[发明专利]一种薄壁高缘条槽腔的数控加工方法

说明书

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。

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