[發(fā)明專利]一種鈦合金超大型復(fù)雜薄壁零件的數(shù)控加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910724370.2
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110385466B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉亮;齊東昱;林海鵬;劉馳
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;B23Q3/06
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發(fā)明提供了一種鈦合金超大型復(fù)雜薄壁零件的數(shù)控加工方法，其包括以下步驟：用具有可調(diào)支撐的夾具和數(shù)控機床模塊式柔性真空夾具來實現(xiàn)零件正反兩面的定位和夾緊；采用一種超大型零件的無應(yīng)力裝夾方法，確保零件的裝夾過程中無裝夾應(yīng)力；按照基準重合原則，利用設(shè)備附有的自動在線檢測功能，實現(xiàn)加工坐標系的建立；選擇適合的先后順序、銑切方式、切削用量等，制定粗加工、半精加工、精加工的工藝流程；使用設(shè)備自有的在線檢測功能，對零件的加工精度及工藝符合性進行自動檢測。本發(fā)明提出的方法可以實現(xiàn)超大型薄壁零件的優(yōu)質(zhì)高效加工，有效控制了人為因素造成的零件變形、幾何尺寸超差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機械加工的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦合金超大型復(fù)雜薄壁零件的數(shù)控加工方法。

背景技術(shù)

為了提高飛機的性能，飛機上大型零件采用整體設(shè)計和薄壁設(shè)計趨于廣泛，并且加工、裝配精度較高。因此，零件整體結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，加工難度隨之加大。同時，零件本身為鈦合金材料，屬于難加工類金屬，由于加工過程中切削力大，銑削熱量高，加工表面回彈等因素，造成加工效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。這樣就要對工藝裝備的選用、零件裝夾、工序順序的編排、銑削用量的選擇等整體的加工方法有著更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種鈦合金超大型復(fù)雜薄壁零件的數(shù)控加工方法，此方法是基于毛坯料的各部位加工余量均勻留有5mm～8mm的前提下，以銑削加工的方式實現(xiàn)零件優(yōu)質(zhì)高效加工。

本發(fā)明提供了一種鈦合金超大型復(fù)雜薄壁零件的數(shù)控加工方法，其包括以下步驟：(1)工裝夾具系統(tǒng)的選擇：依據(jù)零件的主體結(jié)構(gòu)，選用具有可調(diào)支撐的夾具和數(shù)控機床模塊式柔性真空夾具來實現(xiàn)零件正反兩面的定位和夾緊。(2)零件的裝夾：采用一種超大型零件的無應(yīng)力裝夾方法，確保零件的裝夾過程中無裝夾應(yīng)力，保證零件有效壓緊及加工后零件平面度的設(shè)計要求；(3)加工坐標系的建立：依據(jù)零件設(shè)計基準，按照基準重合原則，利用設(shè)備附有的自動在線檢測功能，實現(xiàn)加工坐標系的建立；(4)加工流程的安排：依據(jù)不同的零件結(jié)構(gòu)部位，選擇適合的先后順序、銑切方式、切削用量等，制定粗加工、半精加工、精加工的工藝流程；(5)零件自主在線檢測：使用設(shè)備自有的在線檢測功能，對零件的加工精度及工藝符合性進行自動檢測。

具體地，鈦合金超大型復(fù)雜薄壁零件的數(shù)控加工方法，其包括以下步驟：

步驟1、A面零件的裝夾：

A面裝夾選用選擇具有可調(diào)高度的支撐裝置的平板夾具，采用一種超大型零件的無應(yīng)力裝夾方法：

1.1、裝夾基準的構(gòu)建：

(1)設(shè)定裝夾基準I、裝夾基準II和裝夾基準III三個裝夾基準，三者連線為三角形；

(2)裝夾基準I位于零件長度方向一側(cè)邊的中間位置，裝夾基準II和裝夾基準III分別位于零件該側(cè)邊的對側(cè)邊上的兩端；

(3)在各裝夾基準位置，對零件進行支撐，以使零件中心線與機床工作臺平行水平；

(4)使用螺栓、壓板壓緊工具將各裝夾基準處壓緊；

1.2、壓緊點位置的選擇及分布：

(1)選取零件的強度高、下方平整的部位作為壓緊點；

(2)相鄰兩個壓緊點的距離設(shè)定在間距300mm～400mm之間；

1.3、對步驟1.2中的壓緊點進行壓緊操作：

(1)壓緊靠近各裝夾基準位置的壓緊點；

(2)壓緊零件強度、剛性高的位置的壓緊點；

(3)壓緊零件剛性薄弱的位置的壓緊點；