[发明专利]大直径圆弧面零件加工方法

说明书

大直径圆弧面零件加工方法，包括建立加工基准、设立工艺凸台、加工靠模、加工基准面和工艺凸台、选择刀具及圆弧面加工步骤。采用本发明被加工圆弧面由多个小平面组成，加工效率显著提高；由小平面组成大曲面，相邻小平面之间的接刀处波峰/波谷平缓，不会产生接刀锐边或毛刺，表面粗糙度小于Ra6.3,表面质量显著提高，通过选择更小直径的铣刀能进一步降低波峰/波谷高度，进一步降低表面粗糙度；由小平面组成大曲面，相邻小平面之间的接刀处波峰/波谷平缓，被加工面轮廓精度显著提高。

技术领域

本发明涉及一种大直径圆弧面零件加工方法 ，属于机械制造技术领域。

背景技术

某些机械零件的某些圆弧表面，采用三轴铣床加工时，由于圆弧面的周围存在凸起或者由于圆弧面太宽，无法采用盘铣刀和圆柱形外圆铣刀进行加工，因而普遍采用球形铣刀对圆弧表面进行铣削加工。

采用球形铣刀加工圆弧表面，每一个铣削行程在圆弧表面上留下一道弧形沟槽，弧形沟槽的半径与球形铣刀半径相同。许多相接的弧形沟槽共同组成被加工圆弧表面。为了提高被加工圆弧表面的粗糙度，必须将两次铣削之间的距离控制在合适范围内，也就是说，要尽可能减小被加工表面留下的相邻两条沟槽之间距离（沟槽中心距），以降低沟槽之间波峰/波谷的高度。采用这种加工方法，形成的沟槽肉眼可见；在相邻两条沟槽之间形成凸起的波峰，这种波峰就是接刀尖角和毛刺。采用球形铣刀加工圆弧面，其加工效率低，表面质量差，粗糙度大于Ra100；圆弧曲面的轮廓精度差，一般大于0.5mm。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中采用球形铣刀加工圆弧面加工效率低，表面质量差，粗糙度大于Ra100；圆弧曲面的轮廓精度差，一般大于0.5mm的技术问题。

大直径圆弧面零件加工方法，包括如下步骤：

建立加工基准：通过被加工圆弧面1的圆心轴线，建立平分被加工圆弧面的基准面B；在零件表面选择一个垂直于基准面B的平面，作为垂直于基准面B的基准面A；两个基准面是两个相互垂直的平面；

设立工艺凸台：在零件表面选择两个突出部位作为工艺凸台，或者在零件粗加工前焊接两个工艺凸台2，通过这两个工艺凸台2的顶端做被加工圆弧面1的同心圆弧，这个同心圆弧与零件表面其它部位不能接触；假设两个工艺凸台2上的这个同心圆弧的半径R1；

加工靠模：制作靠模3，靠模3的圆弧半径为R1；

加工基准面和工艺凸台：加工垂直于基准面B的基准面A，控制粗糙度Ra3.2μm；平分被加工圆弧面的基准面B是一个虚拟的平面，加工零件上相对于平分被加工圆弧面的基准面B对称的两个平面5，即自动形成平分被加工圆弧面的基准面B，控制这些被加工面的粗糙度Ra3.2μm；加工工艺凸台上同心圆弧的半径R1，控制粗糙度小于Ra3.2μm；

选择刀具：选用圆柱形端铣刀4，根据被加工圆弧面半径R选择圆柱形端铣刀4的直径φ：

5000 mm≤R＜10000mm， φ：10mm-15mm

10000 mm≤R＜20000mm，φ：15mm-20mm

20000 mm≤R＜30000mm，φ：20mm-30mm

30000 mm≤R＜40000mm，φ：30mm-40mm

40000 mm≤R＜50000mm，φ：30mm-40mm

50000 mm≤R＜60000mm，φ：40mm-50mm

R≥60000 mm，φ：50mm

圆弧面加工：在机床工作台面上固定靠模3，安装被加工零件，使被加工零件上的工艺凸台上同心圆弧的半径R1紧贴靠模半径R1；采用选定的圆柱形端铣刀4，沿被加工圆弧面1的母线（轴线）方向铣削加工，圆柱形端铣刀4每走完一个铣削行程，将被加工零件旋转一个角度，再开始下一个行程的铣削加工，控制相邻两次铣削加工重叠10%，控制被加工圆弧面1相对于平分被加工圆弧面的基准面B对称，控制被加工圆弧面的弧高H；