本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種長(zhǎng)懸臂輻板結(jié)構(gòu)零件數(shù)控加工方法。

背景技術(shù)：

某型號(hào)機(jī)的輻板懸深達(dá)200mm，壁薄3mm且?guī)в?.5mm厚異型薄壁深腔，最大外徑尺寸960mm，高300mm，整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)弱剛性，車加工盤(pán)體輻板時(shí)零件變形較大和表面質(zhì)量差。傳統(tǒng)針對(duì)該類結(jié)構(gòu)零件輻板的加工，輻板處采用四點(diǎn)支撐方式,支撐效果差，在加工切削變形較大,振顫嚴(yán)重,為減少變形通常采用較小的切削量及參數(shù)控制的加工策略,加工后的零件表面質(zhì)量和幾何精度仍無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，需要通過(guò)后續(xù)手工拋光來(lái)滿足設(shè)計(jì)要求，但由于人工操作不僅效率低，而且合格率很低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種加工方法，通過(guò)采用長(zhǎng)懸臂輻板的隨形支撐定位方法,根據(jù)剛性強(qiáng)弱部位確立加工區(qū)域劃分方法及加工策略,選擇最優(yōu)的切削參數(shù)、車削工藝路線和走刀軌跡控制輻板車削變形，加工出了滿足且優(yōu)于設(shè)計(jì)要求零件。具體技術(shù)方案如下：

一種長(zhǎng)懸臂輻板結(jié)構(gòu)零件數(shù)控加工變形控制方法，按以下步驟進(jìn)行：

1)確立定位裝夾方式：在輻板內(nèi)孔端面處采用隨型支撐方式,用壓蓋在輻板端面壓緊，控制加工振動(dòng)；外圓凹槽處設(shè)置輔助支撐環(huán)及一體式反鉤的壓緊方式,實(shí)現(xiàn)壓緊面與支撐面相對(duì)應(yīng)，控制壓緊變形；

2)規(guī)劃加工路線：安排多次梯度余量的車削路線逐次消除切削應(yīng)力產(chǎn)生的變形；在其它型面去材料車削前進(jìn)行去除輻板部位材料階段，使去除薄弱輻板材料時(shí)零件有足夠剛性；精加工輻板在所有型面加工完以后進(jìn)行；

3)加工輻板切削區(qū)域劃分及余量確定：根據(jù)輻板剛性強(qiáng)弱部位劃分不同加工區(qū)域，針對(duì)不同切削區(qū)域采用非均勻余量切削，增強(qiáng)零件剛性；

4)選擇合適的刀具：根據(jù)加工區(qū)域，選擇加工刀具，在開(kāi)敞較好的區(qū)域選擇機(jī)加偏刀菱形刀片，較少切削力；在轉(zhuǎn)接圓角處選擇非標(biāo)角度刀具，所述非標(biāo)角度刀具的傾斜角度確定方法是：

根據(jù)刀具在加工過(guò)程中受力狀態(tài)分析，保證加工過(guò)程中該刀具所承受的徑向力最小，確定非標(biāo)角度刀具的傾斜角度；

5)生成數(shù)控刀具軌跡

利用UGCAM編程軟件在選定的切削區(qū)域建立并生成刀具軌跡；

6)加工零件。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)加工出的零件幾何尺寸和表面質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，由于零件表面質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，減少零件后續(xù)拋光工作量。

附圖說(shuō)明

圖1：零件結(jié)構(gòu)示意圖

圖2：零件裝夾定位原理圖

圖3：加工區(qū)域劃分及余量分布圖

圖4：刀具及受力分析圖

圖5：走刀軌跡圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖具體說(shuō)明本發(fā)明，如圖1-圖5所示，本發(fā)明技術(shù)用于加工直徑960mm，輻板懸深長(zhǎng)200mm，壁厚3mm盤(pán)件見(jiàn)圖1具體操作步驟如下：

步驟1：按圖2所示進(jìn)行零件的定位裝夾，由反鉤壓板4和定位塊5將安裝邊底部進(jìn)行反鉤的壓緊，葉肩處增加輔助支撐環(huán)帶6，支撐環(huán)帶6上方是柔性膠墊，下部是剛性支撐塊，該剛性支撐塊設(shè)有調(diào)整裝置，可上下移動(dòng)，以便調(diào)整支撐力；該支撐方式不僅能減小加工時(shí)工件的震顫，還能通過(guò)兩種方式的配合，調(diào)節(jié)安裝邊底部8所承受的壓緊力；

輻板內(nèi)孔3端面處采用隨型支撐方式，包括上方的柔性墊片及下方在彈簧驅(qū)動(dòng)下的支撐7，輻板內(nèi)孔3上端面的壓蓋9由螺母10壓緊；

步驟2：加工工藝路線：粗車輻板--粗車其余型面--半精車輻板---半精車其余型面---細(xì)車輻板---細(xì)車其余型面---精車其余型面---精車輻板。該工藝路線的特點(diǎn)是：安排多次梯度余量的車削路線逐次消除切削應(yīng)力產(chǎn)生的變形；去除輻板部位材料階段要保證在其它型面去材料車削前，使去除薄弱輻板材料時(shí)零件有足夠剛性；精加工輻板在最后所有型面加工完，避免車其它型面對(duì)輻板產(chǎn)生的加工變形。

步驟3：按圖3劃分輻板型面與輻板與安裝板轉(zhuǎn)接2個(gè)加工區(qū)域，在A、B區(qū)域采取分層沿型順序切削方式見(jiàn)圖5，精加工時(shí)留0.5mm余量進(jìn)行單向輪廓分層切削，在轉(zhuǎn)角處精加工留3mm進(jìn)行分層切削。

步驟4：刀具選擇按圖4，選取2把刀具進(jìn)行加工，在A區(qū)域選用機(jī)加偏刀35度R0.8菱形刀片，在B區(qū)域選用45度R4非標(biāo)球刀，刀片表面為T(mén)iAlN涂層。刀具選擇的方法是：根據(jù)加工區(qū)域，選擇加工刀具，在開(kāi)敞較好的區(qū)域盡量選擇機(jī)加偏刀菱形刀片，較少切削力見(jiàn)圖4刀具1；在轉(zhuǎn)接圓角處選擇非標(biāo)角度刀具見(jiàn)圖4刀具2，采用切削分析，選用的槽刀刀板薄，最大厚度僅為4mm對(duì)徑向力的耐受程度較小，將刀具在加工過(guò)程中受力狀態(tài)分析清楚，以保證加工過(guò)程中該刀具所承受的徑向力最小，同時(shí)還要從切削參數(shù)的選用方面考慮到槽刀片的耐用度大小，刀具示意圖及進(jìn)給方向受力分析見(jiàn)圖4。

步驟5：生成數(shù)控刀具軌跡：利用UGCAM編程軟件的車削功能，在選定的切削區(qū)域中建立并生成刀具軌跡見(jiàn)圖5與數(shù)控程序：如下：

CR_CHANG(1)

HD＝"GHFUR25-4-01393" TL＝0

TL_CHANG

N0005 G54

N0010 ；CXT

N0015 ；ZBX

N0020 ；ZBXFC

N0025 DIAMOF

N0030 G18 D1

N0035 G96 S40 M03 M08

N0040 G01 G90 X100. Z250. F200.

N0045 Z-130.

N0050 X108.429 Z-152.34 F10.

N0055 G02 X112.429 Z-156.34 CR＝4. F.3

N0060 G01 X123.928

N0065 G03 X126.928 Z-157.144 CR＝6.

N0070 G01 X135.154 Z-161.893

N0075 G02 X144.001 Z-164.304 CR＝18.

N0080 G01 X248.622 Z-165.193

N0085 G02 X264.364 Z-156.194 CR＝18.

N0090 G01 X263.844 Z-155.894

N0095 X263.395 Z-155.772 F10.

N0100 X260.749 Z-128.769

N0105 G03 X265.18 Z-132.286 CR＝4. F.3

N0110 G01 X266.658 Z-145.137

N0115 G03 X264.364 Z-156.194 CR＝18.

N0120 G01 X263.844 Z-155.894

步驟6：結(jié)合加工試驗(yàn)確定切削參數(shù)，采用恒線速度，變主軸轉(zhuǎn)速方式加工，恒線速度方式加工有利于保證車刀在零件余量均勻的條件下，沿輪廓切削的穩(wěn)定性，使得刀具的切削阻力大為減少，減小切削振動(dòng)。粗車、半精車、細(xì)車加工切削參數(shù)為：線速度Vc＝40m/m in，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fn＝0.15mm/r，每層切深0.3mm；精車加工切削參數(shù)為：線速度Vc＝50m/min，每層切深0.15mm，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fn＝0.2mm/r。

本實(shí)施例僅僅是根據(jù)本發(fā)明總體思想的一個(gè)體現(xiàn)，保護(hù)范圍并不受此實(shí)施例的限制。