CN103949704A - 一种锥形壳体表面上异型孔的孔口内外倒圆角的铣削方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工技术领域，其运用T型立铣刀在数控铣床上实现高效加工壳体零件表面上异型孔的孔口内外倒圆角的高效加工方法，其具有只需一把专用T型立铣刀就可加工孔口内外圆角的特点，可对任意形状壳体零件表面上的孔口进行加工，特别是针对圆锥形、圆柱形等常见壳体零件表面上的孔口进行加工，还具有效率高、质量稳定的特点。

Description

一种锥形壳体表面上异型孔的孔口内外倒圆角的铣削方法

一、技术领域：

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种锥形壳体表面上异型孔的孔口内外倒圆角的铣削方法。

二、背景技术：

航空发动机零件多为环类，很多零件为了减轻重量，往往在壳体表面上设计了多组异型孔（通孔），如图1所示，其孔口内外一般要求倒圆角，以增强零件寿命。传统加工方法是采用钳工逐个用锉刀或打光刀手工粗倒圆角后，再用砂布或抛光轮抛光。但这种方法的加工效率低、劳动强度大、质量不稳定。

三、发明内容：

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种锥形壳体表面上异型孔的孔口内外倒圆角的铣削方法，其可对壳体零件表面上的孔口进行加工，特别是针对圆锥形、圆柱形等常见壳体零件表面上的孔口内外圆角进行加工，具有效率高、劳动强度低、质量稳定的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种锥形壳体表面上异型孔的孔口内外倒圆角的铣削方法，其特征在于：所述的铣削步骤为：

a.先把可分度的铣床夹具安装到立式三轴数控加工中心的工作台上，并找正夹具，而后把零件装入夹具，并压紧压板，使得零件固定在夹具的转盘上，该夹具使得零件外锥表面水平，分度；

b.在把钻头、通用立铣刀、T型立铣刀装到立式三轴数控加工中心的刀库里，并通过夹具上的圆球对刀；

c.调用对应的数控程序，可进行钻孔、铣孔、铣外侧圆角、铣内侧圆角的操作，就可完成铣削孔口内外的倒圆角的加工；

d. 每加工第一组孔与倒圆角时，拔下定位销，转动转盘，再次插上定位销，可使得夹具分度一次，从而可以加工第二组孔与倒圆角，重复以上步骤，直至加工完所有孔口圆角。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：

a.可对壳体零件表面上的孔口进行加工，特别是对圆锥形、圆柱形等常见壳体的加工，且具有加工效率高、劳动强度低、质量稳定的特点；

b. 铣削圆角时，只有刀具的转角R刃口部分与零件接触，因而接触面积比周刃切削时小，所以切削力也小，散热好、刀具磨损小、寿命长、切削速度高。

四、附图说明：

图1为圆锥面上带有异型孔的壳体类零件轮廓示意图；

图2为零件在夹具上装夹位置的示意图；

图3为T型立铣刀的外轮廓示意图；

图4为铣外侧圆角的数控程序对应的刀具轨迹三视图的主视图；

图5为铣外侧圆角的数控程序对应的刀具轨迹三视图的俯视图

图6为铣外侧圆角的数控程序对应的刀具轨迹三视图的左视图

图7为铣外侧圆角的数控程序对应的刀具轨迹三视图的斜视图；

图8 为T型立铣刀铣零件外侧圆角的位置示意图；

图9为铣内侧圆角的数控程序对应的刀具轨迹三视图的主视图；

图10为铣内侧圆角的数控程序对应的刀具轨迹三视图的俯视图

图11为铣内侧圆角的数控程序对应的刀具轨迹三视图的左视图

图12为铣内侧圆角的数控程序对应的刀具轨迹三视图的斜视图；

图13 为T型立铣刀铣零件内侧圆角的位置示意图；  

附图标记：1—零件，2—定位销，3—紧压板，4—圆球，5—转盘，6—T型立铣刀。

五、具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

参见图1-图13：一种锥形壳体表面上异型孔的孔口内外倒圆角的铣削方法：所述的铣削步骤为：

a.先把可分度的铣床夹具安装到立式三轴数控加工中心的工作台上，并找正夹具，如图2所示，而后把零件装入夹具，并压紧压板3，使得零件固定在夹具的转盘5上。该夹具的作用有两点：一是可以使得零件外锥表面水平；二是可以分度；

b.把钻头、通用立铣刀、T型立铣刀装到立式三轴数控加工中心的刀库里，并通过夹具上的圆球4对刀，如图2所示。

c.调用对应的数控程序，可进行钻孔、铣孔、铣外侧圆角、铣内侧圆角的操作，就可完成铣削孔口内外的倒圆角的加工。

d. 如图2所示，每加工第一组孔与倒圆角时，拔下定位销2，转动转盘5，再次插上定位销2，可使得夹具分度一次，从而可以加工零件上第二组孔与倒圆角，重复以上步骤，直至加工完所有孔口圆角。

所述的 T型立铣刀的特征为：带上下2组外凸的R角，如图3所示，且刀具的最大直径必须小于异型孔的最小直径，以便和零件不干涉。

T型立铣刀铣削孔口圆角的原理：(铣削时分外侧和内测)

a.当铣削零件外侧圆角时，用T型立铣刀下面的R刃口铣削，如图8所示，T型立铣刀按照（如图4、5、6、7）所示形状的刀具轨迹运动，就可完成铣削；

b.当铣削零件内侧圆角时，T型立铣刀需要深入到孔里，用T型立铣刀上面的R刃口铣削，如图13所示，T型立铣刀按照（如图9、10、11、12）所示形状的刀具轨迹运动，就可完成铣削。

铣外侧、内侧圆角的数控程序的生成办法：例如，在UG软件里，先按照零件加工位置做好零件的三维数字模型，如图2中的 零件1所示，在设置好T型立铣刀（图3所示）的轮廓数据，如刀具的最大直径值、上下刃口R值等。而后运用“固定轴曲面轮廓铣”的方法，选定要铣削的一圈圆角曲面为铣削区域，分别生成外圆角的加工刀具轨迹（如图4、5、6、7所示）和内圆角的加工刀具轨迹（如图9、10、11、12所示），再通过软件里的后处理功能就可生成对应数控程序，通过修改进退刀等基本数据就可传入机床。

例如：铣削材料为45号钢的零件时，要求倒圆角R1.5，在通用三轴加工中心上进行（型号：HS214，台湾生产,数控***：FAUNC Serise 0i-MC），用最大直径为Ф13mm的T型立铣刀（上下刃口R值均为1.5mm,材料为硬质合金，牌号YT15，厂家株洲钻石刀具公司），切削速度可达到80m/min、进给速度可达到300mm/min。

Claims (1)

1.一种锥形壳体表面上异型孔的孔口内外倒圆角的铣削方法，其特征在于：所述的铣削步骤为：

a.先把可分度的铣床夹具安装到立式三轴数控加工中心的工作台上，并找正夹具，而后把零件装入夹具，并压紧压板（3），使得零件固定在夹具的转盘（5）上，该夹具使得零件外锥表面水平，分度；

b.在把钻头、通用立铣刀、T型立铣刀装到立式三轴数控加工中心的刀库里，并通过夹具上的圆球（4）对刀；

c.调用对应的数控程序，可进行钻孔、铣孔、铣外侧圆角、铣内侧圆角的操作，就可完成铣削孔口内外的倒圆角的加工；

d. 每加工第一组孔与倒圆角时，拔下定位销（2），转动转盘（5），再次插上定位销（2），可使得夹具分度一次，从而可以加工第二组孔与倒圆角，重复以上步骤，直至加工完所有孔口圆角。