CN115609054A - 一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，通过对刀路的改进，使得铣刀在同一位置粗铣完成后直接进行精铣，从而最大程度保持胚料原有刚性，避免传统方式中胚料进行大面积粗铣后导致整体刚度下降严重，从而在后续精铣时容易发生颤刀的缺陷，使得薄壁件在加工过程中减少颤刀的影响，从而能够加工出更薄的尺寸，同时在刀路的改进的基础上，通过额外加工区的设置使得工艺凸台的整体尺寸足够小，尤其工艺凸台厚度可加工至足够薄，从而便于上一薄壁件的分离，同时小尺寸的工艺凸台能够大幅度减少用料损耗。
Description
技术领域
本发明涉及多轴机床加工领域，更具体的说是一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法。
背景技术
如图1所示，在传统的薄壁件在一次多件加工时需要将胚料通过压板的方式进行安装，而通过压板安装的方式容易产生大面积的连接区域，需要多序配合钳工专用工具进行去除，导致工艺十分复杂，无法实现自动化装夹自动生产。
当胚料通过自定心中心虎钳夹装加工薄壁件时，由于胚料为立式放置，传统的加工刀路在加工时会进行整体粗铣，导致在粗铣完成后整体刚性下降严重，在后续精铣时容易发生颤刀，同时受到刚性下降以及颤刀的影响，在上一薄壁件在加工完成后必然会与胚料之间留有较厚的工艺凸台，从而导致分离困难，无法实现一次多件加工。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明通过改进刀路，减少颤刀对工艺凸台的影响，从而获得较薄的工艺凸台，便于上一薄壁件完成后的分离，从而减少毛坯尺寸与整体加工时间。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，所述薄壁件包括腹板和一体成型的立筋，胚料通过中心虎钳夹持固定在机床操作面上，胚料两侧形成第一加工区域和第二加工区域，所述第一加工区域和第二加工区域上下设置，所述第一加工区域和第二加工区域之间形成工艺凸台；
所述第二加工区域加工步骤包括：
S1、在胚料上确定多个薄壁件排列方式，从而确定工艺凸台位置；
S2、选择刀具尺寸以及进刀量；
S3、以选定的进刀量进行一次粗铣削；
S4、对粗铣削后形成的薄壁件轮廓进行精铣以铣削至预定尺寸；
S5、重复步骤S3和S4，并保留最后一刀；
S6、加工最后一刀，沿刀轴方向抬升，使得在加工终点处形成额外加工区，该额外加工区为工艺凸台一侧面，同时完成薄壁件的一个轮廓面加工。
作为本发明的进一步改进，所述第一加工区域加工步骤包括：
(1)、选择刀具尺寸以及进刀量；
(2)、以选定的进刀量进行一次粗铣削；
(3)、对粗铣削后形成的薄壁件1轮廓进行精铣以铣削至预定尺寸；
(4)、重复步骤S3和S4，同时最后一刀加工量仅为粗铣削，并形成工艺凸台另一侧面。
作为本发明的进一步改进，所述第一加工区域和第二加工区域加工顺序可相互对调，所述S6为薄壁件加工步骤的最后一刀。
作为本发明的进一步改进，所述工艺凸台厚度为0.1mm-0.25mm。
作为本发明的进一步改进，S2中刀具直径为D＝16mm底部R＝0.5，径向进刀量AP＝40mm，侧向AE＝1.5mm。
作为本发明的进一步改进，S5中抬升值为0.1mm。
作为本发明的进一步改进，S3中粗铣削完成后保留0.5mm精加工余量。
作为本发明的进一步改进，相邻薄壁件之间相对旋转180并留有间隔。
作为本发明的进一步改进，相邻薄壁件之间上下相互错位设置。
作为本发明的进一步改进，所述薄壁件最小厚度为1.27mm。
本发明的有益效果：
1、通过对刀路的改进，使得铣刀在同一位置粗铣完成后直接进行精铣，从而最大程度保持胚料原有刚性，避免传统方式中胚料进行大面积粗铣后导致整体刚度下降严重，从而在后续精铣时容易发生颤刀的缺陷，使得薄壁件在加工过程中减少颤刀的影响，从而能够加工出更薄的尺寸；
2、在刀路的改进的基础上，通过额外加工区的设置使得工艺凸台的整体尺寸足够小，尤其工艺凸台厚度可加工至足够薄，从而便于上一薄壁件的分离，同时小尺寸的工艺凸台能够大幅度减少用料损耗；
3、加工完成后形成的工艺凸台为一整条形状，使得工艺凸台与薄壁件的连接处强度一致，同时能够保证工艺凸台对薄壁件的连接稳定性。
附图说明
图1为现有技术中胚料平放安装示意图；
图2为本发明第一实施例多个薄壁件排布方式示意图；
图3为本发明第一实施例加工刀路示意图；
图4为本发明第二实施例两个薄壁件排布方式示意图；
图5为本发明第二实施例加工刀路示意图。
附图标记：1、薄壁件；2、胚料；3、第一加工区域；4、第二加工区域；5、腹板；6、立筋；7、工艺凸台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
图2-3为本发明的第一实施例，一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，所述薄壁件1包括一个腹板5和一体成型的立筋6，在本实施例中，立筋6 对应腹板5上端设置，该胚料2尺寸为171mm*57.15mm*285mm，薄壁件1最大外轮廓尺寸为164.59mm*46.21mm*42.93mm，最小厚度为1.27mm，胚料2通过中心虎钳夹持固定在机床操作面上，胚料2两侧形成第一加工区域3和第二加工区域4，所述第一加工区域3和第二加工区域4上下设置，所述第一加工区域3和第二加工区域4之间形成工艺凸台7，在本实施例中，所述第一加工区域3为腹板5左侧对应面，所述第二加工区域4为腹板5底部对应面；
所述第二加工区域4加工步骤包括：
S1、在胚料2上确定多个薄壁件1排列方式，从而确定工艺凸台7位置，在本实施例中，相邻薄壁件之间相对旋转180度，间隔3mm，上下相互错位2mm 进行排列加工；
S2、选择刀具尺寸以及进刀量，在本实施例中，刀具直径为D＝16mm底部R＝0.5，径向进刀量AP＝40mm，侧向AE＝1.5mm；
S3、以选定的进刀量进行一次粗铣削，使得底部精加工留余量为0.5mm；
S4、对粗铣削后形成的薄壁件1轮廓进行精铣以铣削至预定尺寸；
S5、重复步骤S3和S4，并保留最后一刀；
其中，第一加工区域3加工步骤包括：
(1)、选择刀具尺寸以及进刀量，在本实施例中，刀具直径为D＝16mm底部 R＝3，粗加工径向进刀量AP＝2mm，侧向AE＝16mm；
(2)、以选定的进刀量进行一次粗铣削，使得底部精加工留余量为0.5mm；
(3)、对粗铣削后形成的薄壁件1轮廓进行精铣以铣削至预定尺寸；
(4)、重复步骤S3和S4，同时最后一刀加工量仅为粗铣削。
其中，第一加工区域3和第二加工区域4加工顺序可相互对调，在本实施例中，对第一加工区域3中所保留的最后一刀加工量根据选定的刀具尺寸进行粗铣削，具体为(1)中选定刀具尺寸，从而形成工艺凸台7另一侧面，并在加工完成后，进行加工步骤S6，所述加工步骤S6包括：
S6、加工第二加工区域4内的最后一刀，该最后一刀加工量与S2相同，同时沿刀轴方向抬升0.1mm，使得在加工终点处形成额外加工区，该额外加工区为工艺凸台7一侧面，同时完成薄壁件1的一个轮廓面加工。
优选的，所述工艺凸台7最小厚度为0.1mm-0.25mm，在本实施例中，所述工艺凸台7最小厚度为0.2mm。
图4-5为本发明的第二实施例，与第一实施例不同的地方在于，所述立筋6 对应腹板5下端设置，使得第一加工区域3为腹板5左侧对应区域，所述第二加工区域4为立筋6下侧对应区域，胚料2尺寸为520mm*250mm*57.15mm,所述薄壁件1尺寸为464mm*133mm*45mm最小厚度为1.27mm的薄壁腹板；
所述第二加工区域4加工步骤包括：
S1、在胚料2上确定多个薄壁件1排列方式，从而确定工艺凸台7位置，在本实施例中，所述薄壁件1数量为2，两个薄壁件之间相对旋转180度，间隔 5mm，上下相互错位2mm进行排列加工；
S2、选择刀具尺寸以及进刀量，在本实施例中，刀具直径为D＝16mm底部R＝0.5，径向进刀量AP＝16mm侧向AE＝2mm；
S3、以选定的进刀量进行一次粗铣削，使得底部精加工留余量为0.5mm；
S4、对粗铣削后形成的薄壁件1轮廓进行精铣以铣削至预定尺寸；
S5、重复步骤S3和S4，并保留最后一刀；
第一加工区域3加工步骤包括：
(1)、选择刀具尺寸以及进刀量，在本实施例中，刀具直径为D＝16mm底部 R＝3，粗加工径向进刀量AP＝15mm，侧向AE＝2mm；
(2)、以选定的进刀量进行一次粗铣削，使得底部精加工留余量为0.5mm；
(3)、对粗铣削后形成的薄壁件1轮廓进行精铣以铣削至预定尺寸；
(4)、重复步骤S3和S4，同时最后一刀加工量仅为粗铣削，并形成工艺凸台7另一侧面。
其中，当第一加工区域4和第二加工区域3加工完成后，进行加工步骤 S6，所述加工步骤S6包括：
S6、加工第二加工区域4内的最后一刀，该最后一刀加工量与S2相同，同时沿刀轴方向抬升0.1mm，使得在加工终点处形成额外加工区，该额外加工区为工艺凸台7一侧面，同时完成薄壁件1的一个轮廓面加工。
本发明通过对刀路的改进，从而避免传统方式中优先进行大面积粗加工后再进行整体精铣导致刚度下降而发生颤刀的缺陷，使得在精铣时整体的刚度较好，从而使得薄壁件1加工得更薄，同时对第二加工区域4形成额外加工区并作为工艺凸台7的一面，使得工艺凸台7尺寸在保证刚度的前提下能够加工的足够小，从而大幅度减少胚料损耗，提高胚料一次多件的能力，同时足够小尺寸的工艺凸台7能够便于加工完成后的薄壁件1分离，从而方便下一薄壁件1 加工。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，所述薄壁件包括腹板和一体成型的立筋，胚料通过中心虎钳夹持固定在机床操作面上，其特征在于：胚料两侧形成第一加工区域和第二加工区域，所述第一加工区域和第二加工区域上下设置，所述第一加工区域和第二加工区域之间形成工艺凸台；
所述第二加工区域加工步骤包括：
S1、在胚料上确定多个薄壁件排列方式，从而确定工艺凸台位置；
S2、选择刀具尺寸以及进刀量；
S3、以选定的进刀量进行一次粗铣削；
S4、对粗铣削后形成的薄壁件轮廓进行精铣以铣削至预定尺寸；
S5、重复步骤S3和S4，并保留最后一刀；
S6、加工最后一刀，沿刀轴方向抬升，使得在加工终点处形成额外加工区，该额外加工区为工艺凸台一侧面，同时完成薄壁件的一个轮廓面加工。
2.根据权利要求1所述的一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，其特征在于：所述第一加工区域加工步骤包括：
(1)、选择刀具尺寸以及进刀量；
(2)、以选定的进刀量进行一次粗铣削；
(3)、对粗铣削后形成的薄壁件1轮廓进行精铣以铣削至预定尺寸；
(4)、重复步骤S3和S4，同时最后一刀加工量仅为粗铣削，并形成工艺凸台另一侧面。
3.根据权利要求2所述的一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，其特征在于：所述第一加工区域和第二加工区域加工顺序可相互对调，所述S6为薄壁件加工步骤的最后一刀。
4.根据权利要求2所述的一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，其特征在于：所述工艺凸台厚度为0.1mm-0.25mm。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，其特征在于：S2中刀具直径为D＝16mm底部R＝0.5，径向进刀量AP＝40mm，侧向AE＝1.5mm。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，其特征在于：S5中抬升值为0.1mm。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，其特征在于：S3中粗铣削完成后保留0.5mm精加工余量。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，其特征在于：相邻薄壁件之间相对旋转180并留有间隔。
9.根据权利要求8所述的一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，其特征在于：相邻薄壁件之间上下相互错位设置。
10.根据权利要求1-4任意一项所述的一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法，其特征在于：所述薄壁件最小厚度为1.27mm。
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| CN202211274972.0A CN115609054A (zh) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | 一种多轴航空薄壁件一次多件数铣加工方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116214097A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-06-06 | 成都森博精密机械有限公司 | 一种框形零件加工方法 |
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- 2022-10-18 CN CN202211274972.0A patent/CN115609054A/zh active Pending
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| CN116214097A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-06-06 | 成都森博精密机械有限公司 | 一种框形零件加工方法 |
| CN116214097B (zh) * | 2023-04-07 | 2024-01-09 | 成都森博精密机械有限公司 | 一种框形零件加工方法 |
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