本發(fā)明涉及工件機(jī)械加工，具體地說，是一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高精度零件應(yīng)運(yùn)而生。這些零件的加工工藝與傳統(tǒng)零件有所不同，要求更高、技術(shù)難度更大，因此其加工過程更為精細(xì)與復(fù)雜。在實(shí)際應(yīng)用中，一種籠形結(jié)構(gòu)件因較多較大的減重口及裝配窗口，造成的結(jié)構(gòu)剛性差，加工過程中，逐漸去除加工余量后，剛性逐漸減弱，造成加工時(shí)裝夾困難和加工過完成后易變形的問題。若將臺(tái)階窗口及減重槽進(jìn)行先開粗，再進(jìn)行精車內(nèi)孔或外圓，加工切削時(shí)，車刀為斷續(xù)切削，造成刀尖與開粗部位發(fā)生相撞，刀具磨損嚴(yán)重甚至刀尖崩裂報(bào)廢，同時(shí)造成工件表面嚴(yán)重切刀痕或刀尖崩后留在工件里，要求內(nèi)孔、外圓接刀痕不允許超過0.3mm，所以該工藝方法不能滿足產(chǎn)品的質(zhì)量和外觀要求。若采用線切割加工方式加工臺(tái)階窗口及減重槽，該加工方式不能加工出臺(tái)階結(jié)構(gòu)，且制造成本高，耗時(shí)多效率低。若直接將臺(tái)階窗口及減重槽進(jìn)行開粗，此時(shí)工件結(jié)構(gòu)剛性變差，難以支撐到精銑階段，會(huì)產(chǎn)生巨大的形變。且由于零件重量較大較重，常規(guī)通用夾具難以在設(shè)備上裝夾零件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，解決利用現(xiàn)有工藝對(duì)籠形結(jié)構(gòu)件進(jìn)行加工時(shí)裝夾困難和加工過完成后易變形等問題。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，使用由粗到精、由車到銑的分段加工方式對(duì)毛坯料進(jìn)行加工，銑削加工時(shí)對(duì)毛坯料內(nèi)圓面、外圓面均進(jìn)行輔助支撐，且每個(gè)工序備注加工前的半成品重量及該工序完工后的重量，為吊裝及轉(zhuǎn)運(yùn)作一定參考。

3、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，具體加工方式包括如下步驟：

4、a、對(duì)采購(gòu)的毛坯料開粗后進(jìn)行熱處理，以提高物料的剛性；

5、b、利用數(shù)控臥車設(shè)備上自帶的四爪夾具夾持毛坯料；

6、c、對(duì)毛坯料依次進(jìn)行粗車削、精車削，使其內(nèi)圓、外圓及總長(zhǎng)尺寸達(dá)到預(yù)定值，得到半成品料；

7、d、在四軸設(shè)備上采用一夾一頂裝夾方式對(duì)半成品料進(jìn)行裝夾；

8、e、在半成品料圓周壁面進(jìn)行粗銑削，加工出臺(tái)階窗口、減重槽；

9、f、對(duì)粗銑削完成的半成品料內(nèi)圓面、外圓面均進(jìn)行輔助支撐；

10、g、對(duì)支撐后的半成品料進(jìn)行半精銑削、精銑削，得到成品。

11、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟c中粗車削階段，內(nèi)外圓均接刀，四爪直接夾持外圓，結(jié)合數(shù)控臥車設(shè)備上的中心架，按尺寸加工出內(nèi)、外圓；

12、所述步驟c中精車削階段，精車內(nèi)圓時(shí)，四爪加墊銅皮，對(duì)毛坯料進(jìn)行直接夾持外圓，外圓靠近端頭處架設(shè)中心架，一刀車內(nèi)圓到位；精車外圓時(shí)，四爪加墊銅皮直接撐內(nèi)圓，一刀車外圓到位；在車內(nèi)、外圓時(shí)，同時(shí)將總長(zhǎng)加工到預(yù)設(shè)值。

13、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟e中粗銑削階段，采用留有工藝筋條的方法來增強(qiáng)剛性，工藝筋條防止工件在裝夾受力情況下出現(xiàn)外擴(kuò)的情況。

14、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟g中精銑削階段，每當(dāng)一個(gè)臺(tái)階窗口的外形尺寸加工到位后，同時(shí)把裝配的螺紋底孔加工到位，而后再拆卸輔助支撐，加工下個(gè)臺(tái)階窗口時(shí)再次進(jìn)行裝夾、輔助支撐。

15、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，使用輔助支撐部件對(duì)半成品料進(jìn)行輔助支撐，所述輔助支撐部件包括內(nèi)支撐組件、外支撐組件，內(nèi)支撐組件對(duì)半成品料的內(nèi)圓面進(jìn)行支撐，外支撐組件對(duì)半成品料的外圓面進(jìn)行支撐。

16、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述內(nèi)支撐組件包括內(nèi)支撐單元，所述內(nèi)支撐單元包括支撐板、鎖定螺桿、鎖定螺母，兩個(gè)支撐板之間穿插設(shè)置多個(gè)鎖定螺桿，鎖定螺母螺紋連接在鎖定螺桿上，多個(gè)鎖定螺母分布在支撐板兩側(cè)，通過擰緊鎖定螺母使得支撐板、鎖定螺桿相對(duì)固定，所述支撐板上設(shè)置有多個(gè)夾持塊。

17、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述外支撐組件包括外支撐單元，所述四軸設(shè)備上設(shè)置有外支撐底座，所述外支撐底座包括底座，底座上設(shè)置有多個(gè)橫向、縱向交錯(cuò)設(shè)置的滑槽；所述外支撐單元包括多個(gè)安裝在支撐塊上的且處于籠形工件正下方的支撐塊以及分布在籠形工件兩側(cè)的側(cè)支撐單元，支撐塊用于向上支撐籠形工件以及支撐板，所述側(cè)支撐單元包括螺桿、長(zhǎng)壓板、第一千斤頂、第二千斤頂，螺桿上安裝有t型螺母，t型螺母滑動(dòng)連接在長(zhǎng)壓板上，所述螺桿穿插在長(zhǎng)壓板上，螺桿上螺紋連接下壓螺母；所述第二千斤頂安裝在底座上，第二千斤頂用于向上支撐籠形工件；所述底座上安裝有多個(gè)等高塊，等高塊上放置有第一千斤頂，第一千斤頂用于向上支撐長(zhǎng)壓板，利用杠桿原理使得長(zhǎng)壓板向下壓籠形工件。

18、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟d中在四軸設(shè)備上采用一夾一頂裝夾方式對(duì)半成品料進(jìn)行裝夾，具體為：利用四軸設(shè)備上的裝夾組件對(duì)籠形工件進(jìn)行裝夾，所述裝夾組件包括頂尖、液壓卡盤、內(nèi)盤、頂持堵板，所述液壓卡盤用于控制內(nèi)盤的擴(kuò)張、收縮，以對(duì)籠形工件的內(nèi)圓面夾持，所述頂尖推動(dòng)頂持堵板用以對(duì)籠形工件進(jìn)行限位，此為一夾一頂?shù)难b夾方式。

19、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

20、（1）本發(fā)明通過使用由粗到精、由車到銑的分段加工方式對(duì)毛坯料進(jìn)行加工，解決了因籠形工件較多較大的減重口及裝配窗口，造成的結(jié)構(gòu)剛性差，加工過程中，逐漸去除加工余量后，剛性逐漸減弱，造成加工時(shí)裝夾困難和加工過完成后易變形的問題，提高籠形工件的加工效率、質(zhì)量；

21、（2）本發(fā)明通過在每個(gè)工序備注加工前的半成品重量及該工序完工后的重量，便于后續(xù)的吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)進(jìn)行；

22、（3）本發(fā)明通過使用輔助支撐部件對(duì)籠形工件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，同時(shí)非加工橫梁處采用下支撐上壓的方式提高加工過程的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高籠形工件的加工效率、質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，其特征在于：使用由粗到精、由車到銑的分段加工方式對(duì)毛坯料進(jìn)行加工，銑削加工時(shí)對(duì)毛坯料內(nèi)圓面、外圓面均進(jìn)行輔助支撐，且每個(gè)工序備注加工前的半成品重量及該工序完工后的重量，為吊裝及轉(zhuǎn)運(yùn)作一定參考。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，其特征在于：具體加工方式包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，其特征在于：所述步驟c中粗車削階段，內(nèi)外圓均接刀，四爪直接夾持外圓，結(jié)合數(shù)控臥車設(shè)備上的中心架，按尺寸加工出內(nèi)、外圓；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，其特征在于：所述步驟e中粗銑削階段，采用留有工藝筋條的方法來增強(qiáng)剛性，工藝筋條防止工件在裝夾受力情況下出現(xiàn)外擴(kuò)的情況。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，其特征在于：所述步驟g中精銑削階段，每當(dāng)一個(gè)臺(tái)階窗口的外形尺寸加工到位后，同時(shí)把裝配的螺紋底孔加工到位，而后再拆卸輔助支撐，加工下個(gè)臺(tái)階窗口時(shí)再次進(jìn)行裝夾、輔助支撐。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任意一項(xiàng)中所述的一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，其特征在于：使用輔助支撐部件對(duì)半成品料進(jìn)行輔助支撐，所述輔助支撐部件包括內(nèi)支撐組件、外支撐組件，內(nèi)支撐組件對(duì)半成品料的內(nèi)圓面進(jìn)行支撐，外支撐組件對(duì)半成品料的外圓面進(jìn)行支撐。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，其特征在于：所述內(nèi)支撐組件包括內(nèi)支撐單元（3），所述內(nèi)支撐單元（3）包括支撐板（301）、鎖定螺桿（303）、鎖定螺母（304），兩個(gè)支撐板（301）之間穿插設(shè)置多個(gè)鎖定螺桿（303），鎖定螺母（304）螺紋連接在鎖定螺桿（303）上，多個(gè)鎖定螺母（304）分布在支撐板（301）兩側(cè)，通過擰緊鎖定螺母（304）使得支撐板（301）、鎖定螺桿（303）相對(duì)固定，所述支撐板（301）上設(shè)置有多個(gè)夾持塊（302）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，其特征在于：所述外支撐組件包括外支撐單元（2），所述四軸設(shè)備上設(shè)置有外支撐底座（1），所述外支撐底座（1）包括底座（101），底座（101）上設(shè)置有多個(gè)橫向、縱向交錯(cuò)設(shè)置的滑槽（102）；所述外支撐單元（2）包括多個(gè)安裝在支撐塊（207）上的且處于籠形工件（5）正下方的支撐塊（207）以及分布在籠形工件（5）兩側(cè)的側(cè)支撐單元，支撐塊（207）用于向上支撐籠形工件（5）以及支撐板（301），所述側(cè)支撐單元包括螺桿（206）、長(zhǎng)壓板（202）、第一千斤頂（201）、第二千斤頂（208），螺桿（206）上安裝有t型螺母（205），t型螺母（205）滑動(dòng)連接在長(zhǎng)壓板（202）上，所述螺桿（206）穿插在長(zhǎng)壓板（202）上，螺桿（206）上螺紋連接下壓螺母（203）；所述第二千斤頂（208）安裝在底座（101）上，第二千斤頂（208）用于向上支撐籠形工件（5）；所述底座（101）上安裝有多個(gè)等高塊（204），等高塊（204）上放置有第一千斤頂（201），第一千斤頂（201）用于向上支撐長(zhǎng)壓板（202），使得長(zhǎng)壓板（202）向下壓籠形工件（5）。

9.根據(jù)權(quán)利要求2-5任意一項(xiàng)中所述的一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，其特征在于：所述步驟d中在四軸設(shè)備上采用一夾一頂裝夾方式對(duì)半成品料進(jìn)行裝夾，具體為：利用四軸設(shè)備上的裝夾組件（4）對(duì)籠形工件（5）進(jìn)行裝夾，所述裝夾組件（4）包括頂尖（401）、液壓卡盤（402）、內(nèi)盤（403）、頂持堵板（404），所述液壓卡盤（402）用于控制內(nèi)盤（403）的擴(kuò)張、收縮，以對(duì)籠形工件（5）的內(nèi)圓面夾持，所述頂尖（401）推動(dòng)頂持堵板（404）用以對(duì)籠形工件（5）進(jìn)行限位，此為一夾一頂?shù)难b夾方式。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及工件機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種籠形結(jié)構(gòu)件整體機(jī)械加工方法，包括使用由粗到精、由車到銑的分段加工方式對(duì)毛坯料進(jìn)行加工，銑削加工時(shí)對(duì)毛坯料內(nèi)圓面、外圓面均進(jìn)行輔助支撐，且每個(gè)工序備注加工前的半成品重量及該工序完工后的重量。本發(fā)明通過使用上述加工方法，解決了因籠形工件較多較大的減重口及裝配窗口，造成的結(jié)構(gòu)剛性差，加工過程中，逐漸去除加工余量后，剛性逐漸減弱，造成加工時(shí)裝夾困難和加工過完成后易變形的問題，提高籠形工件的加工效率、質(zhì)量；通過使用輔助支撐部件對(duì)籠形工件的橫梁采用下支撐上壓的方式提高加工過程的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高籠形工件的加工效率、質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：程小倩,唐春,謝勇前,謝仁強(qiáng),袁強(qiáng),陳泉東,馬榛,寧剛偉,劉喜,施究,楊成
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都航天萬欣科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26