CN113199068A - 一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法 - Google Patents

一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，在五坐标数控铣床上，采用焊接金刚石铣刀，对玻璃钢零件进行加工，在加工时，先铣出玻璃钢零件的尖角结构，然后再铣加工出玻璃钢材料的其他结构；对玻璃钢零件的尖角结构进行铣削加工的具体操作为：对玻璃钢零件的尖角结构的斜面1进行铣削，铣削时的数控导轨采用螺旋进方式4，并采用回形导轨5对尖角结构的斜面1进行粗加工和精加工，在加工时，所述金刚石铣刀的刀轴方向与尖角结构的斜面1垂直，使用金刚石铣刀的底齿对斜面1进行加工。本发明提供的方法解决了玻璃钢零件尖角结构因材料特性及结构特性在机械加工过程中存在的分层、泛白等质量问题。

Description

一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法
技术领域
本发明属于复合材料切削加工技术领域，具体地说，涉及一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法。
背景技术
玻璃钢(FRP)亦称作GFRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称为玻璃钢，不同于钢化玻璃。
由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之别。质轻而硬，不导电，性能稳定，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。
玻璃钢学名纤维增强塑料，俗称FRP(Fiber Reinforced Plastics)，即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料(GFRP)，碳纤维增强复合塑料(CFRP)，硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料
在航空领域，因飞机对重量要求极高，对强度要求也很高，故因玻璃钢材料的轻质以及高强度等特性，在飞机加工中多使用玻璃钢材料。
但基于航空的安全性，对于材料的标准和要求也极高。在玻璃钢材料的航空应用中，常常会有带尖角结构的玻璃钢材料。同时因为尖角结构相对脆弱，传统加工中时常会出现尖角结构分层、撕裂泛白等质量缺陷，最终影响零件交付使用。
发明内容
本发明针对尖角结构相对脆弱，传统加工中时常会出现尖角结构分层、撕裂泛白等质量缺陷，最终影响零件交付使用的问题，提出了一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，通过数控导轨采用螺旋进方式，并采用回形导轨对尖角结构的斜面进行粗加工和精加工的铣削加工方式，大大避免了尖角材料出现分层、撕裂泛白等质量缺陷，提高了产品最终的成品率。
本发明具体实现内容如下：
本发明提出了一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，在五坐标数控铣床上，采用焊接金刚石铣刀，对玻璃钢零件进行加工，在加工时，先铣出玻璃钢零件的尖角结构，然后再铣加工出玻璃钢材料的其他结构；对玻璃钢零件的尖角结构进行铣削加工的具体操作为：
对玻璃钢零件的尖角结构的斜面进行铣削，铣削时的数控导轨采用螺旋进方式，并采用回形导轨对尖角结构的斜面进行粗加工和精加工，在加工时，所述金刚石铣刀的刀轴方向与尖角结构的斜面垂直，使用金刚石铣刀的底齿对斜面进行加工。
为了更好地实现本发明，进一步地，在进行铣削加工时，切削用量控制：主轴转速为3000r/min，给进量为700r/min。
为了更好地实现本发明，进一步地，在进行粗加工时，每层切削深度为3mm。
为了更好地实现本发明，进一步地，在进行精加工时，每层切削深度为1mm。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述数控导轨采用的螺旋进方式为螺旋斜进刀方式。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述螺旋斜进刀方式的螺旋进刀倾角角度为3°。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述加工轨迹为由里向外的回形导轨。
为了更好地实现本发明，进一步地，在加工时候的径向切宽为3mm，根据尖角结构的斜面的大小进行径向切削分层。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述焊接金刚石铣刀的刀具刃口材料为人造金刚石，刀齿的齿数为4齿。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述玻璃钢零件放置在工装上，所述工装放置在五坐标数控铣床上，在所述工装上安装工艺凸台，并在工艺凸台上设置压紧螺钉，在进行铣削加工前，使用压紧螺钉和工艺凸台对玻璃钢零件进行固定。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
（1）提升了玻璃钢尖角结构的机械加工表面质量；
（2）避免玻璃钢尖角结构在机械加工过程中出现分层、泛白现象。
附图说明
图1为玻璃钢零件的尖角结构的一种典型结构示意图；
图2为玻璃钢零件的尖角结构放置在工装上进行加工并设置压紧螺钉和工艺凸台的结构示意图；
图3为对玻璃钢零件的尖角结构进行加工的轨迹示意图。
其中：1、斜面，2、压紧螺钉，3、工艺凸台，4、螺旋进方式，5、回形导轨。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
本实施例提出了一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，如图1、图3所示，在五坐标数控铣床上，采用焊接金刚石铣刀，对玻璃钢零件进行加工，在加工时，先铣出玻璃钢零件的尖角结构，然后再铣加工出玻璃钢材料的其他结构；对玻璃钢零件的尖角结构进行铣削加工的具体操作为：
对玻璃钢零件的尖角结构的斜面1进行铣削，铣削时的数控导轨采用螺旋进方式4，并采用回形导轨5对尖角结构的斜面1进行粗加工和精加工，在加工时，所述金刚石铣刀的刀轴方向与尖角结构的斜面1垂直，使用金刚石铣刀的底齿对斜面1进行加工。
实施例2：
本实施例在上述实施例1的基础上，为了更好地实现本发明，进一步地，在进行铣削加工时，切削用量控制：主轴转速为3000r/min，给进量为700r/min。
本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例1-2任一项的基础上，为了更好地实现本发明，进一步地，在进行粗加工时，每层切削深度为3mm。
本实施例的其他部分与上述实施例1-2任一项相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上，为了更好地实现本发明，进一步地，在进行精加工时，每层切削深度为1mm。
本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
实施例5：
本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上，如图3所示，为了更好地实现本发明，进一步地，所述数控导轨采用的螺旋进方式4为螺旋斜进刀方式。
工作原理：具体的螺旋斜进刀方式的轨迹示意图如图3中所示。
本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。
实施例6：
本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上，为了更好地实现本发明，进一步地，所述螺旋斜进刀方式的螺旋进刀倾角角度为3°。
本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。
实施例7：
本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上，为了更好地实现本发明，进一步地，所述加工轨迹为由里向外的回形导轨5。
工作原理：具体的回形导轨5的轨迹如图3所示，为一圈一圈的闭环回形轨迹。
本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。
实施例8：
本实施例在上述实施例1-7任一项的基础上，为了更好地实现本发明，进一步地，为了更好地实现本发明，进一步地，在加工时候的径向切宽为3mm，根据尖角结构的斜面1的大小进行径向切削分层。
本实施例的其他部分与上述实施例1-7任一项相同，故不再赘述。
实施例9：
本实施例在上述实施例1-8任一项的基础上，为了更好地实现本发明，进一步地，为了更好地实现本发明，进一步地，所述焊接金刚石铣刀的刀具刃口材料为人造金刚石，刀齿的齿数为4齿。
本实施例的其他部分与上述实施例1-8任一项相同，故不再赘述。
实施例10：
本实施例在上述实施例1-9任一项的基础上，如图2所示，为了更好地实现本发明，进一步地，为了更好地实现本发明，进一步地，所述玻璃钢零件放置在工装上，所述工装放置在五坐标数控铣床上，在所述工装上安装工艺凸台3，并在工艺凸台3上设置压紧螺钉2，在进行铣削加工前，使用压紧螺钉2和工艺凸台3对玻璃钢零件进行固定。
本实施例的其他部分与上述实施例1-9任一项相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，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，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，其特征在于，在五坐标数控铣床上，采用焊接金刚石铣刀，对玻璃钢零件进行加工，在加工时，先铣出玻璃钢零件的尖角结构，然后再铣加工出玻璃钢材料的其他结构；对玻璃钢零件的尖角结构进行铣削加工的具体操作为：
对玻璃钢零件的尖角结构的斜面（1）进行铣削，铣削时的数控导轨采用螺旋进方式（4），并采用回形导轨（5）的加工轨迹对尖角结构的斜面（1）进行粗加工和精加工，在加工时，所述金刚石铣刀的刀轴方向与尖角结构的斜面（1）垂直，使用金刚石铣刀的底齿对斜面（1）进行加工；
所述数控导轨采用的螺旋进方式（4）为螺旋斜进刀方式；
所述螺旋斜进刀方式的螺旋进刀倾角角度为3°；
所述加工轨迹为由里向外的回形导轨（5）。
2.如权利要求1所述的一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，其特征在于，在进行铣削加工时，切削用量控制：主轴转速为3000r/min，给进量为700r/min。
3.如权利要求2所述的一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，其特征在于，在进行粗加工时，每层切削深度为3mm。
4.如权利要求2所述的一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，其特征在于，在进行精加工时，每层切削深度为1mm。
5.如权利要求1所述的一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，其特征在于，在加工时候的径向切宽为3mm，根据尖角结构的斜面（1）的大小进行径向切削分层。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，其特征在于，所述焊接金刚石铣刀的刀具刃口材料为人造金刚石，刀齿的齿数为4齿。
7.如权利要求1-5任一项所述的一种玻璃钢零件尖角结构的机械加工方法，其特征在于，所述玻璃钢零件放置在工装上，所述工装放置在五坐标数控铣床上，在所述工装上安装工艺凸台（3），并在工艺凸台（3）上设置压紧螺钉（2），在进行铣削加工前，使用压紧螺钉（2）和工艺凸台（3）对玻璃钢零件进行固定。
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