[發(fā)明專利]零件結構受限下的多曲率型孔棱邊倒圓加工方法及設備

有效

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• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN114932256B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 魯斌;柳萬珠;王榮;夏野;俞樹霆;高沙沙;韓健;田偉
• 申請（專利權）人: 中國航發(fā)動力股份有限公司
• 主分類號: B23C3/12
• 分類號: B23C3/12;B23C9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 錢宇婧

本發(fā)明涉及機械加工領域，公開了一種零件結構受限下的多曲率型孔棱邊倒圓加工方法及設備，可以用于零件端面上的型孔系孔邊倒圓加工及槽邊倒圓加工。使用傳統(tǒng)銑刀完成型孔孔邊倒圓加工比派制專用倒圓刀具加工的圓弧有效長度更長且可以避免受零件結構干涉產(chǎn)生的影響，提高加工過程的自動化水平。該方法的使用可以實現(xiàn)型孔孔邊及曲線輪廓棱邊的加工，增加了此類加工的可選擇性方案，減少了人工操作對零件質量的干預，對于大批量生產(chǎn)零件可以提高加工效率，具有較強的適應性及現(xiàn)場推廣價值。

技術領域

本發(fā)明涉及機械加工領域，具體為一種零件結構受限下的多曲率型孔棱邊倒圓加工方法及設備。

背景技術

航空發(fā)動機盤類、軸頸類零件上設計時有較多的去重型孔或裝配型孔，為減少零件應力多采用型孔孔邊倒圓設計，倒圓加工多采用加工中心進行加工。一般情況下，在型孔周邊存在開放空間的前提條件下使用專用倒圓銑刀可以完成此類型孔孔邊的倒圓加工要求，但針對型孔孔邊緣存在結構干涉的情況時，傳統(tǒng)的倒圓銑刀產(chǎn)生了物理干涉，無法正常加工，傳統(tǒng)倒圓銑刀的加工干涉示意簡圖，以往在此情況下，往往咨詢設計單位建議允許人工鉗修倒圓，其人工操作無法提高零件表面一致性，鉗修倒圓其型面僅宏觀上近似逼近，微觀上去量存在嚴重的不均勻性，對于高速轉動的轉子類零件的平衡也產(chǎn)生了影響。鑒于以上情況使用球頭銑刀或R銑刀逼近輪廓加工倒圓可以解決此類問題，在實踐應用中取得了良好效果。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中存在的因結構干涉無法使用傳統(tǒng)倒圓銑刀加工曲面輪廓棱邊倒圓的問題，本發(fā)明提供一種零件結構受限下的多曲率型孔棱邊倒圓加工方法及設備，使用球頭刀或R銑刀,采用角度增量控制進刀深度變量和輪廓偏移點坐標補償變量，以輪廓逼近形式加工型孔棱邊倒圓。

本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種零件結構受限下的多曲率型孔棱邊倒圓加工方法，包括如下步驟：

步驟1，根據(jù)零件結構、型孔尺寸及倒圓尺寸選擇銑加工刀具；

步驟2，根據(jù)銑加工刀具并依據(jù)粗糙度確定角度增量△α；

步驟3，根據(jù)零件結構及銑加工刀具的圓弧大小建立層深進給數(shù)學模型；

步驟4，將型孔對稱中心與坐標軸重合后，型孔輪廓向外側偏移一個倒圓半徑，型孔輪廓內側偏移一個刀具圓弧半徑；

步驟5，將型孔輪廓向外側偏移一個倒圓半徑，向內側偏移一個刀具圓弧半徑；將其偏移產(chǎn)生的最大輪廓中的切點與偏移產(chǎn)生的最小輪廓中的相應切點連線，確定切點連線與坐標軸之間的夾角；

步驟6，根據(jù)連線與坐標軸夾角及在坐標軸中的偏移矢量方向列出坐標關系對應表；

步驟7，根據(jù)坐標關系對應表建立輪廓加工刀具軌跡數(shù)學模型；

步驟8，根據(jù)建立輪廓加工刀具軌跡數(shù)學模型編制數(shù)控宏程序完成型孔棱邊倒圓加工。

優(yōu)選的，步驟1中，銑加工刀具的半徑公式如下：

d≤r_i-R₂；

其中，d為刀具半徑；r_i為組成型孔圓弧中數(shù)值最小的圓??；R₂為刀具圓弧。優(yōu)選的，步驟2中，角度增量△α的計算公式如下：

n＝90/△α-1；

其中，n為刀具下刀分層數(shù)，△α為角度增量。

優(yōu)選的，步驟3中，根據(jù)零件結構及銑加工刀具的圓弧大小建立層深進給數(shù)學模型的計算公式如下：