CN103317176A - 一种零件加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零件加工方法，包括如下步骤：a、通过数控设计模块在待加工零件上勾画出非连续圆弧窄端槽的轮廓；b、通过数控选刀***选刀；c、采用铣切加工方式，通过数控设定切削增量、切削深度、切削方式；d、选择轮廓进行铣削，确定边界：e、通过数控编程模块在待加工零件上自动铣削非连续圆弧窄端槽。大大提高加工效率，数控加工只需15分钟；零件质量得到有效控制；通过调整铣刀刀补值保证尺寸加工精度；降低了生产成本。

Description

一种零件加工方法

技术领域

本发明涉及航空发动机零件加工技术领域，特别地，涉及一种发动机喷射油道非连续圆弧窄端槽零件。

背景技术

喷射油道是航空发动机燃烧室部件的重要件，非连续圆弧窄端槽是一条油路。它的主要功用是燃油的通道，通过喷油孔将燃油喷到甩油盘，燃油雾化后给发动机燃烧室提供燃油。

非连续圆弧窄端槽一直采用电火花加工，电火花加工效率低。需要专用成型电极。零件尺寸靠成型电极直接保证，对电极的尺寸和技术条件要求严格，所以成型电极的设计和制造比较复杂。零件批量大的情况下，电极容易损耗严重，一旦电极损耗了，容易引起零件超差和报废，所以电极损耗后必须将电极报废。为保证零件加工质量，目前的情况是加工几个零件就必须更换电极，更换电极后又需要重新找正电极加工，工具加工成本很高。此外，电火花加工完后表面有层类似氧化层的物质，作为油路是不允许的，通常还要用砂布砂光，加工效率低，加工时间长。

因此，研制一种新型的零件加工方法己为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种零件加工方法，以解决加工效率低、加工时间长、加工程序繁琐、加工成本高等技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种零件加工方法，包括如下步骤：a、通过数控设计模块在待加工零件上勾画出非连续圆弧窄端槽的轮廓；b、通过数控选刀***选刀；c、采用铣切加工方式，通过数控设定切削增量、切削深度、切削方式；d、选择轮廓进行铣削，确定边界；e、通过数控编程模块在待加工零件上自动铣削非连续圆弧窄端槽。

进一步地，非连续圆弧窄端槽为3/4圆弧窄端槽。

进一步地，步骤b中的数控选刀***，根据轮廓宽度选择刀具直径；根据轮廓深度选择刀具长度。

进一步地，步骤e中零件加工，在非连续圆弧的起点，加工非连续圆弧的弧长在8mm内时，先采用螺旋铣削加工，然后选取整个轮廓，进行分层加工轮廓；随着深度的增加，非连续圆弧轮廓加工至圆弧弧长为8mm处时，铣刀抬刀，这时冷却液充分冲入3/4圆弧窄端槽中；最后进行分层铣削加工，按恒定深度切削，加工一层后返回非连续圆弧起点进行下一层的加工。

进一步地，螺旋铣削加工为对待加工零件采用螺旋进刀的方式加工非连续圆弧窄端槽，加工深度成螺旋状，由浅而深进行加工。

进一步地，刀具为铣刀，铣刀带有底刃。

进一步地，刀具采用钻石带涂层铣刀。

进一步地，刀具直径≤3mm，刀具长度≥7mm。

进一步地，步骤e中的加工为分层铣削，分多层分别进行切削。

进一步地，分层铣削分为十一层，分别进行切削，前面九层切削深度为0.3mm，铣刀转速为2000rpm，进给量为160mm/r；后两层切削深度为0.1mm，转速为2200rpm，进给量为160mm/r。

进一步地，在非连续圆弧窄端槽的直径方向设置好切削半径补偿，当刀具磨损时，通过数控刀补模块进行刀具补偿，直至刀具不锋利及时更换刀具。

进一步地，零件加工进行轮廓螺旋铣数控编程，对加工前进行数据设定和仿真模拟，对加工过程实行数控。

进一步地，在加工参数设置完后采用仿真模块观察刀具与待加工零件是否干涉，校验程序编制是否正确，准确无误按参数进行加工；数据有误，修正数据，重复观察和校验步骤。

本发明具有以下有益效果：

1、大大提高加工效率。电火花依靠极问放电将金属熔化，加工效率低下，加工1个零件需150分钟，现在数控加工只需15分钟。

2、零件质量得到有效控制。以前电极磨损易造成零件超差和报废，现在可通过调整铣刀刀补值保证尺寸加工精度。

3、降低了生产成本。以前加工的工具电极费用很高。

4、加工深度成螺旋由浅而深，铁屑容易排出，刀具不容易折断；采用螺旋进刀，避免刀具直径小而打刀；设置分层铣削，避免余量大造成刀具折断。设置高转速高进给，提高加工效率和加工表面质量。

5、直径方向设置好切削半径补偿指令，刀具一旦磨损，可通过数控面板，完成刀具补偿，保证零件尺寸和精度要求。

6、对所有参数设置完成后采用仿真模块，观察刀具与零件是否干涉，效验程序编制是否正确，能够大大提高加工的精度。

7、根据零件的特点，在距非连续圆弧起点，弧长8mm内，先采用螺旋铣削加工，然后选取整个轮廓，进行分层加工轮廓，这样做的好处：不需要加工落刀孔，减少了刀具换刀时间，减少了一把刀具。随着深度的增加，非连续圆弧轮廓加工至弧长8mm处时，铣刀抬刀，这时冷却液充分冲入3/4圆弧窄端槽中，铁屑容易排出，避免铁屑将刀具折断。最后进行分层铣削加工，按恒定深度切削，加工一层后返回下一层，即能保证加工质量。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的零件加工方法的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的待加工零件的剖面结构示意图；

图3是本发明优选实施例的待加工零件的俯视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的零件加工方法的结构示意图，图2是本发明优选实施例的待加工零件的剖面结构示意图，图3是本发明优选实施例的待加工零件的俯视结构示意图，如图1、2、3所示，零件加工方法，包括如下步骤：a、通过数控设计模块在待加工零件2上勾画出非连续圆弧窄端槽的轮廓；b、通过数控选刀***选刀；c、采用铣切加工方式，通过数控设定切削增量、切削深度、切削方式；d、选择轮廓进行铣削，确定边界；确定走刀路径；e、通过数控编程模块在待加工零件2上自动铣削非连续圆弧窄端槽。大大提高加工效率。电火花依靠极间放电将金属熔化，加工效率低下，加工1个零件需150分钟，现在数控加工只需15分钟。零件质量得到有效控制。以前电极磨损易造成零件超差和报废，现在可通过调整铣刀刀补值保证尺寸加工精度。降低了生产成本。以前加工的工具电极费用很高。

其还在于，非连续圆弧窄端槽为3/4圆弧窄端槽1。步骤b中的数控选刀***，根据轮廓宽度选择刀具直径；根据轮廓深度选择刀具长度。步骤e中零件加工，在非连续圆弧的起点，加工非连续圆弧的弧长在8mm内时，先采用螺旋铣削加工，然后选取整个轮廓，进行分层加工轮廓：随着深度的增加，非连续圆弧轮廓加工至圆弧弧长为8mm处时，铣刀抬刀，这时冷却液充分冲入3/4圆弧窄端槽1中；最后进行分层铣削加工，按恒定深度切削，加工一层后返回非连续圆弧起点进行下一层的加工。螺旋铣削加工为对待加工零件2采用螺旋进刀的方式加工非连续圆弧窄端槽，加工深度成螺旋状，由浅而深进行加工。刀具为铣刀，铣刀带有底刃。刀具采用钻石带涂层铣刀。刀具直径≤3mm，刀具长度≥7mm。步骤e中的加工为分层铣削，分多层分别进行切削。分层铣削分为十一层，分别进行切削，前面九层切削深度为0.3mm，铣刀转速为2000rpm，进给量为160mm/r；后两层切削深度为0.1mm，转速为2200rpm，进给量为160mm/r。在非连续圆弧窄端槽的直径方向设置好切削半径补偿，当刀具磨损时，通过数控刀补模块进行刀具补偿，直至刀具不锋利及时更换刀具。零件加工进行轮廓螺旋铣数控编程，对加工前进行数据设定和仿真模拟，对加工过程实行数控。Edcame七轴编程软件在加工参数设置完后采用仿真模块观察刀具与待加工零件2是否干涉，校验程序编制是否正确，准确无误按参数进行加工；数据有误，修正数据，重复观察和校验步骤。加工深度成螺旋由浅而深，铁屑容易排出，刀具不容易折断；采用螺旋进刀，避免刀具直径小而打刀；设置分层铣削，避免余量大造成刀具折断。设置高转速高进给，提高加工效率和加工表面质量。直径方向设置好切削半径补偿指令，刀具一旦磨损，可通过数控面板，完成刀具补偿，保证零件尺寸和精度要求。对所有参数设置完成后采用仿真模块，观察刀具与零件是否干涉，效验程序编制是否正确，能够大大提高加工的精度。根据零件的特点，在距非连续圆弧起点，弧长8mm内，先采用螺旋铣削加工，然后选取整个轮廓，进行分层加工轮廓，这样做的好处：不需要加工落刀孔，减少了刀具换刀时间，减少了一把刀具。随着深度的增加，非连续圆弧轮廓加工至弧长8mm处时，铣刀抬刀，这时冷却液充分冲入3/4圆弧窄端槽1中，铁屑容易排出，避免铁屑将刀具折断。最后进行分层铣削加工，按恒定深度切削，加工一层后返回下一层，即能保证加工质量。

实施时，根据零件的特点进行了认真分析，选用Edcame七轴编程软件进行轮廓螺旋铣编程。首先在设计模块画出3/4圆弧窄端槽1，根据轮廓宽度选择刀具直径应该小于或等于3mm，根据轮廓深度选择刀具长度，刀具长度大于或等于7mm，通过数控选刀***选刀，选出满足加工3/4圆弧窄端槽1的刀具，最后确定厂家为钻石的带涂层外购铣刀能满足要求；然后在加工模式选择铣切加工，选择刀具模型，进一步选择轮廓铣，选择轮廓的起点和终点，(起点和终点选择在要加工的轮廓的一小部分)，进一步选择边界，在切削深度选项中设置好切削增量、切削深度，同时勾选“螺旋”选项，实现了3/4圆弧窄端槽1进刀处螺旋加工，这样编程加工深度成螺旋由浅而深，铁屑容易排出，刀具不容易折断；最后再选择轮廓铣，选择整个轮廓做起点和终点，进一步选择边界，在程序中设好削增量、切削深度，将3/4圆弧窄端槽1分层铣削，前面9层切削深度为0.3mm，转速S2000，进给F160，后2层切削深度为0.1mm，转速S2200，进给F160，同时直径方向设置好切削半径补偿指令，刀具一旦磨损，操作者可通过面板，输入刀具补偿值，保证零件尺寸和精度要求。采用螺旋进刀，避免刀具直径小而打刀；设置分层铣削，避免余量大造成刀具折断。设置高转速高进给，提高加工效率和加工表面质量。所有参数设置完后采用仿真模块，观察刀具与零件是否干涉，效验程序编制是否正确。

根据零件的特点进行了认真分析，在距非连续圆弧起点，弧长8mm内，先采用螺旋铣削加工，然后选取整个轮廓，进行分层加工轮廓，这样做的好处：不需要加工落刀孔，减少了刀具换刀时间，减少了一把刀具。随着深度的增加，非连续圆弧轮廓加工至弧长8mm处时，铣刀抬刀，这时冷却液充分冲入3/4圆弧窄端槽1中，铁屑容易排出，避免铁屑将刀具折断。最后进行分层铣削加工，按恒定深度切削，加工一层后返回下一层，即能保证加工质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种零件加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、通过数控设计模块在待加工零件上勾画出非连续圆弧窄端槽的轮廓；

b、通过数控选刀***选刀；

c、采用铣切加工方式，通过数控设定切削增量、切削深度、切削方式；

d、选择所述轮廓进行铣削，确定边界；

e、通过数控编程模块在待加工零件上自动铣削非连续圆弧窄端槽。

2.根据权利要求1所述的零件加工方法，其特征在于，所述非连续圆弧窄端槽为3/4圆弧窄端槽。

3.根据权利要求2所述的零件加工方法，其特征在于，所述步骤b中的数控选刀***，根据轮廓宽度选择刀具直径；根据轮廓深度选择刀具长度。

4.根据权利要求3所述的零件加工方法，其特征在于，

所述步骤e中零件加工，

在所述非连续圆弧的起点，

加工非连续圆弧的弧长在8mm内时，先采用螺旋铣削加工，然后选取整个轮廓，进行分层加工轮廓；

随着深度的增加，非连续圆弧轮廓加工至圆弧弧长为8mm处时，铣刀抬刀，这时冷却液充分冲入3/4圆弧窄端槽中；

最后进行分层铣削加工，按恒定深度切削，加工一层后返回非连续圆弧起点进行下一层的加工。

5.根据权利要求4所述的零件加工方法，其特征在于，

螺旋铣削加工为对待加工零件采用螺旋进刀的方式加工非连续圆弧窄端槽，

加工深度成螺旋状，

由浅而深进行加工。

6.根据权利要求5所述的零件加工方法，其特征在于，刀具为铣刀，铣刀带有底刃。

7.根据权利要求6所述的零件加工方法，其特征在于，刀具采用钻石带涂层铣刀。

8.根据权利要求7所述的零件加工方法，其特征在于，刀具直径≤3mm，刀具长度≥7mm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的零件加工方法，其特征在于，步骤e中的加工为分层铣削，分多层分别进行切削。

10.根据权利要求9所述的零件加工方法，其特征在于，

分层铣削分为十一层，分别进行切削，

前面九层切削深度为0.3mm，铣刀转速为2000rpm，进给量为160mm/r；

后两层切削深度为0.1mm，转速为2200rpm，进给量为160mm/r。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的零件加工方法，其特征在于，在非连续圆弧窄端槽的直径方向设置好切削半径补偿，当刀具磨损时，通过数控刀补模块进行刀具补偿，直至刀具不锋利及时更换刀具。

12.根据权利要求1至8中任一项所述的零件加工方法，其特征在于，零件加工进行轮廓螺旋铣数控编程，对加工前进行数据设定和仿真模拟，对加工过程实行数控。

13.根据权利要求12所述的零件加工方法，其特征在于，在加工参数设置完后采用仿真模块观察刀具与待加工零件是否干涉，校验程序编制是否正确，准确无误按参数进行加工；数据有误，修正数据，重复观察和校验步骤。

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