[发明专利]一种深腔大闭角零件底角残余的数控加工方法

说明书

本发明的目的在于提供一种深腔大闭角零件底角残余的数控加工方法，采用经过改进的铣刀，通过对深腔大闭角零件底角残余通过分解加工的方式，先用啄式加工清除底部尖角残余，再清除三棱边残余，最后逐层行切清除底面和侧面残余。本发明提供的加工方法能很好地解决深腔大闭角零件刀具细长，刚性差，切削力小，而底部残余量大的矛盾，不仅保证了加工过程的安全可靠，同时也提高了加工效率，使底部的残余能得到平稳均匀的清除，在实际的数控加工中具有较高的实用价值。

技术领域

本发明属于数控加工技术领域，具体地涉及深腔大闭角零件底角残余的加工方法。

背景技术

由于飞机零件为了保证较好结构强度和刚性，会将两个或多个结构单元组合在一起，尽可能地减少连接,零件的尺寸就会比较大,结构形状也会比较复杂,这就给数控加工带来一定的难度。在进行深腔大闭角零件加工时，需要用长径比大的铣刀，但是长度与直径比L/D 6时，刀具的刚性就会变得很差，刀体极易折断，此时的切削量只能很小；另一方面大闭角零件的底角残余又会很大，碰到深腔大闭角零件，要么是刀具折断或零件啃伤，要么是走刀很慢，效率极低。由于零件底面不允许留任何残余，若采用一般的通用刀具，为了清除残余就只能用球头刀，但是刀具长径比将会大于10，刀具切削能力很差，同时为了避免刀柄碰撞缘条和主轴头碰撞零件，就要让刀具偏移缘条，这就会使得刀具更长。

一方面，由于之前是用平头的刀具加工，大闭角零件底角留下的残余为三角区，边缘薄，里面厚，无论从哪个方向进刀，最后的余量都是很大的，另一方面，立边转角为R6，之前是用Ø20刀具加工的，所以转角立边也有余量，因此在三棱边交汇处，即两底边与立边转角的交汇处的残余汇聚在一起，残余量会陡然增加。一般情况下，在切削过程中零件的切削量偏大时会采取降低切削速度的方法，但由于刀具很细，切削量不能给大，只能分很多层，在切削两端头时就得减速，并且随着层数的加深,余量越来越大,速度也会越来越慢。采用调速的方法既不安全，也麻烦，切削速度也不均匀，也会影响加工效率和质量，并且由于刀体很长，切削量必须很小，随着切削量的逐渐增大，甚至无法进行切削。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深腔大闭角零件底角残余的数控加工方法，通过对深腔大闭角零件底角残余通过分解加工的方式，层层递进地清除底角残余。

进一步地，底角残余分解加工的方式，是先用啄式加工清除底部尖角残余，再清除三棱边残余，最后逐层行切清除底面和侧面残余。

进一步地，加工方法包括以下步骤：

（1）清除底部尖角残余，采用逐层递进的方式清除三棱边交汇处的大量残余,清除底面四个尖角掉的残余量;

（2）清除三棱边残余，用多轴曲面加工指令从径向和轴向分层清除底部棱边的中间部分残余；

（3）清除底面和侧面残余，用多轴曲面加工指令进行行切加工，底面是从外向里切削，侧面是从上到下切削。

进一步地，步骤（1）中工刀路轨迹长度取10mm，分60层，每层0.1mm。

进一步地，使用包括夹持部分在内总长160mm, 上部为Φ20、下部50mm范围内过渡到SRΦ12的球头铣刀进行加工。

本发明提供的加工方法能很好地解决深腔大闭角零件刀具细长，刚性差，切削力小，而底部残余量大的矛盾。不仅保证了加工过程的安全可靠，同时也提高了加工效率，使底部的残余能得到平稳均匀的清除。

说明书附图

图1为深腔大闭角零件结构示意图；

图2为深腔大闭角零件截面尺寸结构图；

图3为采用常用铣刀加工底角时的示意图；

图4为采用改进后的铣刀加工底角时的示意图；

图5为第一个加工步骤铣刀路径示意图；

图6为第二个加工步骤铣刀路径示意图；

图中所示：1-深腔大闭角零件；2-铣刀；3-底角残余。