雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)鈦合金零件的數(shù)控加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種加工鈦合金零件雙面型腔薄腹板的數(shù)控加工方法。在加工零件第一側(cè)型腔腹板時(shí)，在型腔中心留出一個(gè)支撐臺(tái)，在加工零件第二側(cè)型腔腹板時(shí)，在腹板中心區(qū)域內(nèi)加工一個(gè)起刀孔，然采用徑向分層方式從上述起刀孔的中心點(diǎn)向外銑削加工，形成螺旋形走刀軌跡，逐步去除材料最后去除支撐臺(tái)即可。
【專利說明】雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)鈦合金零件的數(shù)控加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是關(guān)于具有雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)的飛機(jī)鈦合金零件的數(shù)控加工技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]具有薄腹板結(jié)構(gòu)的零件是飛機(jī)零件中常見的結(jié)構(gòu)形式，常見的薄腹板厚度l_2mm左右，從結(jié)構(gòu)上可分為單面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)和雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)兩種類型，其中具有雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)的飛機(jī)零件占了兩者總和的較大比例。以往雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)的飛機(jī)零件多為鋁合金材料，但近年來，越來越多的具雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)的飛機(jī)零件使用鈦合金材料。
[0003]對于單面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)和鋁合金雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)這兩種典型薄腹板結(jié)構(gòu)的飛機(jī)零件的加工，現(xiàn)階段都有很好的加工解決方式，加工單面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)鋁合金和鈦合金零件都可以采用真空平臺(tái)吸附方式加工，以達(dá)到減少顫動(dòng)保證質(zhì)量的目的。加工鋁合金材料的雙面型腔薄腹板零件可以采用高速銑削，以達(dá)到減少顫動(dòng)保證質(zhì)量的目的。
[0004]但是加工鈦合金材料的雙面型腔薄腹板零件時(shí)，由于鈦合金材料本身的加工性能，不可能采用高速銑削加工方式，傳統(tǒng)的加工方式往往需要在加工過程中采用石膏等其他附注物質(zhì)填充支撐，造成較大的機(jī)床污染損耗，同時(shí)在加工第二側(cè)型腔薄腹板時(shí)需要留變形補(bǔ)償余量進(jìn)行多次加工，而補(bǔ)償余量的大小多憑經(jīng)驗(yàn)給定，并且加工走刀軌跡多為統(tǒng)鈦合金型腔環(huán)形坡走銑的軸向分層加工方式，這樣的走刀軌跡主要產(chǎn)生較大的軸向切削力，很容易產(chǎn)生腹板的變形、顫動(dòng)，造成零件超差報(bào)廢，導(dǎo)致此類零件的加工難度大，加工效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于公開一種加工鈦合金零件雙面型腔薄腹板的數(shù)控加工方法。該方法為鈦合金雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)零件的加工提供了新思路，實(shí)現(xiàn)了此類零件加工過程中低切削力切削，并可降低振動(dòng)趨勢并獲得很高的金屬去除率，達(dá)到了數(shù)控高效精密加工。
[0006]一種具有雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)鈦合金零件的數(shù)控加工方法，其特征在于包含以下步驟:
[0007]I)首先加工零件第一側(cè)型腔腹板，在型腔中心留出一個(gè)支撐臺(tái)，該支撐臺(tái)與型腔側(cè)壁等聞;
[0008]2)加工零件第二側(cè)型腔腹板，首先在腹板中心區(qū)域內(nèi)加工一個(gè)起刀孔，起刀孔的底部微微高于腹板底面即可，然后使用玉米銑刀或長刃銑削刀具，采用徑向分層方式從上述起刀孔的中心點(diǎn)向外統(tǒng)削加工，形成螺旋形走刀軌跡，逐步去除材料；
[0009]3)在兩側(cè)型腔腹板都完成加工之后，最后去除支撐臺(tái)即可。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于，克服了雙面型腔薄腹板鈦合金零件的常規(guī)加工方式效率低、質(zhì)量差的缺陷，確保在加工過程中刀具在零件薄腹板上施加的接觸壓力盡量小，避免了零件薄腹板因軸向應(yīng)力產(chǎn)生的變形、顫動(dòng)，同時(shí)工作臺(tái)進(jìn)給可以保持較高的速度來獲得很高的金屬去除率。
[0011]以下結(jié)合實(shí)例附圖對該申請作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1零件第一側(cè)腹板加工主視圖示意
[0013]圖2零件第一側(cè)腹板加工剖視圖示意
[0014]圖3零件第二側(cè)腹板鉆孔加工主視圖示意
[0015]圖4零件第二側(cè)腹板鉆孔加工剖視圖示意
[0016]圖5零件第二側(cè)腹板加工刀具走刀軌跡主視圖示意
[0017]圖6零件第二側(cè)腹板加工刀具走刀軌跡主視圖示意
[0018]圖中編號(hào)說明:1零件、2型腔、3腹板、4支撐臺(tái)、5起刀孔、6玉米銑刀、7螺旋形走刀軌跡
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)施例是用于某飛機(jī)上具有雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)零件I的加工，零件本體材料為TC21難加工材料，屬于雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)，型腔2深度35mm，腹板3的厚度僅1.5mm,如果使用傳統(tǒng)工藝方法加工零件1，加工效率低、質(zhì)量差、零件變形大，而采用新方法加工零件，完全可以避免以上問題。此方法具體如下:
[0020]I)在加工零件I第一側(cè)型腔腹板時(shí)在型腔中心留出一個(gè)支撐臺(tái)4，該支撐臺(tái)的高度與型腔的側(cè)壁等高，然后再加工零件第二側(cè)腹板。
[0021]2)加工第二側(cè)型腔腹板時(shí)，首先在型腔中心區(qū)域內(nèi)加工一個(gè)起刀孔5，該起刀孔的底部微微高于腹板底面即可，然后采用玉米銑刀6，使用徑向分層方式從該起刀孔的中心點(diǎn)向外銑削加工，形成螺旋形走刀軌跡7，逐步去除材料，加工過程中一直保持小的徑向切寬。
[0022]3)在兩側(cè)型腔腹板都完成加工之后單獨(dú)去除支撐臺(tái)4。
[0023]應(yīng)用本發(fā)明后，在整個(gè)數(shù)控加工過程中，零件I薄腹板變形、顫動(dòng)很小，同時(shí)加工效率有很大的提高，實(shí)現(xiàn)了此類鈦合金零件數(shù)控高效精密加工。
【權(quán)利要求】
1.一種雙面型腔薄腹板結(jié)構(gòu)鈦合金零件的數(shù)控加工方法，其特征在于包含以下步驟: 1)首先加工零件第一側(cè)型腔腹板，在型腔腹板中心留出一個(gè)支撐臺(tái)，該支撐臺(tái)與型腔側(cè)壁等聞; 2)加工零件第二側(cè)型腔腹板，首先在腹板中心區(qū)域內(nèi)加工一個(gè)起刀孔，起刀孔的底部微微高于腹板底面即可，然后使用玉米銑刀或長刃銑削刀具，采用徑向分層方式從上述起刀孔的中心點(diǎn)向外統(tǒng)削加工，形成螺旋形走刀軌跡，逐步去除材料； 3)在兩側(cè)型腔腹板都完成加工之后，再去除支撐臺(tái)即可。
【文檔編號(hào)】B23C3/00GK103567705SQ201310473301
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】車國棟, 韓世波, 崔生富, 紀(jì)鵬 申請人:中航飛機(jī)股份有限公司西安飛機(jī)分公司