一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法

摘要

本发明涉及一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法，首先制作多根加强柱；将加强柱非对称分配在零件四周；开始加工内腔，首先采用标准刀柄刀具分层加工较浅部位，达到一定加工深度后，逐渐增加刀柄加长段，进给速度逐渐减小；本发明弱化大型卧式加工中心与加长直角铣头的选择，利用舱体类似“碗”型特点用常规龙门铣设备分层加工，刀柄会自动避让已加工表面；设计刚性加强专用工装，加强不同工序的加工刚性；使用可转接刀柄，随着加工深度逐段加长加工刀柄，保持刀具外漏长度不变，有效保证了高效率加工。

权利要求

1.一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法，其特征在于：所述超大型薄壁弱刚性舱体整体结构呈碗型，最大直径1400mm，最大加工深度753.4mm，90％区域壁厚3mm，内型为非圆密集晶格特征，晶格大小由150mm到51mm不一，晶格高度10mm，需全型加工，具体包括以下步骤：S1、制作多根加强柱；

S2、将加强柱非对称分配在零件四周，一端与机床工作台面连接，另一端与零件外形随型连接；

S3、设计多段刀柄加长段，每段之间连接方式为螺纹连接；

S4、开始加工内腔，首先采用标准刀柄刀具分层加工较浅部位，达到一定加工深度后，逐渐增加刀柄加长段，进给速度逐渐减小；定义刀柄加长段数量为x，加工深度为L,每层切削深度为S，进给速度为f，其中L＝210+90x，S＝2‑0.25x，f＝2000‑80x。

2.根据权利要求1所述的一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法，其特征在于：加强柱截面尺寸为100mm×100mm，长度350mm到400mm不等。

3.根据权利要求1所述的一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法，其特征在于：加强柱与零件的连接方式为AB胶粘接法。

4.根据权利要求1所述的一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法，其特征在于：刀柄加长段的长度为90mm，数量为6段。

5.根据权利要求1所述的一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法，其特征在于：S4中，加工深度达到210mm深，切深2mm/层，进给速度2000mm/min；增加第一加长段，加工深度达

300mm，切深1.75mm/层，进给速度1920mm/min；以此类推，加长到第六段，加工深度达750mm，完成全部内腔加工，切深减小至0.5mm/层，进给速度1520mm/min。

说明书

一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法

技术领域

[0001] 本发明属于机加领域，具体涉及一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法，适用于大型薄壁弱刚性舱体加工，尤其是90％区域壁厚3mm直径1400mm加工深度753.4mm的超大型舱体的加工。

背景技术

[0002] 某超大型铝合金舱体，是飞行器重要组成部件之一，此零件最大直径1400，最大加工深度753.4mm，90％区域壁厚3mm，内型为非圆密集晶格特征，晶格大小由150mm到51mm不一，晶格高度10mm，需全型加工(图1)，针对舱体壁厚薄、加工范围大、刚性弱、可借鉴经验少等特点，通常中小型舱体采用的常规刀具，对于加工深度大的部位刀具可达性差，采用现有的工艺方法，加工时间长，效率低，需寻求一种适用于超大型薄壁弱刚性舱体内腔的加工方法。

发明内容

[0003] 本发明提供一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法，要解决的技术问题是：解决超大型薄壁弱刚性舱体内腔的加工问题。

[0004] 为了解决以上技术问题，本发明提供了一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

[0005] S1、制作多根加强柱；

[0006] S2、将加强柱非对称分配在零件四周，一端与机床工作台面连接，另一端与零件外形随型连接；

[0007] S3、设计多段刀柄加长段，每段之间连接方式为螺纹连接；

[0008] S4、开始加工内腔，首先采用标准刀柄刀具分层加工较浅部位，达到一定加工深度后，逐渐增加刀柄加长段，进给速度逐渐减小；定义刀柄加长段数量为x，加工深度为L,每层切削深度为S，进给速度为f，其中L＝210+90x，S＝2‑0.25x，f＝2000‑80x。

[0009] 有益效果：本发明弱化大型卧式加工中心与加长直角铣头的选择，利用舱体类似“碗”型特点用常规龙门铣设备分层加工，刀柄会自动避让已加工表面；设计刚性加强专用工装，加强不同工序的加工刚性；使用可转接刀柄，随着加工深度逐段加长加工刀柄，共分为6段，保持刀具外漏长度不变；设计螺旋切削变切深型面加工程序，曲面加工程序根据其深度共分为7个加工域，切削方式采取顺铣，层与层之间采取3°的斜坡角沿部件斜进刀，采用圆弧进刀与圆弧出刀，第一段切深为2mm，逐段递减切削深度，最后一段为0.5mm，如此刀具切削力变化平缓，进给速度可保持在1520‑2000之间，有效保证了高效率加工。

附图说明

[0010] 图1零件形貌示意图；

[0011] 图2加强柱示意图；

[0012] 图3刀具系统示意图。

[0013] 其中：1、零件3mm壁厚晶格处2、最大外径3、最大加工深度；4、零件本体5、加强柱6、工作台面；7、刀柄本体8、转接段9、加工刀具。

具体实施方式

[0014] 为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

[0015] 本发明提出的一种超大型薄壁弱刚性舱体加工方法,具体包括以下步骤：

[0016] S1、制作6根加强柱，截面尺寸为100mm×100mm，长度350mm到400mm不等。

[0017] S2、如图2所示，将6根加强柱非对称分配在零件四周，一端与机床工作台面连接，另一端与零件外形随型连接，连接方式为AB胶粘接法。

[0018] S3、设计刀柄加长段，长度90mm，数量6段，每段之间连接方式为螺纹连接。

[0019] S4、开始加工内腔，首先采用标准刀柄刀具分层加工较浅部位，加工深度达到210mm深，切深2mm/层，进给速度2000mm/min；加长第一段加工深度达300，切深1.75mm/层，进给速度1920mm/min；以此类推，加长到第六段，加工深度达750mm，已完成全部内腔加工，切深减小至0.5mm/层，进步给速度1520mm/min，。

[0020] 定义加长段数量为x，加工深度为L,每层切削深度为S，进给速度为f，其中L＝210+90x，S＝2‑0.25x，f＝2000‑80x。

[0021] 本发明实现了超大型薄壁弱刚性舱体的全型高效高质量加工，为后续此类零件的加工奠定了基础。

[0022] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。