專利名稱：一種飛機(jī)起落架的典型特征車銑加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加工工藝，具體是涉及一種飛機(jī)起落架的典型特征車銑加工方法。屬于機(jī)械加工工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，隨著產(chǎn)品日趨復(fù)雜化以及生產(chǎn)效率越來越高的要求，尤其是航空、航天等軍工產(chǎn)品，其外形越來越復(fù)雜，精度、效率等要求也越來越高，典型而傳統(tǒng)的車削加工及銑削加工已經(jīng)難以滿足要求。因此，車銑復(fù)合加工中心便應(yīng)運(yùn)而生。車銑復(fù)合加工中心可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零部件一次裝夾，完成全部加工工序，可以大幅度提高生產(chǎn)效率和加工精度。目前， 對(duì)于車銑復(fù)合加工中心的應(yīng)用及工藝編制則相對(duì)較弱，絕大多數(shù)只是停留在將車和銑兩種加工方式復(fù)合到一臺(tái)機(jī)床上，并未充分利用車銑復(fù)合加工中心的優(yōu)勢(shì)。飛機(jī)起落架類零件由于其外形的特殊性，單獨(dú)使用車床或銑床都無法完成對(duì)其的機(jī)械加工?，F(xiàn)在，飛機(jī)起落架類零件加工工藝方案大致有兩種一種是先在車床上完成所有連續(xù)回轉(zhuǎn)面的車削，然后在多軸銑床上進(jìn)行銑削；另一種為在車銑復(fù)合加工中心上進(jìn)行一次裝夾，來完成車削和三軸銑削，C軸只作為工位回轉(zhuǎn)來使用。本發(fā)明工藝方法是專門針對(duì)飛機(jī)起落架類零件的典型結(jié)構(gòu)特征編制，在實(shí)現(xiàn)工序集中的基礎(chǔ)上，對(duì)車削、銑削以及車銑復(fù)合加工中心上特有的車銑加工方式進(jìn)行合理編排，針對(duì)飛機(jī)起落架典型的非連續(xù)回轉(zhuǎn)表面特征，大量使用正交車銑加工方式，以及使用更為合適的刀具，可以實(shí)現(xiàn)加工效率、工件表面質(zhì)量的顯著提高，同時(shí)還有效的降低了加工成本。

發(fā)明內(nèi)容
I、目的本發(fā)明的目的在于提供一種飛機(jī)起落架的典型特征車銑加工方法，該工藝方法主要針對(duì)起落架類零件共有的耳部位特征，以解決現(xiàn)有該類零件加工中的問題。該工藝方法可有效提高加工效率及工件表面質(zhì)量，同時(shí)降低加工成本。2、技術(shù)方案本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一種飛機(jī)起落架的典型特征(耳部)車銑加工方法，該特征內(nèi)壁和外壁為關(guān)鍵位置，有較高的精度要求，因此分粗加工、半徑加工、精加工三步完成；而外形則無精度要求，一次開粗以后直接修整至外形。具體步驟如下步驟一正交車銑開粗；準(zhǔn)備毛坯，放上機(jī)床并裝夾定位。正交車銑起落架耳部位，去除大部分余量，如圖 la、圖lb。選用刀具為平底圓角銑刀，刀具直徑建議選擇工件直徑的20% -40%, Y軸偏心量設(shè)置為50% -70%銑刀直徑，加工方式為順逆銑，X、Y、Z、C四軸聯(lián)動(dòng)加工，精加工余量為 O. 2mm左右。步驟二 銑削去除耳部中間余量銑削去除耳部中間余量，如圖2a、圖2b。選用刀具為平底立銑刀，刀具直徑建議選擇為耳間距的60% -70%，加工方式為順逆銑，X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)加工。切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% -60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，半精加工余量為0. 5_左右。步驟三精修耳底部；銑削耳底部，去除步驟2中殘留余量，精加工耳底部圓角及底面，如圖3a、圖3b。選用刀具為球頭銑刀，刀具半徑同耳底部圓角半徑，加工方式為順銑，X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% _60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為O。步驟四銑削耳四周；銑削去除耳部四周圓角余量，如圖4a、圖4b。選用刀具為球頭銑刀，刀具半徑為耳部圓角半徑，加工方式為順銑，X、Y、Z、B、C五軸聯(lián)動(dòng)加工，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% -60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為O。步驟五精修耳頂部銑削去除耳頂部余量，如圖5a、圖5b。選用刀具為平底立銑刀，加工方式為順銑， X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% -60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為O。步驟六半精加工耳內(nèi)壁銑削耳內(nèi)壁，如圖6a、圖6b。選用刀具為多刃立銑刀，刀具直徑同2，加工方式為順銑，三軸聯(lián)動(dòng)，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% _60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為0. 2mm左右。步驟七半精、精加工耳外壁半精、精加工耳外壁，如圖7a、圖7b。選用刀具為方肩銑刀。加工方式為順銑，三軸聯(lián)動(dòng)，之字形走刀，步距選擇不宜過大，精加工步距要小于半精加工步距，半精加工余量為0. 2mm左右，精加工余量為O。步驟八精加工耳內(nèi)壁銑削耳內(nèi)壁，如圖8a、圖8b。選用刀具為整體硬質(zhì)合金立銑刀或不會(huì)產(chǎn)生接刀痕的長(zhǎng)刃多刃立銑刀，刀具直徑同6。加工方式為順銑，三軸聯(lián)動(dòng)，一次走刀修光內(nèi)壁，余量為 O。步驟九外圓柱面精加工正交車銑精加工起落架耳部外圓柱面，如圖9a、圖％。選用刀具為帶修光刃的平底銑刀，刀具直徑同1，Y軸偏心量設(shè)置需根據(jù)刀具的修光刃幾何形狀來確定，具體數(shù)值參考刀具廠商推薦值。加工方式為順銑，X、Y、Z、C四軸聯(lián)動(dòng)。エ件最終完成后如圖10。3、優(yōu)點(diǎn)及功效(I)實(shí)現(xiàn)“一次裝夾，全部完工”，大量節(jié)省在銑床上的裝夾定位時(shí)間，同時(shí)也由于定位減少提聞裝夾精度。(2)使用正交車銑加工非連續(xù)回轉(zhuǎn)面，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的3軸銑削。可有效減少エ位，提高加工效率，同時(shí)避免不同エ位間的接刀痕。(3)在車銑復(fù)合加工中心上使用5軸聯(lián)動(dòng)切削耳部四周圓角，可一次切削完成四周所有圓角的加工，顯著提升加工效率。(4)刀具的選用。在正交車銑加工中，選用平底圓角銑刀進(jìn)行粗加工，選用帶修光刃的平底銑刀進(jìn)行精加工，在保證加工效率的同時(shí)，還可保證ェ件表面質(zhì)量。
(5)整套ェ藝方案可有效提升加工效率30%以上，降低加工成本20%以上。


圖1(a)為待加工件エ序I的右視圖
圖1(b)為待加工件エ序I的主視圖
圖2(a)為待加工件エ序2的主視圖
圖2(b)為待加工件エ序2的俯視圖
圖3(a)為待加工件エ序3的主視圖
圖3(b)為待加工件エ序3的俯視圖
圖4(a)為待加工件エ序4的主視圖
圖4(b)為待加工件エ序4的俯視圖
圖5(a)為待加工件エ序5的主視圖
圖5(b)為待加工件エ序5的俯視圖
圖6(a)為待加工件エ序6的主視圖
圖6(b)為待加工件エ序6的俯視圖
圖7(a)為待加工件エ序7的主視圖
圖7(b)為待加工件エ序7的俯視圖
圖8(a)為待加工件エ序8的主視圖
圖8(b)為待加工件エ序8的俯視圖
圖9(a)為待加工件エ序9的右視圖
圖9(b)為待加工件エ序9的主視圖
圖10為飛機(jī)起落架件的最終加工圖
圖11為本發(fā)明流程框圖。圖中符號(hào)說明如下圖中間斷線表示加工時(shí)的刀具路徑
具體實(shí)施例方式見圖11，本發(fā)明ー種飛機(jī)起落架的典型特征車銑加工方法，該方法具體步驟如下I.正交車銑開粗。準(zhǔn)備毛坯，搬上機(jī)床并裝夾定位。正交車銑起落架耳部位，去除大部分余量，如圖 la、圖lb。選用刀具為平底圓角銑刀，刀具直徑建議選擇エ件直徑的20% -40%, Y軸偏心量設(shè)置為50% -70%銑刀直徑，加工方式為順逆銑，X、Y、Z、C四軸聯(lián)動(dòng)加工，精加工余量為 0. 2mm左右。由于車銑復(fù)合機(jī)床裝夾的特殊性，造成エ裝普遍剛性較差，因此加工時(shí)切深不宣太大，選用刀具推薦切削參數(shù)的40% _60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度。開粗時(shí)為了提升效率， 采用順逆銑的加工方式，減少空行程，可有效提升開粗效率。2.銑削耳間余量銑削去除耳部中間余量，如圖2a、圖2b。選用刀具為平底立銑刀，刀具直徑建議選擇為耳間距的60% -70%，加工方式為順逆銑，X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)加工。切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% -60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，半精加工余量為0. 5_左右。3.精修耳底部銑削耳底部，去除步驟2中殘留余量，精加工耳底部圓角及底面，如圖3a、圖3b。選用刀具為球頭銑刀，刀具半徑同耳底部圓角半徑，加工方式為順銑，X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% _60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為O。此步所用球頭刀直徑較小，由于耳部干渉需要長(zhǎng)懸伸，建議優(yōu)先延長(zhǎng)刀柄，盡量減少刀桿伸出長(zhǎng)度。如懸伸過長(zhǎng)導(dǎo)致振動(dòng)嚴(yán)重，可采用防振刀桿。為使最后表面質(zhì)量較好，減少人工打磨時(shí)間，加工時(shí)步距不宣太大。4.銑削耳四周圓角銑削去除耳部四周圓角余量，如圖4a、圖4b。選用刀具為球頭銑刀，刀具半徑為耳部圓角半徑，加工方式為順銑，X、Y、Z、B、C五軸聯(lián)動(dòng)加工，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% -60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為O。由于耳部四周圓角緊貼耳側(cè)壁，加工時(shí)干涉問題嚴(yán)重，采用傳統(tǒng)的“ 3+2”加工方式需要多次旋轉(zhuǎn)C軸并改變B軸位置，較為繁瑣，切效率較低，接刀痕明顯，表面質(zhì)量較差。采用五軸聯(lián)動(dòng)的加工方式，可有效解決干涉問題，并一次走刀加工完四周全部圓角，加工效率高,且沒有接刀痕,表面質(zhì)量好。5.精修耳頂部銑削去除耳頂部余量，如圖5a、圖5b。選用刀具為平底立銑刀，加工方式為順銑， X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% -60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為O。采用平底立銑刀，一次銑削完成耳頂部精修，替代傳統(tǒng)的用球頭刀加工，加工效率高，且沒有接刀痕，表面質(zhì)量好，但要注意機(jī)床Y軸行程，避免超程。6.半精加工耳內(nèi)壁銑削耳內(nèi)壁，如圖6a、圖6b。選用刀具為多刃立銑刀，刀具直徑同2，加工方式為順銑，三軸聯(lián)動(dòng)，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% _60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為0. 2mm左右。使用多刃立銑刀進(jìn)行半精加工，可采用大切深來加工耳內(nèi)壁，表面會(huì)產(chǎn)生接刀痕， 因此留0. 2mm左右的余量用于精加工。7.半精、精加工耳外壁半精、精加工耳外壁，如圖7a、圖7b。選用刀具為方肩銑刀。加工方式為順銑，三軸聯(lián)動(dòng)，之字形走刀，步距選擇不宜過大，精加工步距要小于半精加工步距，半精加工余量為0. 2mm左右，精加工余量為O。8.精加工耳內(nèi)壁銑削耳內(nèi)壁，如圖8a、圖8b。選用刀具為整體硬質(zhì)合金立銑刀或不會(huì)產(chǎn)生接刀痕的長(zhǎng)刃多刃立銑刀，刀具直徑同6。加工方式為順銑，三軸聯(lián)動(dòng)，一次走刀修光內(nèi)壁，余量為 O。9.外圓柱面精加工正交車銑精加工起落架耳部外圓柱面，如圖9a、圖％。選用刀具為帶修光刃的平底銑刀，刀具直徑同1，Y軸偏心量設(shè)置需根據(jù)刀具的修光刃幾何形狀來確定，具體數(shù)值參考刀具廠商推薦值。加工方式為順銑，X、Y、Z、C四軸聯(lián)動(dòng)。完成加工，最終完成圖為圖10。使用正交車銑進(jìn)行精加工，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的先用球頭銑刀進(jìn)行平行精加工，隨后用人 エ打磨的方式，可有效提高加工效率200%以上，同時(shí)加工后表面質(zhì)量可達(dá)鏡面效果，粗糙度 Ra < I。
權(quán)利要求
1. 一種飛機(jī)起落架的典型特征車銑加工方法，其特征在于該方法具體步驟如下步驟一正交車銑開粗準(zhǔn)備毛坯，放上機(jī)床并裝夾定位，正交車銑起落架耳部位，去除大部分余量；選用刀具為平底圓角銑刀，刀具直徑建議選擇工件直徑的20% -40%，γ軸偏心量設(shè)置為50% -70% 銑刀直徑，加工方式為順逆銑，X、Y、Z、C四軸聯(lián)動(dòng)加工，精加工余量為O. 2mm ；步驟二 銑削去除耳部中間余量銑削去除耳部中間余量，選用刀具為平底立銑刀，刀具直徑建議選擇為耳間距的 60% -70%，加工方式為順逆銑，X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)加工；切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的 40% -60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，半精加工余量為O. 5mm ；步驟三精修耳底部銑削耳底部，去除步驟二中殘留余量，精加工耳底部圓角及底面，選用刀具為球頭銑刀，刀具半徑同耳底部圓角半徑，加工方式為順銑，X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% -60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為O ;步驟四銑削耳四周銑削去除耳部四周圓角余量，選用刀具為球頭銑刀，刀具半徑為耳部圓角半徑，加工方式為順銑，X、Y、Ζ、B、C五軸聯(lián)動(dòng)加工，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% -60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為O ;步驟五精修耳頂部銑削去除耳頂部余量，選用刀具為平底立銑刀，加工方式為順銑，Χ、Υ、Ζ三軸聯(lián)動(dòng)，切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% _60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為O ;步驟六半精加工耳內(nèi)壁銑削耳內(nèi)壁，選用刀具為多刃立銑刀，刀具直徑同步驟二，加工方式為順銑，三軸聯(lián)動(dòng)， 切削參數(shù)選用刀具推薦切削參數(shù)的40% -60%，并適當(dāng)提高進(jìn)給速度，余量為O. 2mm ；步驟七半精、精加工耳外壁半精、精加工耳外壁，選用刀具為方肩銑刀，加工方式為順銑，三軸聯(lián)動(dòng)，之字形走刀， 步距選擇不宜過大，精加工步距要小于半精加工步距，半精加工余量為O. 2mm,精加工余量為O ;步驟八精加工耳內(nèi)壁銑削耳內(nèi)壁，選用刀具為整體硬質(zhì)合金立銑刀或不會(huì)產(chǎn)生接刀痕的長(zhǎng)刃多刃立銑刀， 刀具直徑同步驟六，加工方式為順銑，三軸聯(lián)動(dòng)，一次走刀修光內(nèi)壁，余量為O ;步驟九外圓柱面精加工正交車銑精加工起落架耳部外圓柱面，選用刀具為帶修光刃的平底銑刀，刀具直徑同步驟一，Y軸偏心量設(shè)置需根據(jù)刀具的修光刃幾何形狀來確定，具體數(shù)值參考刀具廠商推薦值，加工方式為順銑，X、Y、z、C四軸聯(lián)動(dòng)，工件最終完成全部加工。
全文摘要
一種飛機(jī)起落架的典型特征車銑加工方法，它有九大步驟一、正交車銑開粗；二、銑削去除耳部中間余量；三、精修耳底部；四、銑削耳四周；五、精修耳頂部；六、半精加工耳內(nèi)壁；七、半精、精加工耳外壁；八、精加工耳內(nèi)壁；九、外圓柱面精加工。本發(fā)明主要針對(duì)起落架類零件共有的耳部位特征，以解決現(xiàn)有該類零件加工中的問題。該工藝方法可有效提高加工效率及工件表面質(zhì)量，同時(shí)降低加工成本。在機(jī)械加工工藝技術(shù)領(lǐng)域里具有實(shí)際參考價(jià)值。
文檔編號(hào)B23P23/02GK102581620SQ20121006683
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者張翀, 袁松梅 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)