[發明專利]大型鋁合金裙體內型腔數控加工方法

有效

• 申請號: 201911305933.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111001861B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 謝勇智;馬延楓;周皇;劉琦;李俊峰;劉雪雨;金小軍;李文平;陳浩;張斌;康凱;張長春;賈王斌;宋鑫;全意;曲中興;高四良;高煒;羅麗萍
• 申請（專利權）人: 西安航天動力機械有限公司
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 云燕春

1.一種大型鋁合金裙體內型腔數控加工方法，其特征在于具體加工方法的步驟如下：

步驟一：將待加工裙體件的毛坯件進行粗加工，所述待加工裙體件的毛坯件為環形回轉體結構；在待加工裙體件的內、外周面留出加工余量，并在待加工裙體件的一端的端口外周面留出工藝臺階；

步驟二：所述裙體件在鏜銑床工作臺面上的定位和安裝：

首先，將步驟一粗加工后的裙體件放置于鏜銑床工作臺面上，使其軸向垂直于鏜銑床工作臺面，且裙體件設置有工藝臺階的一端端面與鏜銑床工作臺面貼合；

然后，將鏜銑床主軸上安裝的刀的軸向調整為水平方向，再將裙體件中心軸調整至與鏜銑床回轉中心重合；

最后，沿裙體件的工藝臺階周向布置多個壓板，用于將裙體件壓緊固定于鏜銑床工作臺上；

步驟三：在鏜銑床主軸上安裝頂尖或刻線刀，操作鏜銑床通過所述頂尖或刻線刀在裙體件外周面上刻線，刻線從裙體件的上端面外緣處起始，沿豎直方向向下設置，作為精加工時鏜銑床工作臺面回轉軸的找正線；

步驟四：將鏜銑床主軸上安裝的頂尖或刻線刀拆下，安裝端銑刀，采用等高分層的方式對裙體件內型腔進行分區域粗銑加工；加工時端銑刀軸向采用固定軸輪廓的加工形式；并在裙體件內周面上端靠近外緣處沿周向加工出若干立方體凸塊；且粗銑加工每個加工區域時，均留加工余量；

步驟五：完成步驟4粗銑加工后，將壓緊裙體件的壓板全部松開，釋放工件由于粗銑加工后應力平衡破壞而產生的變形；

步驟六：重復步驟二的步驟，重新對粗銑加工后的裙體件進行找正、裝夾，在鏜銑床主軸上安裝頂尖，正向或反向旋轉鏜銑床回轉工作臺至裙體件外圓上的刻線與頂尖對正為止，頂尖與刻線偏差應小于0.3mm；

步驟七：再將鏜銑床主軸上安裝的頂尖拆下，安裝球頭銑刀，采用分區域跟隨周邊的方式對裙體件內型腔進行精銑加工，加工時刀的軸向采用固定軸輪廓加工形式；

步驟八：將步驟七中精銑加工后的裙體件周向設置的壓板全部松開，卸下裙體件，對裙體件內表面、外表面、工藝臺階進行車加工，將余量和工藝臺階車掉，完成裙體件的加工；

步驟七中所述的分區域是指對裙體件1內表面所要加工的區域分割成多個區域，分割時以凸塊為中心，一個區域的第一加工區域分割線和第二加工區域分割線分別位于所述凸塊與其左、右相鄰兩個凸塊之間的角平分線上，用第一加工區域分割線和第二加工區域分割線分割形成第一個加工區域；

跟隨周邊的加工方式為加工路徑與所選加工區域四周的分割線形狀相同，刀具由加工區域中心切入，然后按區域周邊形狀由中心向外進給加工，直至加工到所選區域邊界處，加工步距為0.5mm；

所述步驟四中固定軸輪廓加工方式的具體操作為，鏜銑床工作臺不隨其回轉中心軸聯動，刀的軸向固定，使其沿X、Y、Z軸移動進行加工；加工完一個區域后，旋轉鏜銑床回轉工作臺到下一個加工區域，再進行粗加工，直至所有加工區域全部粗銑加工完成；粗加工每個加工區域時，均留1mm～1.5mm加工余量。

2.根據權利要求1所述大型鋁合金裙體內型腔數控加工方法，其特征在于：所述步驟一中加工余量為2mm～3mm。

3.根據權利要求1所述大型鋁合金裙體內型腔數控加工方法，其特征在于：所述步驟二中將鏜銑床主軸上安裝直角銑頭，通過所述直角銑頭將刀的軸向調整為水平方向。

4.根據權利要求1所述大型鋁合金裙體內型腔數控加工方法，其特征在于：所述壓板的數量為6-8塊。

5.根據權利要求1所述大型鋁合金裙體內型腔數控加工方法，其特征在于：所述步驟二中裙體件中心軸與鏜銑床回轉中心偏差小于0.1mm；調整方法為在鏜銑床的主軸或主軸箱上安裝百分表，將百分表頭與裙體件外圓接觸，旋轉鏜銑床回轉工作臺，根據百分表值變化情況，調整裙體件位置，直至鏜銑床回轉工作臺旋轉360°，百分表值變化量小于0.1mm。

6.根據權利要求1所述大型鋁合金裙體內型腔數控加工方法，其特征在于：所述步驟三中刻線的深度和寬度均不大于0.2mm，長度為30mm。

7.根據權利要求1所述大型鋁合金裙體內型腔數控加工方法，其特征在于：步驟四中所述的分區域指的是對裙體件內表面所要加工的區域分割成多個區域，分割時以凸塊為中心，一個區域的第一加工區域分割線和第二加工區域分割線分別位于所述凸塊與其左、右相鄰的兩個凸塊之間的角平分線上，用第一加工區域分割線和第二加工區域分割線分割形成第一個加工區域；

等高分層加工方式指的是：刀的軸向平行于所述凸塊位于裙體件徑向上的中心線，分層加工對加工區域的余量進行切削加工，每層的切削深度均相等，為1mm～1.5mm，銑削方式為順銑，加工步距為7.2mm；第一層加工完后，刀具移動到下一層進行切削，直到該區域粗加工完成，這種粗加工方式會在加工后的表面留下1mm～1.5mm的臺階，將所述臺階在精加工后去除。