[发明专利]复合材料多型面工装数控补加加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料工装的数控加工方法，用于加工具有多型面特征的典型工装。

背景技术

如图1所示，该类工装是由很多段组合而成，该类工装的特点是整体型面不是很复杂，但细节上存在开角闭角，组合段繁多，个别段体积小而且需要数控加工的型面多。如小段尺寸为15mm*16mm*21mm，体积小，六个面均需加工，加工范围小等特点，这就造成了加工过程中装夹困难，正常加工难以实现，并且由于机床主轴力量大，如果工件加工余量大，容易在加工过程中松动、折刀、过切甚至崩飞等现象。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种有效解决体积小难以加工、装夹困难以及由于工件余量大造成加工过程中工件松动、折刀和过切等问题的复合材料多型面工装补加加工的数控加工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：复合材料多型面工装数控补加加工方法，方法如下：

1）首先确定相对比较复杂的数控加工面和工件加工时需要的装夹状态，从而确定补加块的位置和尺寸，数控加工时采用虎钳装夹，夹紧补加块，确定毛料尺寸；        

2）刨削加工；

3）磨削加工，磨基准面；

4）用虎钳装夹，磨面做装夹及加工基准面，找正后按数控程序加工型面，方法如下：a）加工顶面；b）粗加工，留余量0.5mm；c）立铣刀加工外形；d）球刀半精铣，留余量0.3mm；e）球刀精铣，精加工至尺寸；f）小球刀依次清角，精加工未到处小球刀依次清角，小球刀加工不及处钳工修研；

5）数控型面加工完成后，线切割电加工去除补加块；

6）补加去除后，钳工修研打光型面，整个加工完成。

本发明的有益效果：本发明提供一种复合材料多型面工装数控补加加工方法，该方法不仅有效解决了复合材料工装中小段工件体积小、加工范围小、加工面多、细节上存在开角闭角等，正常加工难以实现，装夹困难的问题，还解决了加工过程中松动、易折刀和过切等现象的产生，提高了小段工装的加工精度，保证了配合，提高了生产效率；采用本发明的数控补加加工方法减小了切削量，补加了装夹位置，简化了加工工艺，省时、省工、省料，节约了生产成本和加工强度。

附图说明

图1是本发明实施例的部件示意图。

图2是图1部件补加补加块后的示意图。

具体实施方式

复合材料多型面工装数控补加加工方法，步骤如下：

1）如图1所示，要加工部件尺寸：长*宽*高为21mm*16mm*15mm，首先确定相对比较复杂的数控加工面，对复杂的型面（复杂的型面指图1中的型面3有开角和闭角）留2-3mm加工余量，其他型面留1-2mm余量即可；确定工件加工时需要的装夹状态：图1中型面1和型面1相对的面为平行面，且与底面5垂直，右侧相邻型面4也与底面5垂直，对于有图1类似特征的部件，如图2所示，补加块2沿着平行面补加；对于没有平行面的部件，补加块需要至少加工出一对平行面和与之互相垂直的底面，以便后续用于虎钳装夹；补加块的长度为30-50mm，毛料尺寸由此确定；

2）刨削加工：通过常规刨去大量，达到理论余量1-3mm，装夹基准面（底面及两平行侧面）留磨量0.4-0.6mm；

3）磨削加工：磨装夹基准面，保证平行和垂直，如果部件有平行面，直接加工到位，保证公差0.02mm，以减少数控加工； 

4）用虎钳装夹磨后补加块的平行面，磨后底面做装夹基准面以及加工基准，找正后按数控程序加工型面：

a）从底面起尺寸加工顶面；

b）粗加工型面3，采用D20R1.5刀（直径20mm，圆角1.5mm的R刀）粗加工，去大量，为半精加工、精加工留有足够的余量，留余量0.5mm；

c）采用D20R0立铣刀（直径20mm的立铣刀）加工型面1和型面1相对应的面以及顶部台阶面，一次性加工到位；

d）采用D20R10球刀（直径20mm，半径10mm的球刀）半精铣型面3和顶部台阶处圆角，为精加工留0.3mm余量，针对开闭角型面3的半精加工，采用五轴数控机床加工；

e）采用D16R8球刀（直径16mm，半径8mm的球刀）精铣型面3，针对开闭角型3的精加工采用五轴数控机床加工，精加工至尺寸；

f）精加工未到处，采用小球刀依次清角，采用小球刀依次清顶部台阶处圆角余量，小进给，避免折刀，制基准孔，加工不及处钳工修研； 

5）数控型面加工完成后，线切割按同一基准找正后电加工去除补加块；

 6）补加块去除后，钳工修研打光型面，整个加工完成。