CN108296722A - 一种多组合多角度曲面的加工工艺 - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种多组合多角度曲面的加工工艺，加工工艺的步骤为：S1、第一次开粗，用盘铣刀对原材料进行第一次粗加工，并用立铣刀清除拐角处残料，成型产品第一面外形并留工艺凸台；S2、第二次开粗，用立铣刀对第一面外形进行第二次粗加工；S3、精加工，用球刀对第一面外形进行精加工，加工第一面外形到指定尺寸；S4、反向装夹加工，通过仿形夹具将半成品反向装夹并通过工艺凸台进行固定，对半成品重复S1～S3操作成型第二面外形同时成型螺丝凸台；S5、加工螺丝孔，在螺丝凸台上加工螺丝孔后，铣掉工艺凸台。对机仓精密盖板通过五轴机床的转动保证刀具与所加工位置垂直，解决了大尺寸薄壁零件的多曲面多角度的精密加工问题。

Description

一种多组合多角度曲面的加工工艺
技术领域
本发明涉及航空中发动机机仓精密盖板的生产，尤其是涉及一种多组合多角度曲面的加工工艺。
背景技术
在航空领域中，发动机是其核心部件，航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，为飞机提供飞行所需动力，作为飞机的心脏，它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性，是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。发动机的生产与制造是关乎到使用者生命安全的，所以发动机的制作需要达到很高的标准，而发动机的机仓精密盖板也是其重要部件，由于机仓精密盖板的最终成品其壁厚为1.2mm，属于薄壁件，而且其曲面形状比较复杂，采用普通的加工方式(冲压、折弯等)难度较大，加工出来的产品也极易变形，根本达不到所需标准，而且机仓精密盖板也不方便进行装夹固定；为了不影响产品的质量，目前都是通过将整块的实心铝件去除材料加工成型的方式，材料去除率达到98％，这种去除材料方式现有的加工工艺效率较低并且也不容易保证机仓精密盖板质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高效率并且保证质量的多组合多角度曲面的加工工艺。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种多组合多角度曲面的加工工艺，所述的加工工艺的步骤为：
S1、第一次开粗，采用盘铣刀对原材料进行第一次粗加工，并采用立铣刀清除拐角处的残料，初步成型产品第一面外形并留有工艺凸台；
S2、第二次开粗，采用立铣刀对第一面外形进行第二次粗加工，使曲面的金属流向均匀一致，并留有加工余量；
S3、精加工，采用球刀对第一面外形进行精加工，加工第一面外形到指定尺寸；
S4、反向装夹加工，通过仿形夹具将半成品反向装夹并通过工艺凸台进行固定，对半成品重复S1～S3操作成型第二面外形同时成型螺丝凸台；
S5、加工螺丝孔，在螺丝凸台上加工螺丝孔后，铣掉工艺凸台。
步骤S1～S5中通过五轴机床工作台的摆动使得加工位置始终与刀具垂直。
进一步具体的，所述的步骤S1～S5中采用切削液的浓度为15％～20％。
进一步具体的，所述的步骤S1中采用直径为50mm的盘铣刀。
进一步具体的，所述的步骤S4中的仿形夹具在装夹的时候与第一面外形完全贴合。
进一步具体的，所述的步骤S1中采用直径为20mm的立铣刀。
进一步具体的，所述的步骤S2中采用直径为12mm的立铣刀。
进一步具体的，所述的步骤S3中采用直径为12mm的球刀。
进一步具体的，所述的刀具的转速为10000r/min，刀具的进给速度为 5000mm/min。
本发明的有益效果是：通过上述工艺方法，对机仓精密盖板采用去料加工并通过五轴机床的转动保证刀具与所加工位置始终垂直，通过工艺凸台进行固定，解决了大尺寸薄壁零件的多曲面多角度的精密加工，提高效率并且能够提高精密度和质量。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示一种多组合多角度曲面的加工工艺，主要用于航空飞机的发动机机仓精密盖板的加工，由于机仓精密盖板较薄，且第一面与第二面均为多角度曲面，需要对其加工的方式不同，其加工工艺的步骤为：
S1、第一次开粗，采用直径为50mm的盘铣刀对整块的原材料进行第一次粗加工，粗加工的主要目的是将产品的外形基本加工出来，盘铣刀加工完成之后，由于有些拐角处的材料直径为50mm的盘铣刀不方便加工，所以使用直径为20mm的立铣刀清除拐角处的残料，此时，初步成型产品第一面外形并留有工艺凸台以及加工余量；盘铣刀以及立铣刀的转速设置在10000r/min，刀具的进给速度为5000mm/min。
S2、第二次开粗，采用直径为12mm的立铣刀对第一面外形进行第二次粗加工，12mm立铣刀可以直接对第一面外形进行加工，不需要换刀，此时加工主要目的是保证第一面外形曲面的金属流向均匀一致，为后续精加工留有加工余量；立铣刀的转速设置在10000r/min，刀具的进给速度为5000mm/min。
S3、精加工，采用直径为12×26mm的球刀对第一面外形进行精加工，加工第一面外形到指定尺寸；球刀的转速设置在10000r/min，刀具的进给速度为5000mm/min。
S4、反向装夹加工，通过仿形夹具将半成品反向装夹并通过工艺凸台进行固定，仿形夹具的表面设置均匀分布的真空孔，方向夹具需要与产品的第一面完全贴合，能够起到支撑产品的作用并且防止漏气，通过抽真空将产品进行固定；之后对半成品重复S1～S3操作，第一，对第二面进行第一次开粗操作，采用直径为50mm的盘铣刀对第二面外形进行第一次粗加工，粗加工的主要目的是将产品的外形基本加工出来，盘铣刀加工完成之后，使用直径为 20mm的立铣刀清除拐角处的残料，此时，初步成型产品第二面外形并留有加工余量；盘铣刀以及立铣刀的转速设置在10000r/min，刀具的进给速度为 5000mm/min；第二，对第二面进行第二次开粗操作，采用直径为12mm的立铣刀对第二面外形进行第二次粗加工，采用12mm立铣刀直接对第二面外形进行加工，不需要换刀，此时加工主要目的是保证第二面外形曲面的金属流向均匀一致，为后续精加工留有加工余量；立铣刀的转速设置在10000r/min，刀具的进给速度为5000mm/min；第三，对第二面进行精加工操作，采用直径为 12×26mm的球刀对第二面外形进行精加工，加工第二面外形到指定尺寸；同时成型第二面外形内部的螺丝凸台，螺丝凸台主要的作用是在其上加工螺丝孔用于固定机仓精密盖板。
S5、加工螺丝孔，在螺丝凸台上加工螺丝孔后，铣掉工艺凸台，产品完全成型。
在步骤S1～S5中通过五轴机床工作台的摆动使得需要加工的位置始终与刀具垂直，由于机仓精密盖板是多曲面，若采用普通的加工机床，不能够随时保证加工位置与刀具的垂直，从而容易出现残次品。
在上述工作过程中，机床始终采用浓度为15％～20％的切削液，这种切削液有利于排屑，并且还能够防止粘刀，进一步提高产品的表面质量。
综上，采用上述加工工艺能够得到质量较好的机仓精密盖板，解决了大尺寸多曲面多角度薄壁件难加工的问题，大大提高了加工效率以及产品质量，能够实现自动化生产，节省人力。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种多组合多角度曲面的加工工艺，其特征在于，所述的加工工艺的步骤为：
S1、第一次开粗，采用盘铣刀对原材料进行第一次粗加工，并采用立铣刀清除拐角处的残料，初步成型产品第一面外形并留有工艺凸台；
S2、第二次开粗，采用立铣刀对第一面外形进行第二次粗加工，使曲面的金属流向均匀一致，并留有加工余量；
S3、精加工，采用球刀对第一面外形进行精加工，加工第一面外形到指定尺寸；
S4、反向装夹加工，通过仿形夹具将半成品反向装夹并通过工艺凸台进行固定，对半成品重复S1～S3操作成型第二面外形同时成型螺丝凸台；
S5、加工螺丝孔，在螺丝凸台上加工螺丝孔后，铣掉工艺凸台。
步骤S1～S5中通过五轴机床工作台的摆动使得加工位置始终与刀具垂直。
2.根据权利要求1所述的多组合多角度曲面的加工工艺，其特征在于，所述的步骤S1～S5中采用切削液的浓度为15％～20％。
3.根据权利要求1所述的多组合多角度曲面的加工工艺，其特征在于，所述的步骤S1中采用直径为50mm的盘铣刀。
4.根据权利要求1所述的多组合多角度曲面的加工工艺，其特征在于，所述的步骤S4中的仿形夹具在装夹的时候与第一面外形完全贴合。
5.根据权利要求1所述的多组合多角度曲面的加工工艺，其特征在于，所述的步骤S1中采用直径为20mm的立铣刀。
6.根据权利要求1所述的多组合多角度曲面的加工工艺，其特征在于，所述的步骤S2中采用直径为12mm的立铣刀。
7.根据权利要求1所述的多组合多角度曲面的加工工艺，其特征在于，所述的步骤S3中采用直径为12mm的球刀。
8.根据权利要求1所述的多组合多角度曲面的加工工艺，其特征在于，所述的刀具的转速为10000r/min，刀具的进给速度为5000mm/min。
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