CN112620755A - 一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数控加工技术领域，特别是涉及一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，包括半精加工和精加工，在进行精加工时，采用一层内形一层外形的交替铣削方法同时加工槽腔内外形；当薄壁高缘条槽腔为开放槽腔时，内外形连续绕圈铣削，加工刀轨为每层连续的闭合曲线；当薄壁高缘条槽腔为封闭槽腔时，内外形单层交替铣削，加工刀轨为内外形分段的非连续曲线。通过本方法，提高零件加工过程中的刚性，能有效解决零件变形、加工振动和加工效率低的问题。

Description

一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域，特别是涉及一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法。
背景技术
随着航空工业的迅速发展，新型飞机高速性、高机动性、安全可靠性、长服役寿命等性能不断提升，对飞机结构件的结构特性提出越来越严苛的要求。为了减轻飞机重量，增强结构强度，飞机设计与制造过程中大量采用薄壁高缘条槽腔结构，此类零件缘条高度厚度比小，结构刚性弱，加工过程稳定性差，极易发生振颤，造成零件加工质量问题。
目前，薄壁高缘条零件的传统加工方案是先加工槽腔内形到位，再加工槽腔外形，或先加工槽腔外形到位，再加工槽腔内形。但该方案先加工缘条一侧到位后，缘条厚度整体减小，刚性大大降低，再加工缘条另一侧时由于切削力过大造成缘条振动，引起弹刀拉刀，甚至导致缘条壁厚超差、零件报废。为尽量避免加工过程中的弹刀拉刀，实际生产中常采用降低切宽、切深、进给速度等切削参数的方法减小切削力，但该方法大大降低了加工效率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，采用交替铣削同时加工内外形的方法，提高零件加工过程中的刚性，能有效解决零件变形、加工振动和加工效率低的问题。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，包括半精加工和精加工，其特征在于：在进行精加工时，采用一层内形一层外形的交替铣削方法同时加工槽腔内外形；当薄壁高缘条槽腔为开放槽腔时，内外形连续绕圈铣削，加工刀轨为每层连续的闭合曲线；当薄壁高缘条槽腔为封闭槽腔时，内外形单层交替铣削，加工刀轨为内外形分段的非连续曲线。
半精加工完成后，判断半精加工内外形所留余量是否大于精加工的切削宽度，若是，精加工内外形时，采用径向分层的加工方式；若否，则不采用径向分层的加工方式。
当薄壁高缘条高度厚度比小于15~20时，半精加工缘条侧面留等厚余量；薄壁高缘条高度厚度比大于20时，半精加工缘条侧面留阶梯状余量。
在精加工槽腔内外形时，径向最后一层余量不小于3~5mm。
在精加工槽腔内外形时，轴向切深为2~5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：
1、本发明在精加工时，采用交替铣削同时加工内外形的方法加工薄壁高缘条结构件，可以大大提高零件加工过程中的刚性和稳定性，有效防止零件变形和加工振动，避免精加工时的弹刀问题，提升薄壁高缘条零件的加工效率和表面质量。
2、精加工径向最后一层余量不能过大也不能过小，若余量过大会大大增加切削力和切削热的产生，进而影响零件加工精度和表面质量，因此，当半精加工内外形所留余量大于精加工的切削宽度时，余量过大，增加径向分层保证精加工径向最后一刀余量合适。
3、薄壁高缘条的高度厚度比小于15~20时，其刚性相对较好，半精加工可以留等厚余量，降低数控编程难度，提高加工效率。当高度厚度比大于20时，其刚性较弱，半精加工时侧面留阶梯状余量，即缘条侧面余量从上至下逐渐递增，能达到增加零件刚性的目的。
4、径向最后一层余量不小于3~5mm，能保证薄壁高缘条精加工过程中的刚性和稳定性，避免会引起弹刀现象，将零件铣伤。轴向切深为2~5mm，能提高精加工效率。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为本发明的加工方法流程示意图；
图2为本发明中传统精加工方法与本发明中的精加工方法的对比示意图，其中，图a为传统精加工方法，图b为本发明中的精加工方法；
图3为本发明中开放槽腔精加工刀轨示意图；
图4为本发明中封闭槽腔精加工刀轨示意图。
具体实施方式
实施例1
作为本发明基本实施方式，本发明包括一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，包括半精加工和精加工。在进行精加工时，采用一层内形一层外形的交替铣削方法同时加工槽腔内外形。当薄壁高缘条槽腔为开放槽腔时，内外形连续绕圈铣削，加工刀轨为每层连续的闭合曲线；当薄壁高缘条槽腔为封闭槽腔时，内外形单层交替铣削，加工刀轨为内外形分段的非连续曲线。
实施例2
作为本发明一较佳实施方式，本发明包括一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，包括半精加工和精加工。半精加工时，当薄壁高缘条高度厚度比小于15时，半精加工缘条侧面留等厚余量。半精加工完成后，判断半精加工内外形所留余量是否大于精加工的切削宽度，若是，精加工内外形时，采用径向分层的加工方式；若否，则不采用径向分层的加工方式。在进行具体的精加工过程时，参照说明书附图1和说明书附图3，采用一层内形一层外形的交替铣削方法同时加工槽腔内外形。当薄壁高缘条槽腔为开放槽腔时，内外形连续绕圈铣削，加工刀轨为每层连续的闭合曲线。在进行精加工时，轴向切深Ap为2mm，径向最后一层余量Ae不小于3mm。
实施例3
作为本发明另一较佳实施方式，本发明包括一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，包括半精加工和精加工。半精加工时，薄壁高缘条高度厚度比大于20时，半精加工缘条侧面留阶梯状余量。在进行精加工时，采用一层内形一层外形的交替铣削方法同时加工槽腔内外形。轴向切深Ap为5mm，径向最后一层余量Ae不小于5mm。参照说明书附图4，当薄壁高缘条槽腔为封闭槽腔时，内外形单层交替铣削，加工刀轨为内外形分段的非连续曲线。
实施例4
作为本发明最佳实施方式，本发明包括一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，包括半精加工和精加工。当薄壁高缘条高度厚度比小于20时，半精加工缘条侧面留等厚余量；薄壁高缘条高度厚度比大于20时，半精加工缘条侧面留阶梯状余量。半精加工完成后，判断半精加工内外形所留余量是否大于精加工的切削宽度，若是，精加工内外形时，采用径向分层的加工方式；若否，则不采用径向分层的加工方式。
在进行精加工时，参照说明书附图1和说明书附图2，本发明不再先加工槽腔内形到位，再加工槽腔外形，或先加工槽腔外形到位，再加工槽腔内形。而是
采用一层内形一层外形的交替铣削方法同时加工槽腔内外形。当薄壁高缘条槽腔为开放槽腔时，内外形连续绕圈铣削，加工刀轨为每层连续的闭合曲线；当薄壁高缘条槽腔为封闭槽腔时，内外形单层交替铣削，加工刀轨为内外形分段的非连续曲线。
在精加工槽腔内外形时，轴向切深为4mm，径向最后一层余量不小于4mm。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，包括半精加工和精加工，其特征在于：在进行精加工时，采用一层内形一层外形的交替铣削方法同时加工槽腔内外形；当薄壁高缘条槽腔为开放槽腔时，内外形连续绕圈铣削，加工刀轨为每层连续的闭合曲线；当薄壁高缘条槽腔为封闭槽腔时，内外形单层交替铣削，加工刀轨为内外形分段的非连续曲线。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，其特征在于：半精加工完成后，判断半精加工内外形所留余量是否大于精加工的切削宽度，若是，精加工内外形时，采用径向分层的加工方式；若否，则不采用径向分层的加工方式。
3.根据权利要求1或2所述的一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，其特征在于：当薄壁高缘条高度厚度比小于15~20时，半精加工缘条侧面留等厚余量；薄壁高缘条高度厚度比大于20时，半精加工缘条侧面留阶梯状余量。
4.根据权利要求3所述的一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，其特征在于：在精加工槽腔内外形时，径向最后一层余量不小于3~5mm。
5.根据权利要求4所述的一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法，其特征在于：在精加工槽腔内外形时，轴向切深为2~5mm。
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