一种复杂支座零件机械加工工艺方法

申请号 CN201410213434.X 申请日 2014-05-20 公开(公告)号 CN105081682A 公开(公告)日 2015-11-25
申请人 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司; 发明人 李超; 路彬; 耿连昌; 于银河; 张凌峰;
摘要 本 发明 涉及一种复杂支座零件的 机械加工 工艺方法,采用在 腹板 中间两个大通腔处增加两个大的工艺凸台,增加两个工艺孔,用于沉头 螺栓 装夹,同时在上面增加两个 定位 孔,用于零件定位。取消了用 压板 装夹方式的外形切断,在外形只增加了三个工艺孔,用沉头螺栓装夹。增加了两面的粗加工。通过本发明采用的加工方法,加工完之后的零件的尺寸公差都在图纸要求的公差之内,有效的保证了零件产品的一次交检合格率,并且零件的报废率为零。同时,零件的加工效率也得到了显著的提高。
权利要求

1.一种复杂支座零件的机械加工工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、铣工,对零件毛坯铣六方;
步骤二、钳工,去除毛刺;
步骤三、加工中心,选用数控加工中心加工此零件,选用的机床为五座标数控加工中心;
步骤四、加工第一坐标系,Z0值为毛坯下表面。原点在定位孔中心,X轴为2-D20H7定位孔孔心连线,在腹板中间增加两个大的工艺凸台,两个工艺凸台上加工4-D20工艺孔,其中两个孔为D20H7精度孔,用作定位孔,保证零件加工精度,另外两个为螺栓压紧孔;
步骤五、钻镗2-D20H7定位孔和钻5-D20沉头螺栓孔,采用沉头螺栓装夹零件压板,并选取五个特制的工艺孔装夹位置,步骤三中的两个工艺凸台上各分布有一个工艺孔,零件外形靠近立筋的地方分布有三个工艺孔;
步骤六、粗加工第一坐标系;
步骤七、加工第二坐标系,原点位置不变,将零件绕X轴旋转180度,Z0值为毛坯上表面,粗加工和精加工第二坐标系;
步骤八、加工第三坐标系,坐标原点和Z0值同第一加工坐标系,直接对外形的曲面进行粗加工和精加工,不需要压板对零件毛坯的外边缘进行装夹。

说明书全文

一种复杂支座零件机械加工工艺方法

技术领域

[0001] 本发明属于精密机械加工技术,涉及一种复杂支座零件机械加工工艺方法。

背景技术

[0002] 在直升机的机加类零件中,支座零件主要用于连接飞机上的各种机械加工零件,如果说机械加工零件是飞机的骨架,那么支座零件就是这个骨架中的连接点和枢纽,所以支座零件结构非常复杂,这也给机械加工带来了相当大的困难。此支座零件为两面深腔零件,零件外形两侧壁为理论外形且曲率较大,并且两外形侧壁上又分别增加一个半封闭的型腔,另两个外形侧壁与底面腹板成闭。零件立筋和腹板厚度基本为1.5mm,最薄的壁厚甚至达到1.2mm。同时在零件腹板中间有两个大通腔(88mmX70mm;96mmX82mm),这使得零件在中间腹板垂直方向无支撑,与零件腹板平方向连接无加强,对零件的加工和保证零件的尺寸造成了更大的困难。
[0003] 传统的支座零件机械加工工艺方法主要有以下缺点:
[0004] 零件在整个加工过程中,一共有两个加工坐标系,没有定位孔,两次定位有较大的误差积累。
[0005] 在零件装夹方式上,我们采用压板均匀压在毛坯的四周。
[0006] 零件外形切断时,由于零件外形复杂,零件的四个外侧壁要分别切断。而且在切断外侧壁时,要用倒压板的方式进行切断。最大的缺点就是在倒压板的过程中,容易使零件松动,造成零件尺寸超差。如果压板用过大,容易压伤零件。
[0007] 在加工第二坐标系时,第一面型腔较深,壁厚薄,腹板中间无支撑。导致零件在第二坐标系加工时,零件变形过大,造成零件尺寸超差。

发明内容

[0008] 本发明要解决的技术问题:传统复杂支座零件机械加工工艺方法中存在的各种缺点问题。
[0009] 本发明的技术方案:
[0010] 一种复杂支座零件的机械加工工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0011] 步骤一、铣工,对零件毛坯铣六方;
[0012] 步骤二、钳工,去除毛刺;
[0013] 步骤三、加工中心,选用数控加工中心加工此零件,选用的机床为五座标数控加工中心;
[0014] 步骤四、加工第一坐标系,Z0值为毛坯下表面。原点在定位孔中心,X轴为2-D20H7定位孔孔心连线,在腹板中间增加两个大的工艺凸台,两个工艺凸台上加工4-D20工艺孔,其中两个孔为D20H7精度孔,用作定位孔,保证零件加工精度,另外两个为螺栓压紧孔;
[0015] 步骤五、钻镗2-D20H7定位孔和钻5-D20沉头螺栓孔,采用沉头螺栓装夹零件压板,并选取五个特制的工艺孔装夹位置,步骤三中的两个工艺凸台上各分布有一个工艺孔,零件外形靠近立筋的地方分布有三个工艺孔;
[0016] 步骤六、粗加工第一坐标系;
[0017] 步骤七、加工第二坐标系,原点位置不变,将零件绕X轴旋转180度,Z0值为毛坯上表面,粗加工和精加工第二坐标系;
[0018] 步骤八、加工第三坐标系,坐标原点和Z0值同第一加工坐标系,直接对外形的曲面进行粗加工和精加工,不需要压板对零件毛坯的外边缘进行装夹。
[0019] 本发明的有益效果:本发明采用在腹板中间两个大通腔处增加两个大的工艺凸台,增加两个工艺孔,用于沉头螺栓装夹,同时在上面增加两个定位孔,用于零件定位。取消了用压板装夹方式的外形切断,在外形只增加了三个工艺孔,用沉头螺栓装夹。增加了两面的粗加工。通过本发明采用的加工方法,加工完之后的零件的尺寸公差都在图纸要求的公差之内,有效的保证了零件产品的一次交检合格率,并且此零件的报废率为零。同时,零件的加工效率也得到了显著的提高。附图说明
[0020] 图1为零件装夹定位图,其中1为定位销,2为沉头螺栓;
[0021] 图2为第一坐标系加工示意图;
[0022] 图3为第一坐标系加工结果图;
[0023] 图4为第二坐标系加工结果图;
[0024] 图5为第三坐标系加工结果图;
[0025] 图6为定位销和沉头螺栓结构图;

具体实施方式

[0026] 下面结合说明书附图,对本发明的安装及工作方式进行描述。
[0027] 一种复杂支座零件的机械加工工艺方法,具体步骤如下:
[0028] 1工序:铣工
[0029] 铣六方:毛坯料尺寸:长度为436 宽度为328 厚度为:95
[0030] 2工序:钳工
[0031] 去毛刺
[0032] 3工序:加工中心
[0033] 选用数控加工中心加工此零件,选用的机床是UCP800五座标数控加工中心。第一坐标系加工内容:Z0值为毛坯下表面。原点在定位孔中心,X轴为2-D20H7定位孔孔心连线。
[0034] 装夹方式见图1。1为两个定位销,2为五个沉头螺栓,具体图见图6。
[0035] 第一坐标系见图2。
[0036] 3.1钻镗2-D20H7定位孔。 镗刀, D20[0037] 毛坯用两个定位销定位,定位销见图6中的1。
[0038] 3.2钻5-D20沉头螺栓孔 钻头, D20[0039] 毛坯用五个内六角圆柱头螺栓压紧,标准为GB/T70.1,具体见图6中的2。3.3粗加工外部残余(外侧立筋整体留量2mm) 铣刀,D40R0
[0040] 3.4第一面内腔开粗(整体留量2mm) 立铣刀,D25R3[0041] 3.5第一面内腔下陷二次开残(整体留量2mm) 立铣刀,D20R4[0042] 3.6第一面内腔下陷二次开残(整体留量2mm) 立铣刀,D12R4[0043] 3.7两立筋侧面开粗(整体留量2mm) 立铣刀,D20R4[0044] 第一坐标系加工结果见图3。
[0045] 第二坐标系加工内容:原点位置不变,将零件绕X轴旋转180度,Z0值为毛坯上表面。
[0046] 3.8第二面内腔一次粗加工(整体留量2mm) 立铣刀,D25R3[0047] 3.9半精加工两外侧型腔立筋内形(整体留量0.5mm) 立铣刀,D20R4[0048] 3.10第二面内腔二次粗加工(整体留量0.5mm) 立铣刀,D16R4[0049] 3.11半精铣内腔侧壁闭角面(整体留量0.5mm) 立铣刀,D16R4[0050] 3.12精加工立筋上平面(立筋上平面留量0.05mm) 立铣刀,D16R4[0051] 3.13精加工立筋斜面(筋面留量0.05mm) 立铣刀,D16R8[0052] 3.14清内腔两侧立筋内侧R6转角(留量0.2mm) 立铣刀,D12R3[0053] 3.15精加工两立筋外侧型腔底面(侧壁留0.6mm) 立铣刀,D20R4[0054] 3.16精加工两外侧型腔立筋(侧壁、底面留量0.05mm) 立铣刀,D12R3[0055] 3.17半精加工两侧外形曲面侧壁(侧壁留量0.5mm) 立铣刀,D12R6[0056] 3.18精加工两侧外形曲面侧壁(侧壁留量0.05mm) 立铣刀,D12R6[0057] 3.19精加工两立筋外侧型腔立筋上表面(侧壁留0.6mm) 立铣刀,D16R4[0058] 3.20精加工两立筋外侧型腔上表面(留量0.05mm) 立铣刀,D12R4[0059] 3.21清第二面内腔残余(侧壁留量0.5mm) 立铣刀,D10R4[0060] 3.22精加工第二面内腔底面、侧壁(侧壁留量0.05mm) 立铣刀,D16R4[0061] 3.23精加工内腔侧壁(底面留量0.05mm) 立铣刀,D10R4[0062] 3.24精加工内腔侧壁(侧壁留量0.05mm) 立铣刀,D8R4[0063] 3.25清残余(底面,侧壁留量0.05mm) 立铣刀,D8R4[0064] 3.26清两立筋外侧型腔残余(底面、侧壁留量0.05mm) 立铣刀,D8R4[0065] 3.27精加工一侧立筋端头(端头留量0.05mm) 立铣刀,D20R0[0066] 3.28加工1--D1.6线孔 钻头,D1.6[0067] 第二坐标系加工结果见图4。
[0068] 第三坐标系加工内容:坐标原点和Z0值同第一加工坐标系。
[0069] 3.29加工工艺凸台(深度距离零件表面1mm) 立铣刀,D25R0[0070] 3.30第一面内腔二次粗加工(整体留量0.5mm) 立铣刀,D16R4[0071] 3.31精加工立筋上表面平面(筋面留量0.05mm) 立铣刀,D16R4[0072] 3.32精加工两立筋外侧型腔立筋(留量0.05mm) 立铣刀,D16R4[0073] 3.33精加工两立筋外侧型腔上表面(底面留量0.05mm) 立铣刀,D12R4[0074] 3.34精加工第一面内腔上表面(表面留量0.05mm) 立铣刀,D8R4[0075] 3.35半精加工第一面内腔下陷面(底面留量0.5mm) 立铣刀,D16R4[0076] 3.36精加工第一面内腔台阶面(底面留量0.05mm) 立铣刀,D16R4[0077] 3.37精加工内形侧壁(底面留量0.05mm) 立铣刀,D12R4[0078] 3.38清第一面内腔残余(底部,侧面留量0.05mm) 立铣刀,D12R4[0079] 3.39加工6-D6.2孔 钻头,D6.2[0080] 3.40加工1-D1.6锁线孔 钻头,D1.6[0081] 3.41精加工一侧外形端面(侧壁留量0.05mm) 立铣刀,D20R0[0082] 3.42加工18-D2.1孔 钻头,D2.1[0083] 3.43钻镗2-D14.5H11孔 镗刀,D14.5[0084] 3.44粗加工另一侧外形端面(侧壁留量0.5mm) 立铣刀,D20R0[0085] 3.45精加工另一侧外形端面(侧壁留量0.05mm) 立铣刀,D20R0[0086] 3.46精加工内孔,即切断工艺凸台(侧壁留量0.05mm) 立铣刀,D10R0[0087] 第三坐标系加工结果见图5。
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