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      一種薄壁曲面異型件數(shù)控銑削加工方法_2

      文檔序號:9624828閱讀:來源:國知局
      型曲面的高度切削至C點;通過 多道次切削加工下型曲面。
      [0037]刀具位于所述C點處。沿X軸方向移動δ,δ = 0. 3mm,沿Z軸的負(fù)方向移動Θ, Θ= 0.3mm??刂频毒哐豗軸正方向W直線軌跡運動至所述下型曲面的外緣輪廓W外;刀 具沿Y軸的負(fù)方向W直線軌跡運動至所述下型曲面的外緣輪廓W外;完成第一道次的切削 加工。將刀具沿X軸方向移動一個切削步距,控制刀具沿Y軸正方向W直線軌跡運動至所 述下型曲面的外緣輪廓W外;繼續(xù)將將刀具沿X軸方向移動一個切削步距,控制刀具沿Y軸 負(fù)方向W直線軌跡運動至所述下型曲面的外緣輪廓W外;完成第二道次的切削加工。重復(fù) 所述第二道次的切削加工過程,直至切削加工至距離D點δ的位置。完成了第一切削層的 加工。 陽03引刀具回到所述C點處。沿X軸方向移動2δ,δ= 0.3mm,沿Ζ軸的負(fù)方向移動 2Θ,Θ= 0. 3mm。按照所述第一切削層的加工方法,直至切削加工至距離D點2δ的位置。 完成了第二切削層的加工。重復(fù)所述第二切削層的加工的加工過程,直至完成下型曲面的 粗切削加工。
      [0039]II精加工下型曲面。
      [0040] 在精加工中選用的刀具是Φ20硬質(zhì)合金球頭銳刀。沿巧料的軸向分層切削,并 使每層切削深度相等。每層的切削深度為0. 1mm。加工的參數(shù)為:機床主軸轉(zhuǎn)速為3000r/ min,進(jìn)給量為2400mm/min,切削深度為0. 1mm。
      [0041] 所述精加工下型曲面的具體過程是: 陽042] 刀具位于所述C點處。沿Z軸的負(fù)方向移動Θ,Θ = 0. 1mm。控制刀具沿Y軸正 方向W直線軌跡運動至所述下型曲面的外緣輪廓W外;刀具沿Y軸的負(fù)方向W直線軌跡運 動至所述下型曲面的外緣輪廓W外;完成第一切削層中第一道次的切削加工。將刀具沿X 軸方向移動一個切削步距,控制刀具沿Y軸正方向W直線軌跡運動至所述下型曲面的外緣 輪廓W外;繼續(xù)將刀具沿X軸方向移動一個切削步距,控制刀具沿Y軸負(fù)方向W直線軌跡運 動至所述下型曲面的外緣輪廓W外;完成第二道次的切削加工。重復(fù)所述第二道次的切削 加工過程,直至切削加工至距離D點。完成了第一切削層的加工。
      [0043] 刀具回到所述C點處。沿X軸方向移動δ,δ = 0. 1mm,沿Z軸的負(fù)方向移動2 Θ, Θ= 0.3mm。按照第一切削層中第一道次的切削加工過程控制刀具沿Y軸負(fù)方向W直線軌 跡運動至所述下型曲面的外緣輪廓W外;完成第二切削層中第一道次的切削加工。重復(fù)所 述第一道次的切削加工過程,直至切削加工至距離D點δ的位置。完成了第二切削層的加 工。
      [0044] 重復(fù)所述切削過程,直至完成下型曲面的精切削加工。在對所述下型曲面的每層 切削中,刀具在X軸方向的移動量δ均比上一層多加0.1mm;沿Ζ軸的負(fù)方向的移動量Θ 均比上一層多加0. 3mm;每層切削加工至D點的距離δ均比上一層多加0. 1mm。
      [0045] 重復(fù)所述切削加工的過程,直至完成下型曲面的精切削加工。
      [0046] 步驟5,加工工件吊耳。
      [0047] 所述工件吊耳的外表面的上半部為方體,下半部為錐體。
      [0048] 安裝輔助夾具。所述輔助夾具包括定位忍模、定位環(huán)、壓板和墊鐵。定位忍模作為 所訴薄壁曲面異型件的裝夾定位面,該型面形狀與工件的下型面尺寸均為R375 + 0. 3。定位 環(huán)內(nèi)孔的尺寸為032ΟΓ。
      [0049] 將定位環(huán)套裝在所述定位忍模的圓周表面;將完成下型曲面精切削加工的工件置 于所述定位忍模的上表面,并使該工件的下型曲面與定位忍模的上表面貼合。將兩個壓板 對稱的放置在所述工件上表面的邊緣處,將兩個墊鐵分別放置在各壓板的下表面與定位忍 模的底盤上表面之間,用于支撐壓板使其受力均勻。通過螺釘將兩個壓板分別固緊在工件 上表面,從而將工件與定位忍模連接在一起。
      [0050] 在加工吊耳時,選用的刀具是Φ60機夾立銳刀,沿工件的軸向分層切削,并使每 層切削深度相等。每層的切削深度為0.3mm。加工的參數(shù)為:機床主軸轉(zhuǎn)速為3000r/min, 進(jìn)給量為2400mm/min,切削深度為0. 3mm。
      [0051] 根據(jù)工件吊耳的外形,采用分層切削的方式,分別加工該工件吊耳上半部的方體 和下半部為錐體。
      [0052] 所述加工工件吊耳的具體過程是:
      [0053] I切削加工工件吊耳上半部方體。
      [0054] 使刀具處于所述工件吊耳上半部方體巧料X軸負(fù)方向的外輪廓邊緣W外。刀具沿 Z軸負(fù)方向移動0. 3mm;刀具沿X軸正方向運動至所述方體巧料外輪廓邊緣處。刀具沿方體 巧料外輪廓的四個邊作直線運動,對該方體巧料進(jìn)行切削,切削完成后返回該切削層加工 起始點,完成對該方體第一切削層的加工。根據(jù)設(shè)計,刀具在X軸方向的切削量為1。 陽化5] 重復(fù)所述切削過程,直至完成所述吊耳上半部方體的加工。
      [0056] II切削加工工件吊耳下半部錐體。
      [0057] 刀具回到起始點。刀具沿Z軸負(fù)方向移動0. 3mm,沿X軸正方向運動至所述錐體巧 料外輪廓邊緣處。刀具沿方體巧料外輪廓的四個邊作直線運動,對該錐體巧料進(jìn)行切削,完 成該錐體第一切削層的加工。根據(jù)設(shè)計,刀具在X軸方向的切削量為!-齡,口=0.3mm。
      [0058] 刀具回到起始點。刀具沿Z軸負(fù)方向移動0. 3mm,沿X軸正方向運動至所述錐體巧 料外輪廓邊緣處。刀具沿方體巧料外輪廓的四個邊作直線運動,對該錐體巧料進(jìn)行切削,完 成該錐體第二切削層的加工。根據(jù)設(shè)計,刀具在X軸方向的切削量為! -2脅,拜=0.31?。 陽059] 刀具回到起始點。刀具沿Z軸負(fù)方向移動0. 3mm,沿X軸正方向運動至所述錐體巧 料外輪廓邊緣處。刀具沿方體巧料外輪廓對該錐體巧料進(jìn)行切削,完成該錐體第Ξ切削層 的加工。根據(jù)設(shè)計,刀具在X軸方向的切削量為/ - 3與.,夢=0. 3mm。 W60] 重復(fù)所述切削過程,直至完成錐體的加工。在對錐體的每層切削中,刀具在X軸方 向的切削量均比上一層多減去0. 3mm。
      [0061] 每一個切削層上刀具的切削方式是沿著所述工件吊耳13的外形輪廓形成刀具運 動軌跡,刀具在每一個層切削上結(jié)束運動后退回到起始安全位置,然后快速運動到下一個 切削層,并根據(jù)產(chǎn)品外形輪廓形成刀具運動軌跡,如此循環(huán)直至完成所有切削層的加工
      [0062] 至此完成對整個薄壁曲面異形件工件的加工。
      [0063] 本發(fā)明需要解決的問題是薄壁曲面異形件在機械加工過程中的工藝方案及裝夾 方法。
      [0064] 目前該類產(chǎn)品的加工通用方法是先加工零件的上型面至最終尺寸,然后在吊耳部 分進(jìn)行裝夾,采用線切割的方法完成下型面的加工。本發(fā)明要解決的問題是產(chǎn)品的上下型 面全部實現(xiàn)機械 W65] 加工,W取代下型面的線切割加工,降低了加工成本,提高加工效率。
      [0066] 本發(fā)明通過通過合理安排工藝過程、劃分切削區(qū)域,將上異型曲面區(qū)域和下異型 曲面區(qū)域分塊劃分,預(yù)留工藝夾塊,設(shè)計定位工裝及各區(qū)域粗精銳數(shù)控加工程序,刀具的選 擇及切削參數(shù)的確定,保證了產(chǎn)品質(zhì)量,大幅提高了生產(chǎn)效率。
      【附圖說明】
      [0067] 圖1是薄壁曲面異形件的結(jié)構(gòu)示意圖;其中圖la是主視圖,圖化是側(cè)視圖,圖Ic 是俯視圖。 W側(cè)圖2是步驟1加工示意圖;其中圖2a是主視圖,圖化是側(cè)視圖。 W例 圖3是步驟2加工不意圖。
      [0070] 圖4是步驟3加工不意圖。
      [0071] 圖5是曲面定位工裝不意圖;其中圖5a是主視圖,圖化是側(cè)視圖,圖5c是俯視 圖。
      [0072] 圖6是本發(fā)明的流程圖。
      [0073] 圖中: W74] 1.第一上型面;2.第二上型面;3.第^上型面;4.第四上型面點對稱表面; 6.工藝壓塊側(cè)壁;7.工藝壓塊;8.中屯、線,9.墊鐵;10.工藝壓槽;11.下型曲面;12.外圓 弧面;13.工件吊耳;14.中屯、軸線;15.定位忍模;16.定位環(huán);17.壓板。
      【具體實施方式】
      [00巧]本實施例是采用Ξ軸銳加工中屯、銳削加工薄壁曲面異形件上下型面的方法。
      [0076] 薄壁曲面異形件材質(zhì)為超高強度鋼的30Si2MnCrMoVe。下料尺寸為Φ330Χ138, 經(jīng)過車加工端面及外圓、探傷后,得到圓形塊狀的薄壁曲面異形件巧料。對該巧料按W下步 驟數(shù)控銳削加工該薄壁曲面異形件的上型面、下型面及工件吊耳。
      [0077] 步驟1,加工銳削工藝壓槽。分別在巧料的兩側(cè)圓周表面銳削加工出水平的工藝壓 槽10,用于后續(xù)加工型面時工件的裝夾定位。該工藝壓槽10寬度方向的中屯、線與該巧料的 中屯、線空間相互垂直。圖2所示。
      [0078] 步驟2,粗加工工件的上型面。所述工件的上型面包括第一上型面1、第二上型面 2、第Ξ上型面3、第四上型面4、對稱表面5和工藝壓塊側(cè)壁6。所述銳削上型曲面的過程包 括上型面的粗加工、精加工的加工并保留上型面上部的工藝夾塊1,如圖3所示。
      [0079] 銳削時,將機床壓板壓在巧料兩側(cè)的工藝壓槽10上,將該巧料固定在機床加工平 臺上。
      [0080] 銳削的具體過程是:
      [0081] I粗加工工藝壓塊側(cè)壁6 :在粗加工中選用的刀具是Φ100硬質(zhì)合金立銳刀。沿 巧料的軸向分層切削,并使每層切削深度相等。每層的切削深度為1mm。
      [0082] 加工第一切削層。切削中,刀具W工藝壓塊7上表面的中屯、點作為加工的基準(zhǔn)點, 同時亦為坐標(biāo)系的原點。將刀具運動至巧料上表面邊緣處。啟動Ξ軸銳加工中屯、開始沿巧 料的圓周進(jìn)行切削加工。加工的參數(shù)為:機床主軸轉(zhuǎn)速為6(K)r/min,進(jìn)給量為1200mm/min, 切削深度為1mm。當(dāng)?shù)毒咦咄暌蝗氐狡鹗键c后,控制刀具向巧料的中屯、運動一個切削步 距,繼續(xù)對巧料表面進(jìn)行切削加工;當(dāng)?shù)毒哂肿咄暌蝗υ俅位氐狡鹗键c后,控制刀具再次向 巧料的中屯、運動一個切削步距,繼續(xù)對巧料表面進(jìn)行切削加工。重復(fù)所述的運動切削步距、 切削加工的過程,加工至工藝壓塊7的邊緣。所述的一個切削步距為35%的刀具直徑。
      [0083] 當(dāng)加工至工藝壓塊7的邊緣時,調(diào)整刀具的加工路徑,使刀具沿該工藝壓塊的輪 廓進(jìn)行切削。完成第一切削層的加工。
      [0084] 當(dāng)完成第一切削層的加工后,刀具回到起始點。控制刀具沿坐標(biāo)系Z軸的負(fù)方向 運動一個切削深度,即運動1mm。重復(fù)所述加工第一切削層的過程,完成第二切削層的加工。 [00化]當(dāng)完成第二切削層的加工后,刀具回到起始點??刂频毒哐刈鴺?biāo)系Z軸的負(fù)方向 運動一個切削深度,即運動1mm,完成第二切削層的加工。
      [0086] 重復(fù)所述加工第一切削層的過程,直至加工至薄壁曲面異形件的對稱表面5。
      [0087] II粗加工對稱表面5: 陽08引所述對稱表面5的粗加工通過一個切削層完成。
      [0089] 加工時,將刀具運動至起始點,啟動Ξ軸銳加工中屯、開始
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