[发明专利]飞机结构件闭角清根方法

摘要

一种飞机结构件闭角清根方法，属于航空制造工程领域。该方法通过控制单刃铣刀旋转角度与刀具空间运动的规律，使单刃铣刀切削接触点在与刀具轴向成一定夹角的平面上运动，从而完成飞机结构件闭角残留的清根。本发明克服了数控加工刀具切削接触点只能在与刀具轴向垂直平面内运动的局限，显著提高了飞机结构件闭角清根效率，简化了闭角清根工艺，节约了清根刀具的成本。

主权项

一种飞机结构件闭角清根方法，其特征是它包括以下步骤：首先，选择单刃刀片铣刀作为加工工具，控制刀尖夹角α小于飞机结构件待加工闭角λ，使铣刀带有刀刃的一边与组成闭角的一个面平行；其次，建立飞机结构件闭角清根加工局部坐标系，记侧壁与腹板的交点为C，C点绕刀轴旋转的虚拟中心点为O1，定义O1点为清根加工局部坐标系原点，刀具沿刀轴离开工件方向为Z轴正方向，记为Z1；从O1点到C点定义为X轴的正方向，记为X1；Y轴的正方向用右手定律判断，记为Y1；定义主轴旋转运动为W轴，顺时针旋转方向为W轴的正方向，记为W1，当刀尖点P过X轴正方向时记W1＝0度；第三，设定刀具旋转360度时，进给方向即Y1方向刀具进给的距离S；第四，根据闭角角度值λ、刀具半径r及每转进给距离S，计算刀具虚拟中心点O1任一时点在局部坐标系下的坐标值X1、Y1、Z1：X1=0Y1=W1·S/360Z1=r(1‑cos(W1))/tan(λ)并据此得出刀尖的运动轨迹方程：PX1=rcos(W1)PY1=rsin(W1)+W1·S/360PZ1=r(1‑cos(W1))/tan(λ)式中PX1为刀尖运动轨迹的X坐标值，PY1为刀尖运动轨迹的Y坐标值,PZ1为刀尖运动轨迹的Y坐标值，r为刀具半径，W1为刀具的转角；第五，通过坐标转换将上述刀具虚拟中心点O1在局部坐标系下的坐标值X1、Y1、Z1转换成全局加工坐标系下的坐标值X、Y、Z，并通过后置处理程序自动生成闭角清根数控加工程序；第六，使用五轴数控铣床，根据所生成的闭角清根数控加工程序控制单 刃铣刀旋转角度W1与刀具在空间运动的规律，使单刃铣刀主刀刃清除闭角残留，完成闭角的清根。