[发明专利]航空发动机对开结构机匣类零件自动化数控加工工艺方法

说明书

本发明提供一种航空发动机对开结构机匣类零件自动化数控加工工艺方法。首先确定以铣削加工、车削加工为主的工艺过程，然后进行机床配置、机床功能的开发，其次选择适应零件结构和材料特点的刀具刀柄，并进行夹具结构优化，完成数控工艺优化后，采用仿真技术验证数控工艺和优化，后续进行现场验证，进行刀具寿命的统计实现刀具管理功能，最后进行大批量生产，工艺固化形成典型特征加工模板；所述自动化数控加工工艺方法改变了航空发动机零件传统数控加工的手动测量、手动上刀补等人为控制加工过程的模式，实现了在线测量、自动换刀、刀具破损监控、刀具寿命管理、刀补防错和虚拟仿真加工等多项先进技术手段的集成应用，提高了数控设备加工效率。

技术领域

本发明涉及航空航天制造技术领域，具体涉及一种航空发动机对开结构机匣类零件自动化数控加工工艺方法。

背景技术

机匣零件是航空发动机的核心零件，更是航空发动机中最主要的承力部件，其制造品质直接影响发动机的服役性能和寿命，特别是对开式机匣结构复杂，加工内容集中，数控加工工艺设计十分复杂，大部分零件一道工序就需要几十种刀具，安排上百个加工工步，而且由于人员技术水平的差异，对工艺之行时的理解不一致，导致机匣零件的编程质量和加工效率较低，加工成本高，一直是航空制造业面临的瓶颈问题。

自动化数控加工工艺，是高效能数控加工、加工过程稳定性控制、加工技术指标保障等先进技术应用，实现产品工艺设计的一种方法。主要优势在于批生产中，降低人因质量风险，提升产品质量稳定性，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。在食品饮料制造、塑料制品、芯片制造、电子电路板、汽车制造、电器制造等制造领域上的应用已经取得显著效果。但航空发动机产品工艺复杂、精度要求高、加工难度大、工序相对离散，其自动化数控加工工艺设计难度高、调试周期长，目前仅实现面向数控加工工序的自动化，尚未形成全制造过程的自动化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种航空发动机对开结构机匣类零件自动化数控加工工艺方法，包括以下步骤：

步骤1：根据待加工对开结构机匣零件的加工图纸，确定需要采用的数控加工机床，并制定以铣削加工、车削加工工艺为主的自动化数控加工工艺方案；

步骤2：通过CAD/CAM软件生成待加工对开结构机匣零件的工序模型；

步骤3：根据待加工对开结构机匣零件的加工图纸，采用CAD/CAM软件编写数控加工程序，并对数控加工程序进行后置处理；

步骤4：在仿真软件中对数控加工机床进行初始化配置，并完成自动化加工单元的配置，形成机床结构树；

步骤5：根据自动化数控加工工艺要求，在仿真软件中开发实现自动化数控加工过程的附加机床功能，所述附加机床功能包括：零件坐标检测功能、主轴切削功率自适应控制功能、复杂逻辑判断功能、功能集成应用、外部程序调用功能、在机测量功能；

所述零件坐标检测功能用于检测机匣零件的坐标值，防止加工坐标系的调用错误；

所述主轴切削功率自适应控制功能用于自适应监控主轴功率，通过自动调整主轴的进给速度，降低刀具的磨损率；

所述复杂逻辑判断功能用于判断x轴、y轴、z轴三坐标轴补偿值的输入值是否正确；

所述功能集成应用用于管理加工过程中的刀具信息，所述管理包括监控、统计和存储功能；

所述外部程序调用功能用于调用外部程序，实现最小运行内存的占用；

所述在机测量功能用于数控加工过程中加工特征尺寸的在线测量；

步骤6：根据待加工对开结构机匣零件的结构和材料特点，在仿真软件中选择仿真加工的刀具、刀柄；