一种薄壁结构件偏心正交车铣加工变形补偿方法技术

本发明专利技术属于先进机械制造技术领域，具体涉及一种薄壁结构件偏心正交车铣加工变形补偿方法。本发明专利技术在计算切削力时采用的切削厚度计算方法考虑了刀齿跳动的影响，将侧面刃和端面刃的切削厚度计算统一在一个公式中；通过网格划分的方法将工件表面刚性不同的区域划分成若干个区域进行变形预测，得到的加工变形补偿值能更为准确地反映实际工况，最终通过在加工程序代码中对变形量进行补偿，能够有效地控制加工尺寸和形位精度。 1

Deformation compensation method for eccentric orthogonal turn milling machining of thin-walled structures

The invention belongs to the field of advanced mechanical manufacturing technology, in particular to a deformation compensation method for eccentric orthogonal turn milling of thin-walled structural parts. In this invention, the calculation method of cutting thickness used in calculating the cutting force takes into account the effect of the cutter tooth pulsation, and the calculation of the cutting thickness of the side edge and the end edge is unified in a formula, and the deformation prediction of the workpiece surface is divided into several regions by the method of mesh division, and the processing deformation is obtained. The compensation value can reflect the actual conditions more accurately, and can effectively control the machining dimension and shape accuracy by compensating the deformation in the code of the processing program. One

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁结构件偏心正交车铣加工变形补偿方法
本专利技术属于先进机械制造
，具体涉及一种薄壁结构件偏心正交车铣加工变形补偿方法。
技术介绍
回转异型薄壁结构件是航空航天产品中的常见结构形式，典型应用如外壳和舱段等，如图1所示。这类零件往往选用一些难加工材料，加工过程切削力较大，而较薄的壁厚又使得结构件刚性较差，因而会产生明显的加工变形。若不采取合理的措施进行控制，则可能造成尺寸超差，严重时还会造成产品报废。另外，由于设计性能需求，在回转型结构件的主要结构上一般带有凸台、减轻槽或加强筋等特征，凸台或加强筋等特征之间存在着不少加工余量，由于不适宜采用车削加工，所以目前车间里一般是安排在车铣复合机床或者铣车复合机床上采用正交车铣方式来进行加工。但由于相关理论研究及控制手段的缺乏，此类零件的外轮廓加工精度一直不高。由于未能提前预知正交车铣加工过程的切削力和变形量，车间现场在进行尺寸精度控制时主要是从夹具、工装、刀具和工艺路线等方面进行考虑，而没有采用提前补偿的方法，最终尺寸大多仍然是按照理论尺寸进行加工，导致最终加工效果不理想。目前，在已公开的研究文献中，对变形预测的研究主要是在传统的车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁结构件偏心正交车铣加工变形补偿方法，其特征在于，所述补偿方法包括

【技术特征摘要】
1.一种薄壁结构件偏心正交车铣加工变形补偿方法，其特征在于，所述补偿方法包括如下步骤：S1、针对刀具的每个刀齿切削过程，利用公式(1)，计算每个切削刃点的瞬时切削厚度：式中，ct为瞬时切削厚度；Q为刀具切削刃上任意一点，yQ、zQ分别为切削刃点Q在刀具坐标系OT-XYZ中沿着Y轴和Z轴的坐标值，其中，刀具坐标系OT-XYZ定义为以刀具底面中心OT为原点，以刀具轴线方向为Z轴，建立的笛卡尔直角坐标系；RW为工件半径；ap为切削深度；为切削刃点Q在时刻t的接触角；e为偏心值；γ为切削刃点Q的位置角；roj,r、roj,a分别为切削刃点Q沿着刀具径向和轴向的跳动量；αT为每个刀齿周期工件转过的角度；基于切削刃离散法，采用考虑刃口力的机械力学模型求出每个刀齿在指定周期内沿刀具轴向的平均切削力；其中，当加工过程存在多个刀齿同时切削材料的情况时，所述指定周期为刀齿周期；当任意时间均只有一个刀齿参与切削，所述指定周期为刀齿接触周期；S2、分别沿着工件轴线及圆周方向将薄壁结构件的待加工区域进行初始网格划分，分成g×h个初始网格；基于所述步骤S1得到的所述平均切削力，采用有限元方法计算第1个刀齿切削每个所述初始网格<s,l>时的变形量δs,l,1，其中针对任一所述初始网格<s,l>，s表示所述初始网格沿着工件轴线方向的编号，l表示所述初始网格沿着工件圆周方向的编号；利用公式(2)，计算第j个刀齿切削所述初始网格<s,l>时...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱文旺，孙晶，罗远锋，孙科文，王永飞，谷万龙，宛春博，王勇杰，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11