本发明公开了一种飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法，包括以下步骤：步骤S001：对零件上的圆柱台以及大平面的两面分别进行车削粗加工，在圆柱台面上进行钻镗孔粗加工；步骤S002：对零件的大平面轮廓进行线切割；步骤S003：对粗加工后的零件进行热处理和时效处理，消除加工应力；步骤S004：对零件两侧面上的圆柱台及其端面分别进行车削半精加工，在圆柱台面上进行钻镗孔半精加工；步骤S005：对零件的定位基准外圆及端面进行磨削；步骤S006：通过模具将零件安装在数控加工中心的工作台上，对零件的两面的圆柱台端面进行精磨和精镗孔，对零件的平面铣削凹槽和钻削小孔。
1.一种飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法，用于加工具有圆柱台、圆柱台的端面上设置有圆柱孔，且圆柱台周围设置有与圆柱台垂直的大平面，大平面上具有凹槽和小孔的钛合金零件，其特征在于，包括以下步骤：步骤S001：对零件上的两个圆柱台、大平面以及下侧与大平面相对的平面分别进行车削粗加工，在两个圆柱台面上进行钻镗孔粗加工；
步骤S003：对粗加工后的零件进行热处理和时效处理，消除加工应力；
步骤S004：对零件两侧面上的圆柱台的外圆及其端面分别进行车削半精加工，在圆柱台的端面上进行钻镗孔半精加工；
步骤S005：对零件上与大平面相对一侧的平面上的圆柱台的外圆及端面进行磨削，并以该外圆表面和与大平面相对一侧的平面为定位基准；
步骤S006：通过模具将零件安装在数控加工中心的工作台上，对零件的的圆柱台端面进行精磨和精镗孔，对零件的大平面铣削凹槽和钻削小孔。
2.根据权利要求1所述的飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法，其特征在于，在步骤S002中，线切割后对零件边沿进行钳工去毛刺处理。
3.根据权利要求1所述的飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法，其特征在于，在步骤S003中，将零件放置到600℃环境中加热一小时，然后取出零件放置至常温。
4.根据权利要求1所述的飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法，其特征在于，在步骤S005 中，保证圆柱台的外圆及端面之间的工艺定位基准精度达到IT6级以上。
5.根据权利要求1所述的飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法，其特征在于，在步骤S006中，所述模具包括底座(1)，所述底座(1)上设置有平面支撑台(2)，所述平面支撑台(2)的中部设置有定位孔(201)，所述定位孔(201)与所述零件上的圆柱台相匹配，所述底座(1)上还设置有螺柱(3)，所述螺柱(3)上套装有弹簧(4)、缺口压板(5)和螺母(6)，所述缺口压板(5)的一端为分叉结构，所述缺口压板(5)一端的分叉结构伸到所述平面支撑台(2)的上方，用于按压在所述零件(9)上的圆柱台两边的大平面上。
6.根据权利要求5所述的飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法，其特征在于，在步骤 S006 中，所述平面支撑台(2)上还设置有销柱(202)，所述销柱(202)上套装有夹具体(7)，所述夹具体(7)的一侧顶在所述零件(9)的大平面以及与大平面相对的平面的边沿。
7.根据权利要求6所述的飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法，其特征在于，在步骤S006中，还包括条形楔块(8)，所述平面支撑台(2)的一端设置有挡板(203)，所述夹具体(7)的另一侧设置有斜边，所述条形楔块(8)插入在所述夹具体(7)的斜边与所述挡板(203)之间。
一种飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及精密机械加工技术域，尤其是飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法。
背景技术
[0002] 随着科学技术的进步，研发、制造的节奏也越来越快，飞行器导引头所使用的零件的加工精度要求越来越高，加工难度越来越大，尤其是小型异形零件在数控设备上进行铣削和钻削多工位加工中，需要一次安装完成多平面多曲面多工位的加工，保证零件各特征要素间的相对正确位置传统工艺方法主要采用车削和铣削设备加工零件，铣削零件外形时加工量大，而且，越来越多高精度异形零件的材料采用钛合金 (TC4) ，属难加工材料，切削力大而引起的变形非常大，传统工艺方法不仅制造周期长，生产效率低，而且因装夹定位不当，零件变形等原因，导致零件加工精度低，合格率降低，甚至常常产生废品。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法，以解决现有化学固化技术中常出现的固化底泥开裂且成本高等问题。
[0004] 一种飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法，用于加工具有圆柱台、圆柱台的端面上设置有圆柱孔，且圆柱台周围设置有与圆柱台垂直的大平面，大平面上具有凹槽和小孔的钛合金零件，包括以下步骤：
[0005] 步骤S001：对零件上的两个圆柱台、大平面以及下侧与大平面相对的平面分别进行车削粗加工，在两个圆柱台面上进行钻镗孔粗加工；
[0006] 步骤S002：对零件的大平面轮廓进行线切割；
[0007] 步骤S003：对粗加工后的零件进行热处理和时效处理，消除加工应力；
[0008] 步骤S004：对零件两侧面上的圆柱台的外圆及其端面分别进行车削半精加工，在圆柱台的端面上进行钻镗孔半精加工；步骤S005：对零件上与大平面相对一侧的平面上的圆柱台的的外圆及端面进行磨削，并以该外圆表面和与大平面相对一侧的平面为定位基准，保证工艺定位基准精度达到六级以上；
[0009] 步骤S006：通过模具将零件安装在数控加工中心的工作台上，对零件的的圆柱台端面进行精磨和精镗孔，对零件的大平面铣削凹槽和钻削小孔。
[0010] 在步骤S002中，线切割后对零件边沿进行钳工去毛刺。
[0011] 在步骤S003中，将零件放置到600℃环境中加热一小时，然后取出零件放置至常温。
[0012] 在步骤S005中，保证圆柱台的外圆及端面之间的工艺定位基准精度达到IT6级以上。
[0013] 在步骤 S006 中，所述模具包括底座，所述底座上设置有平面支撑台，所述平面支撑台的中部设置有定位孔，所述定位孔与所述零件上的圆柱台相匹配，所述底座上还设置有螺柱，所述螺柱上套装有弹簧和缺口压板，所述缺口压板的一端为分叉结构，所述缺口压板一端的分叉结构伸到所述平面支撑台的上方，用于按压在所述零件上的圆柱台两边的大平面上。
[0014] 在步骤S006中，所述平面支撑台上还设置有销柱，所述销柱上套装有夹具体，所述夹具体的一侧顶在所述零件的大平面以及与大平面相对的平面的边沿。
[0015] 在步骤S006中，还包括条形楔块，所述平面支撑台的一端设置有挡板，所述夹具体的另一侧设置有斜边，所述条形楔块插入在所述夹具体的斜边与所述挡板之间。
[0016] 本发明的飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的加工方法针对材料为钛合金(TC4)的零件的高精高效加工，将热处理及时效处理辅助基准设计及夹具快速压紧的小、无应力设计技术应用在易变形零件的机械加工中，能够将片状易变形异形件的加工精度大幅提高，同时能够保证零件上的薄壁处不会产生破裂或与外形不对称的现象，提高了机械加工精度，降低了劳动强度，从而提高了生产效率。
附图说明
[0017] 图1是一种飞行器导引头用高精度片状钛合金零件的全剖结构图；
[0018] 图2是图1的俯视图；
[0019] 图3模具装夹零件的俯视图；
[0020] 图4是图3中的局部结构的剖视图。
具体实施方式
[0021] 下面结合实施例对本发明作进一步详细、完整的解释，但所描述的实施例仅为本发明一部分。
[0022] 如图1和图2所示，零件为本发明相关的一种飞行器导引头用高精度片状钛合金零件，其材料为钛合金TC4，外形由圆柱台、圆柱孔和平面组成，属于片状异形件，片状部位厚度只有2mm左右，其上分布一些椭圆形凹槽和小孔，小孔和凹槽的位置与外形对称度要求在0.05mm内；中部上下两侧有圆柱台，圆柱台上设置有圆柱孔，圆柱直径及其上孔的精度要求在7级以上。根据零件精度要求及特点，综合考虑机械加工安全性和可靠性，工艺基准选择零件外圆d1定位，外形两侧定方向，工艺基准与设计基准保持一致，工艺定位基准精度为IT6级；工艺流程如下：
[0023] 步骤S001：对零件上的两个圆柱台、大平面以及下侧与大平面相对的平面分别进行车削粗加工，在两个圆柱台面上进行钻镗孔粗加工；
[0024] 具体的：对零件的下侧面的圆柱台d1以及平面M进行粗车削加工，对圆柱孔D1进行粗镗台阶孔加工，留加工余量0.5mm；将零件掉头，对零件的上侧面的圆柱台d2以及平面m进行粗车削加工，对圆柱孔D2进行粗镗孔加工，留加工余量0.5mm，保证圆柱台d2与圆柱台d1同轴度、垂直度在0.03mm内。
[0025] 步骤S002：对零件的大平面轮廓进行线切割；
[0026] 具体的：以外圆d1及平面M定位，数控线切割设备切割零件外形至尺寸要求，保证作为零件外形与工艺基准中心的圆柱台d1的对称度在0.03mm内，保证与定位基准圆柱d1为中心的正确位置尺寸；
[0027] 线切割后再对零件边沿进行钳工去毛刺处理。
[0028] 步骤S003：对粗加工后的零件进行热处理和时效处理，消除加工应力；
[0029] 具体的：将零件放置到600℃环境中加热一小时，然后取出零件放置至常温， 消除加工应力，以减小后续加工变形。
[0030] 步骤 S004：对零件的两侧面上的圆柱台的外圆及其端面分别进行车削半精工，在圆柱台的端面上进行钻镗孔半精加工；
[0031] 具体的：对零件的下侧面上的圆柱台d1及其端面进行车削半精加工，留余量0.2mm，对圆柱孔D1 进行镗孔加工至尺寸；将零件掉头，对零件的上侧面的圆柱台d2以及端面进行车削加工至尺寸，对圆柱孔D2进行镗孔半精加工，镗台阶孔留余量0.2mm，保证圆柱台d2与圆柱台d1 同轴度、垂直度在0.01mm 内。
[0032] 步骤S005：对零件的两侧面上的圆柱台的外圆及端面进行磨削，对零件的大平面的背面一侧的圆柱台端面进行精磨和精镗孔；
[0033] 具体的：在外圆磨和立式加工中心MVC750设备上对零件进行精加工：精磨基准圆柱d1，保证垂直度0.01mm。
[0034] 步骤S006：通过模具将零件安装在数控加工中心的工作台上，对零件的的圆柱台端面进行精磨和精镗孔，对零件的大平面铣削凹槽和钻削小孔。
[0035] 具体的：所述模具包括底座1，所述底座1上设置有平面支撑台2，所述平面支撑台2的中部设置有定位孔201，所述定位孔201与所述零件上的圆柱台相匹配，所述底座1上还设置有螺柱3，所述螺柱3上套装有弹簧4、缺口压板5和螺母6所述缺口压板5的一端为分叉结构，所述缺口压板5一端的分叉结构伸到所述平面支撑台2的上方，用于按压在所述零件9上的圆柱d2两边的大平面m上。
[0036] 所述平面支撑台2上还设置有销柱202，所述销柱202上套装有夹具体7，所述夹具体7的一侧顶在所述零件9的边沿N上。
[0037] 还包括条形楔块8，所述平面支撑台2的一端设置有挡板203，所述夹具体7的另一侧设置有斜边，所述条形楔块8插入在所述夹具体7的斜边与所述挡板203之间。
[0038] 如图3和图4所示，缺口压板5在螺母 6 拧紧力作用下进行压紧，夹具体7的一侧定在零件9的边沿，利用挡板203和夹具体7另一侧的斜边与条形楔块8之间的楔形自锁原理进行侧边找正压紧，校正夹具体7，保证圆柱孔D2的中心在φ0.01mm内(在机床上架千分表)；精铣圆柱台d2端面；铣削圆柱台d2两侧的大平面m上的椭圆形凹槽C，钻削各个小孔k，保证对称度及尺寸精度要求。
[0039] 零件9的下侧面的圆柱台d1套接在支撑平台2的定位孔202中，零件9上的M面与支撑平台2的上表面相贴，将夹具体7的两个小凸台面贴靠在零件9边沿的两个侧面N，形成“两面一孔”六点定位；将底座1轻轻预紧安装在加工设备的工作台上，千分表找正底座1的侧平面P在0.01mm内，再将底座1紧固牢靠，加工一批零件只需找正一次夹具；把零件9的圆柱台d1轻轻镶入平面支撑台2的定位孔201中，将条形楔块8插入挡板203与夹具体7的斜面之间，同时将夹具体7的两个凸台面与零件9一侧的左右两个侧面N紧贴，旋松螺母6使缺口压板5的分叉端贴于零件9上表面，再旋紧螺母3压紧零件9，缺口压板5将通过压力弹簧4的弹性势能实现小无应力压紧；待铣削、钻孔、镗孔加工完成后，拧松螺母6，旋转缺口压板5脱离零件9，取出条形楔块8，取出零件 9，实现零件9快速拆卸的功能。
[0040] 以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
