与零件实际外形轮廓尺寸一致。

8.根据权利要求1所述的一种框架零件加工方法，其特征在于：所述步骤(6)中，所述零件外形轮廓与基板型腔呈间隙配合，间隙取值范围为0.02mm-0.04mm，且基板型腔深度比零件厚度小0.5mm-1mm。

9.根据权利要求1所述的一种框架零件加工方法，其特征在于：所述步骤(6)中，在半精加工内腔、安装凸台(2)时，留单面余量0.5mm。

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