CN117161450A - 一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及薄壁空心件壁厚机械加工技术领域，具体涉及一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法，包括粗铣薄壁空心件外轮廓，所留余量能够满足精铣薄壁空心件外轮廓时调整壁厚偏差及坐标系位置；精确检测粗铣后各点位壁厚尺寸；根据壁厚数值设计计算软件计算两端工艺基准调整数值及坐标系偏移量；精铣薄壁空心件外轮廓，本发明通过调整铣削余量、编制算法程序，操作者将壁厚检测结果，输入小程序中，自动计算出检测结果，操作者直接根据结果调整坐标系，提高薄壁空心件壁厚质量及加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及薄壁空心件壁厚机械加工技术领域，具体涉及一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法。
背景技术
薄壁空心件是国内近几年来研究的新型结构类零件，目前处于研究、摸索阶段。薄壁空心件壁厚不均匀问题是该类零件加工中遇到的最难技术问题，为了保证薄壁空心件壁厚均匀性，需要在粗加工后精加工前，检测人员通过测量壁厚变化值，进行人工计算实测壁厚值与理论壁厚偏差，并对各点的壁厚偏差值大体趋势进行分析，人工判定如何调整坐标系及工艺基准。整个计算过程冗杂，且人工计算存在较大误差及计算错误的风险，导致加工效率及加工结果均不理想。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法。明确从壁厚检测、软件计算壁厚偏差、调整坐标系过程，保证薄壁空心件壁厚质均匀性。
本发明的技术方案是：
一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法，包括以下步骤：
步骤1、粗铣薄壁空心件外轮廓，所留余量能够满足精铣薄壁空心件外轮廓时调整壁厚偏差及坐标系位置；
步骤2、精确检测粗铣后各点位壁厚尺寸：
步骤2.1、编制数控程序，用于驱动记号笔画点，将需要测量的点位置的X、Y、Z值编入数控程序中，数控程序如下：
N10 G00 G17 G90 G54
N15 T1
N20 X0.0 Y0.0 Z100 A0.0 B0.0 C180.
N25 G01 X50 Y30 Z10 F5000
N30 Y-30
N35 X80
N40 Y-30
N35 X110
N40 Y30
N35 X140
N40 Y-30
N20 Z100
N20A0.0 B0.0 C0.0
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N30 Y-30
N35 X80
N40 Y-30
N35 X110
N40 Y30
N35 X140
N40 Y-30
N20 Z100
N47 M30
步骤2.2、将记号笔安装在机床刀柄上，启动编制好的数控程序，记号笔按照数控程序中的点位走轨迹划出精确点位；
步骤2.3、使用粗糙度壁厚仪器，在步骤2.2画完的点位上检测各点壁厚数值；
步骤3、精铣薄壁空心件外轮廓：
步骤3.1、根据壁厚数值设计计算软件计算两端工艺基准调整数值及坐标系偏移量，录入计算过程程序如下：
步骤3.2、根据步骤3.1计算的两端工艺基准调整数值调整薄壁空心件垫值：
步骤3.3、将步骤3.1计算的坐标系偏移量，带入精铣数控程序进行精铣操作；
步骤4、重复步骤2和步骤3，直至测量出满足要求的壁厚值，停止加工。
上述的一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法，其优选方案为，步骤1所述余量为0.3mm。
上述的一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法，其优选方案为，步骤3.1所述计算软件计算两端工艺基准调整数值的公式为：
其中，
dz：大端垫高度值；
m：盆侧和背侧对应的总点数和；
Pn：盆侧点壁厚数值；
bn：背侧点壁厚数值；
Pn和bn是盆侧和背侧相对应的点。
其计算程序如下：
Sub计算偏移()
Sheets(Sheets.Count).Activate
'清零
Range("b8")＝0'偏移
Dim w,垫值,比值,结果,变化量
垫值＝0
比值＝10
'计算偏移
Dim d,偏移
d＝(Range("J14")-Range("J15")+Range("J17")-Range("J18"))/2
偏移＝Round(d,2)
Range("B8")＝Range("B8")+偏移
End Sub
上述的一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法，其优选方案为，步骤3.1计算软件计算坐标系偏移量的公式为：
其中，
dm：本次偏移值；
d0：原偏移值；
m：盆侧和背侧对应的总点数和；
Pn：盆侧点壁厚数值；
bn：背侧点壁厚数值；
Pn和bn是盆侧和背侧相对应的点。
其计算程序如下：
本发明的优点及有益效果：
本发明明确调整了壁厚均匀性的方法，无需人工计算壁厚，减少人为干预，通过调整铣削余量、编制算法程序，操作者将壁厚检测结果，输入小程序中，自动计算出检测结果，操作者直接根据结果调整坐标系，提高薄壁空心件壁厚质量及加工效率。
附图说明
图1为本发明薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法的流程路。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述，以下实施例是用于本发明的说明，但不能用来限制本发明的范围。
实施例
一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法，包括以下步骤：
步骤1、粗铣薄壁空心件外轮廓，留余量0.3mm的余量满足精铣薄壁空心件外轮廓时调整壁厚偏差及坐标系位置；
步骤2、精确检测粗铣后各点位壁厚尺寸：
步骤2.1、编制数控程序，用于驱动记号笔画点，将需要测量的点位置的X、Y、Z值编入数控程序中；所述数控程序如下：
N10 G00 G17 G90 G54
N15 T1
N20 X0.0 Y0.0 Z100 A0.0 B0.0 C180.
N25 G01 X50 Y30 Z10 F5000
N30 Y-30
N35 X80
N40 Y-30
N35 X110
N40 Y30
N35 X140
N40 Y-30
N20 Z100
N20A0.0 B0.0 C0.0
N25 G01 X50 Y30 Z10 F5000
N30 Y-30
N35 X80
N40 Y-30
N35 X110
N40 Y30
N35 X140
N40 Y-30
N20 Z100
N47 M30
步骤2.2、将记号笔安装在机床刀柄上，启动编制好的数控程序，记号笔按照数控程序中的点位走轨迹划出精确点位；
步骤2.3、使用粗糙度壁厚仪器，在步骤2.2画完的点位上检测各点壁厚数值，壁厚数值如表1所示：
表1 1号零件各点位壁厚数值
| 1号零件 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 叶盆 | 1.52 | 1.52 | 1.52 | 1.52 | 1.52 | 1.55 | 1.56 | 1.56 | 1.57 | 1.58 | 1.58 | 1.57 | 1.56 | 1.56 |
| 叶背 | 1.38 | 1.41 | 1.43 | 1.44 | 1.45 | 1.46 | 1.46 | 1.46 | 1.49 | 1.50 | 1.49 | 1.49 | 1.49 | 1.52 |
步骤3、精铣薄壁空心件外轮廓：
步骤3.1、根据壁厚数值设计计算软件计算两端工艺基准调整数值及坐标系偏移量：
初次测量dm＝+0.07，dz＝0.15，以下计算数据均保留小数点后2位，
以下计算机计算过程中，
dm：本次偏移值；
dz：大端垫高度值；
d0：原偏移值；
m：盆侧和背侧对应的总点数和；
Pn：盆侧点壁厚数值；
bn：背侧点壁厚数值；
Pn和bn是盆侧和背侧相对应的点；
计算软件计算坐标系偏移量的计算过程为：
已知d0＝0.07,m＝14+14＝28,
故
计算软件计算两端工艺基准调整数值的计算过程为：
步骤3.2、根据步骤3.1计算的两端工艺基准调整数值-0.17，调整薄壁空心件小端垫值0.17mm，
步骤3.3、将步骤3.1计算的坐标系偏移量0.06，带入精铣数控程序进行精铣操作，
步骤4、重复步骤2和步骤3，直至测量出满足要求的壁厚值，停止加工。
Claims (4)
1.一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、粗铣薄壁空心件外轮廓，所留余量能够满足精铣薄壁空心件外轮廓时调整壁厚偏差及坐标系位置；
步骤2、精确检测粗铣后各点位壁厚尺寸：
步骤2.1、编制数控程序，用于驱动记号笔画点，将需要测量的点位置的X、Y、Z值编入数控程序中；
步骤2.2、将记号笔安装在机床刀柄上，启动编制好的数控程序，记号笔按照数控程序中的点位走轨迹划出精确点位；
步骤2.3、使用粗糙度壁厚仪器，在步骤2.2画完的点位上检测各点壁厚数值；
步骤3、精铣薄壁空心件外轮廓：
步骤3.1、根据壁厚数值设计计算软件计算两端工艺基准调整数值及坐标系偏移量；
步骤3.2、根据步骤3.1计算的两端工艺基准调整数值调整薄壁空心件垫值：
步骤3.3、将步骤3.1计算的坐标系偏移量，带入精铣数控程序进行精铣操作；
步骤4、重复步骤2和步骤3，直至测量出满足要求的壁厚值，停止加工。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法，其特征在于，步骤1所述余量为0.3mm。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法，其特征在于，步骤3.1所述计算软件计算两端工艺基准调整数值的公式为：
其中，
dz：大端垫高度值；
m：盆侧和背侧对应的总点数和；
Pn：盆侧点壁厚数值；
bn：背侧点壁厚数值；
Pn和bn是盆侧和背侧相对应的点。
4.根据权利要求1所述的一种薄壁空心件调整壁厚均匀性的加工方法，其特征在于，步骤3.1计算软件计算坐标系偏移量的公式为：
其中，
dm：本次偏移值；
d0：原偏移值；
m：盆侧和背侧对应的总点数和；
Pn：盆侧点壁厚数值；
bn：背侧点壁厚数值；
Pn和bn是盆侧和背侧相对应的点。
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