[發明專利]一種懸臂薄壁結構數控銑加工工裝和加工方法

在審

• 申請號: 202011541489.5
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112643104A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 于強;王澤亮;王洋
• 申請（專利權）人: 大連長豐實業總公司
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;B23Q3/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 溫子云;付雷杰

本發明涉及一種懸臂薄壁結構數控銑加工工裝及加工方法，包括數控銑加工中心以及設置于數控銑加工中心內部的第四軸三爪卡盤、工裝結構、百分表及加工刀具；第四軸三爪卡盤固定于在數控銑加工中心的工作平臺一側；工裝結構能夠被第四軸三爪卡盤夾緊；數控銑加工中心位于工裝結構上側還設置有百分表。本發明的工裝結構簡單實用，加工方法簡便，容易操作，加工效率高，可以有效節約時間和加工成本，經濟性較好。而且加工過程不易變形，對稱度和圓周精度保證較好。

技術領域

本發明屬于機械技術領域，具體涉及一種一端為多懸臂薄壁結構軸類零件的懸臂薄壁結構數控銑加工工裝和加工方法。

背景技術

目前，在機械加工領域，一端為多懸臂薄壁結構軸類零件的懸臂薄壁結構加工方法多為車削加工內孔和外圓后，采用電火花線切割的方式去除多余部分加工出對稱的懸臂薄壁結構。

然而，電火花線切割加工僅適用于加工對稱懸臂結構，并且加工過程中懸臂薄壁結構容易產生變形導致產品報廢，對于非對稱結構無法采用這種方式加工。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種懸臂薄壁結構數控銑加工工裝和加工方法，可以克服現有技術的不足。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種懸臂薄壁結構數控銑加工工裝，包括數控銑加工中心以及設置于數控銑加工中心內部的第四軸三爪卡盤、工裝結構、百分表及加工刀具；第四軸三爪卡盤固定于在數控銑加工中心的工作平臺一側；工裝結構能夠被第四軸三爪卡盤夾緊；數控銑加工中心位于工裝結構上側還設置有百分表。

進一步的，所述工裝結構包括芯軸、彈簧頂絲、墊片及螺栓；所述工裝結構的芯軸包括粗段外圓與細段外圓兩部分，芯軸為階梯狀。

進一步的，粗段外圓上有一處與芯軸軸線平行的平臺，平臺尺寸至少為8×8。

進一步的，芯軸粗段外圓與細段外圓過渡處有圓周方向的環槽，環槽開有n處與圓周方向垂直的通槽，上述n的數量取決于所需加工懸臂結構的數量。

進一步的，芯軸粗段外圓上對應通槽側壁位置處設置有n處螺紋孔，彈簧頂絲的螺紋部分與芯軸粗段外圓上的螺紋孔相配合，彈簧頂絲自身彈簧部分可以顯著吸收加工過程中的振動；螺栓螺紋部分與芯軸細段頂部螺紋孔相配合。

進一步的，芯軸細段外圓尺寸根據零件內孔尺寸，略小于零件內孔約0.05mm，長度略短于工件總長1mm

進一步的，芯軸細段頂部中心位置開有螺紋孔，螺紋孔倒角60°。

進一步的，可以選擇頂尖裝夾方式代替墊片和螺栓裝夾工件軸向方向。

另外，本發明還提供了一種懸臂薄壁結構數控銑加工方法，包括以下步驟；

步驟一、按照常規工藝加工完成待加工工件外圓、端面和內孔；

步驟二、將加工工裝的芯棒粗段安裝在數控銑加工中心三爪卡盤上，找正芯軸粗段上的平臺平面；

步驟三、將工件從套入芯軸細段，使用墊片和螺栓緊固工件軸向方向；

步驟四、擰入彈簧頂絲，固定工件徑向方向；

步驟五、對工件加工原點進行確立。包括x、y、z向坐標值和四軸a軸坐標值。

步驟六、根據工件外形尺寸和材料常規選取加工刀具和加工參數；

步驟七、通過數控銑加工中心刀具加工，并結合三爪卡盤的回轉，加工出各處懸臂薄壁結構。

進一步的，在步驟二中，操作三爪卡盤旋轉并使用百分表結合數控銑加工中心平臺的移動找正芯軸粗段上的平臺平面。