[发明专利]一种基于零点编程的钛合金壳体类零件高效加工方法

权利要求书

1.一种基于零点编程的钛合金壳体(3)类零件高效加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据零件的理想精度要求确定工艺路线；工艺路线采用粗铣→半精铣→精铣中的一步或一步以上；

步骤2：依据零件结构特征，设计加工工装(2)；加工工装(2)的基准底面平面度不大于0.008mm，装夹配合面与基准面的平行度不大于0.01mm，配合面与定位侧面的垂直度不超过0.01mm；

步骤3：设置零件的定位面的基准面型；其中精加工时，零件定位面的平面度不大于0.005mm；

步骤4：使用螺钉(5)和平行压块(4)进行加工工装(2)和零件的装夹；并对零件进行完全定位；

步骤5：选取合适刀具和设置适当加工参数，采用步骤1中确定好的工艺路线完成零件的成型加工；

步骤6：对零件进行零点自动跟踪，减少零件加工过程中多次装夹的调整时间；

其中：所述步骤6中实现零点自动跟踪的自动计算公式为：

X＝(E21-E4)*COS(E7)+(E22-E5)*SIN(E7)+E4-E1；

Y＝(E22-E5)*COS(E7)*COS(E8)-(E21-E4)*SIN(E7)*COS(E8)-E2+(E23-E6)*SIN(E8)+E5；

Z＝(E23-E6)*COS(E8)-(E22-E5)*COS(E7)*SIN(E8)+(E21-E4)*SIN(E7)*SIN(E8)+E6-E3；

其中：E1、E2和E3分别为数控机床X、Y和Z轴的机械零点坐标值；

E4、E5和E6分别为数控机床X、Y和Z轴绕A和C轴的旋转坐标值；

E7和E8分别为数控机床A和C轴的旋转角度值；

E21、E22和E23分别为数控机床X、Y和Z轴的计算偏置值；

(X，Y，Z)为寻找到的新的零点坐标值。

2.根据权利要求1所述的一种基于零点编程的钛合金壳体(3)类零件高效加工方法，其特征在于：所述步骤1中粗铣用于实现大余量加工；半精铣用于进一步去除各特征余量，对精度要求不高的特征可直接加工至理想精度；精铣采用小切削量和小刀具，用于保证零件最终的精度要求。

3.根据权利要求2所述的一种基于零点编程的钛合金壳体(3)类零件高效加工方法，其特征在于：所述步骤2中加工工装(2)上设置有螺纹孔；所述螺纹孔与零件的结构相适，所述螺纹孔应用于零件的装夹和定位。

4.根据权利要求3所述的一种基于零点编程的钛合金壳体(3)类零件高效加工方法，其特征在于，步骤4中对零件的装夹要求为：

粗加工阶段采用保证大切削力加工过程中零件不会松动的大夹紧力，精加工阶段采用保证零件不会装夹变形的小夹紧力。

5.根据权利要求4所述的一种基于零点编程的钛合金壳体(3)类零件高效加工方法，其特征在于：

所述夹紧力作用于零件刚性较好的部位且施力点根据零件结构设置为最多数量。

6.根据权利要求1所述的一种基于零点编程的钛合金壳体(3)类零件高效加工方法，其特征在于，所述步骤5中合适刀具的选取方法为：

1)成型加工阶段的刀具具有刚性好、抗振性好、耐磨性好和成本低的特点；

2)粗铣和半精铣过程中均选用直径为20mm的4齿硬质合金直柄立铣刀；

3)精铣选用直径为10mm-12mm的4齿硬质合金直柄立铣刀，钻头选用硬质合金钻头。

7.根据权利要求1所述的一种基于零点编程的钛合金壳体(3)类零件高效加工方法，其特征在于，所述步骤5中切削参数的设置要求为：

1)当刀具直径大于时12mm，主轴转速设置为N＝2000r/min，进给速度设置为F＝600mm/min，用刀具底刃切削时刀具覆盖率设置为63％，ap＝0.3d，用刀具侧刃切削时ae＝0.5mm-0.8mm，ap＝2d，d＝刀具直径；

2)当刀具直径在8mm-12mm之间时，主轴转速设置为N＝4000r/min，进给速度设置为F＝600mm/min，用刀具底刃切削时刀具覆盖率设置为63％，ap＝0.3d，用刀具侧刃切削时ae＝0.5mm-0.8mm，ap＝2d，d＝刀具直径；

3)当刀具直径在4mm-8mm之间时，主轴转速N＝6000r/min，进给速度设置为F＝600mm/min，用刀具底刃切削时刀具覆盖率设置为63％，ap＝0.3d，用刀具侧刃切削时ae＝0.5mm-0.8mm，ap＝2d，d＝刀具直径；

4)当采用精加工对零件进行加工时，主轴转速设置为N＝2000r/min，进给速度设置为F＝400mm/min，用刀具底刃切削时刀具覆盖率设置为63％，ap＝0.1d，用刀具侧刃切削时ae＝0.2mm-0.5mm，ap＝2d，d＝刀具直径。