[发明专利]一种悬臂薄壁结构数控铣加工工装和加工方法

权利要求书

1.一种悬臂薄壁结构数控铣加工工装，其特征在于：加工工装包括数控铣加工中心以及设置于数控铣加工中心内部的第四轴三爪卡盘、工装结构、百分表及加工刀具；第四轴三爪卡盘固定于在数控铣加工中心的工作平台一侧；工装结构能够被第四轴三爪卡盘夹紧；数控铣加工中心位于工装结构上侧还设置有百分表。

2.根据权利要求1所述的一种悬臂薄壁结构数控铣加工工装，其特征在于：所述工装结构包括芯轴、弹簧顶丝、垫片及螺栓；所述工装结构的芯轴包括粗段外圆与细段外圆两部分，芯轴为阶梯状；芯轴细段顶部中心位置开有螺纹孔，螺纹孔倒角60°。

3.根据权利要求2所述的一种悬臂薄壁结构数控铣加工工装，其特征在于：粗段外圆上有一处与芯轴轴线平行的平台，平台尺寸至少为8×8。

4.根据权利要求2所述的一种悬臂薄壁结构数控铣加工工装，其特征在于：芯轴粗段外圆与细段外圆过渡处有圆周方向的环槽，环槽开有多处与圆周方向垂直的通槽；对应上述通槽的侧壁位置处设置有多处螺纹孔，弹簧顶丝的螺纹部分与芯轴粗段外圆上的螺纹孔相配合，螺栓螺纹部分与芯轴细段顶部螺纹孔相配合。

5.根据权利要求2所述的一种悬臂薄壁结构数控铣加工工装，其特征在于：芯轴细段外圆尺寸根据零件内孔尺寸，略小于零件内孔约0.05mm，长度略短于工件总长1mm。

6.根据权利要求2所述的一种悬臂薄壁结构数控铣加工工装，其特征在于：可以选择顶尖装夹方式代替垫片和螺栓装夹工件轴向方向。

7.一种利用权利要求1-6所述的悬臂薄壁结构数控铣加工工装的加工方法，其特征在于：包括以下步骤；

步骤一、按照常规工艺加工完成待加工工件外圆、端面和内孔；

步骤二、将加工工装的芯棒粗段安装在数控铣加工中心三爪卡盘上，找正芯轴粗段上的平台平面；

步骤三、将工件从套入芯轴细段，使用垫片和螺栓紧固工件轴向方向；

步骤四、拧入弹簧顶丝，固定工件径向方向；

步骤五、对工件加工原点进行确立。包括x、y、z向坐标值和四轴a轴坐标值。

步骤六、根据工件外形尺寸和材料常规选取加工刀具和加工参数；

步骤七、通过数控铣加工中心刀具加工，并结合三爪卡盘的回转，加工出各处悬臂薄壁结构。

8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：在步骤二中，操作三爪卡盘旋转并使用百分表结合数控铣加工中心平台的移动找正芯轴粗段上的平台平面。

9.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：在步骤四中，弹簧顶丝拧入到极限位置后松2圈，使弹簧顶丝中的弹簧可以吸收部分加工振动，避免加工振动导致工件径向方法夹紧不足。

10.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：在步骤七中，包括粗加工、半精加工和精加工过程，并采用冷却液进行冷却。