一种梯形截面薄长零件高效加工方法及其工装技术

本发明专利技术提供了一种可实现梯形截面薄长零件高效加工的方法及其工装，工装包括两个：A角工装和B角工装。A角工装包括：支承、上楔块、下楔块、压紧螺钉，上、下楔块斜面相对放置在支承的长方形槽内，压紧螺钉压紧上、下楔块；B角工装包括：基座、压块、固定螺钉，基座为长方体结构，基座表面有“楼梯”状相互平行的斜面，斜面与侧面的夹角与零件梯形截面的底角B相等，固定螺钉穿过压块压紧零件。本加工方法及工装，解决了梯形截面薄长零件传统数铣加工过程中需根据梯形底角大小定制特定角度的倒角刀具且加工过程中需频繁调整压板的压紧位置，造成加工效率低下，加工成本较高的难题，加工效率提升400％。

An Efficient Machining Method and Tools for Thin and Long Parts with Trapezoidal Section

The invention provides a method and a tooling for realizing efficient processing of thin and long parts with trapezoidal cross section. The tooling comprises two parts: angle A tooling and angle B tooling. Angle A tooling includes: support, upper wedge, lower wedge, compression screw, upper wedge and lower wedge inclined plane are placed in the rectangular groove of support, compression screw compression upper and lower wedge block; Angle B tooling includes: base, pressing block, fixed screw, base is rectangular structure, base surface has \staircase\ parallel inclined plane, angle between inclined plane and side and trapezoidal section of parts. The bottom angle B is equal, and the fixing screw passes through the pressing block to compact the parts. The processing method and tooling solve the problem of low processing efficiency, high processing cost and 400% improvement of processing efficiency in traditional milling process of thin and long parts with trapezoidal cross-section, which needs to customize chamfer cutters with specific angles according to the size of trapezoidal bottom angle and frequently adjust the pressing position of pressing plate in the process of processing.

【技术实现步骤摘要】
一种梯形截面薄长零件高效加工方法及其工装
本专利涉及一种梯形截面薄长零件高效加工方法及其工装，可实现长宽比4～60，厚度0.5～8mm的梯形截面薄长零件的高效加工。
技术介绍
梯形截面薄长零件的特点是上下表面精度要求较高，而两侧腰部斜面的精度要求不高，主要起避让作用，传统的铣削加工主要采用立铣刀精铣上下表面，然后采用特定角度的倒角刀加工两侧斜面，因此加工过程中需频繁调整压板位置，导致加工效率低下，加工成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可实现梯形截面薄长零件高效加工的方法及其工装，梯形的两底角分别为A、B，零件长度为L，零件下底边宽度为W，厚度为H。零件加工工装共涉及两个：A角加工工装和B角加工工装。A角加工工装包括：支承(2个)、上楔块(2个)、下楔块(2个)、压紧螺钉(10个)；其中支承为下表面含两个支耳的长方形框结构，其上表面有均布的5个螺纹孔，通过压板压紧支承的两个支耳可将其固定在机床工作台上；上、下楔块为楔角相等的直角梯形板类结构，且楔角与角A互余，上、下楔块斜面相对放置在支承的长方形槽内，压紧螺钉通过支承上的5个螺纹孔可压紧上、下楔块；B角加工工装包括：基座、压块(5个)、固定螺钉(5个)，其中基座为长方体结构，其长度与零件长度L相等，基座的两侧各开有一个腰槽，采用压板压紧腰槽即可将基座固定在线切割机床的工作台上。基座表面有“楼梯”状相互平行的斜面，斜面与侧面的夹角与零件梯形截面的底角B相等，“楼梯”沿斜面方向的间距为零件梯形截面底角为B的斜边在梯形底面上的投影长度H×tanB，沿与“楼梯”斜面垂直方向的间距为：零件厚度H－(0.03～0.07mm)，在“楼梯”最上部一个斜面的上方是一个与“楼梯”斜面平行的大斜面，大斜面上均布5个螺纹孔，用于固定螺钉紧固用，大斜面的上部是一个与大斜面平行的小凸台供压块压紧零件时支撑压块尾部用；压块为中空板类结构，固定螺钉穿过压块旋入基座的螺纹孔中，拧紧固定螺钉即可压紧零件。具体加工方法如下：第一步：首先采用平面磨床将长×宽×高＝(L+60～70mm)×(15W～20W)×(1.1H～1.5H)的整片毛坯上下表面磨削至零件厚度尺寸H及表面光洁度要求，然后按照长×宽＝(L+40～50mm)×W，即长度方向单边留装夹余量20～25mm，零件下底边宽度W加工到位的尺寸要求将磨削后的整片毛坯下料成长方体薄片；第二步：采用A角加工工装实现零件底角为A的斜面的加工。将上、下楔块斜面相对放置在支承长方形槽内，上楔块在上方，下楔块位于下方，将第一步加工好的长方体薄片2片并排放置在两侧支承内部的上下楔块之间，两个支承间隔一定的距离平齐放置在线切割工作台上，调整两支承之间的距离大于零件的长度8～12mm，采用百分表找正两支承的连线与与机床X轴平行后用压板压紧支承两侧支耳将两支承固定在线切割机床工作台上，拧紧支承上的压紧螺钉，完成零件装夹。由于上、下楔块的楔角与角A互余，而线切割机床的钼丝与工作台面垂直，因此可以直接切出梯形的底角A。此外通过数控编程控制线切割机床的钼丝按照零件的长度尺寸L走刀一圈，可完成2个零件底角为A的斜面的加工；第三步：采用B角加工工装实现零件底角为B的斜面的加工。采用百分表找正基座长度方向与机床X轴平行，用压板压紧基座两侧腰槽，将基座固定在线切割机床工作台上，将4个第二步中切完一侧斜边(底角为A的一侧)的零件半成品底面紧贴基座上“楼梯”状相互平行的斜面叠加放置，底角为A的斜边棱边紧贴与“楼梯”斜面垂直的一组4个表面，因此4个切完一侧斜边(底角为A的一侧)的零件半成品将沿“楼梯“斜面方向错开相等的距离H×tanB，拧紧固定螺钉使压块压紧零件，完成零件装夹，线切割钼丝对刀后沿X轴走直线即可完成4个零件底角为B的斜面的加工，至此，4个零件加工完毕。使用本加工方法及工装，解决了梯形截面薄长零件传统数铣加工过程中需根据梯形底角大小定制特定角度的倒角刀具且加工过程中需频繁调整压板的压紧位置，造成加工效率低下，加工成本较高的难题，加工效率提升400％，刀具成本降低40％，对此类梯形截面的长薄片类零件加工降本增效有一定的借鉴意义。附图说明图1为梯形截面薄长零件示例；图2为梯形截面薄长零件截面示意图；图3为使用A角加工工装线切割零件底角为A的斜边初始阶段示意图；图4为A角加工工装上下楔块楔角与零件底角的角度关系示意图；图5为使用A角加工工装线切割零件底角为A的斜边末尾阶段示意图；图6为底角为A的斜边线切割加工完毕的零件半成品示意图；图7为底角为A的斜边线切割加工完毕的零件半成品侧面示意图；图8为B角加工工装的基座三维示意图；图9为B角加工工装的基座侧面示意图；图10为使用B角加工工装线切割零件底角为B的斜面装夹示意图；图11为使用B角加工工装线切割零件底角为B的斜面装夹侧面示意图。1：梯形截面薄长零件示例；2：支承；3：上楔块；4：下楔块；5：压紧螺钉；6：基座；7：压块；8：固定螺钉；9：线切割下料后的零件长方体毛坯；10：线切割用钼丝；11：底角为A的斜边加工完毕后零件半成品具体实施方式下面通过实例对专利技术做进一步的说明，但是需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本专利技术，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本专利技术及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本专利技术不应局限于实施例所公开的内容，本专利技术要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。本专利技术提供了一种可实现梯形截面薄长零件高效加工方法及其工装，梯形截面零件示意图如图1、图2所示，梯形的两底角分别为A、B，零件长度为500mm，零件下底边宽度为12mm，厚度为2mm。零件加工工装共涉及两个：A角加工工装和B角加工工装。A角加工工装包括：支承(2个)、上楔块(2个)、下楔块(2个)、压紧螺钉(10个)；其中支承为下表面含两个支耳的长方形框结构，其上表面有均布的5个螺纹孔，通过压板压紧支承的两个支耳可将其固定在机床工作台上；上、下楔块为楔角相等的直角梯形板类结构，且楔角与角A互余，上、下楔块斜面相对放置在支承的长方形槽内，压紧螺钉通过支承上的5个螺纹孔可压紧上、下楔块；B角加工工装包括：基座、压块(5个)、固定螺钉(5个)，其中基座为长方体结构，其长度与零件长度相等为500mm，基座的两侧各开有一个腰槽，采用压板压紧腰槽即可将基座固定在线切割机床的工作台上。基座表面有“楼梯”状相互平行的斜面(如图8、图9所示)，斜面与侧面的夹角与零件梯形截面的底角B相等，“楼梯”沿斜面方向的间距为零件梯形截面底角为B的斜边在梯形底面上的投影长度1.2mm×tanB，沿与“楼梯”斜面垂直方向的间距为：零件厚度1.16mm，在“楼梯”最上部一个斜面的上方是一个与“楼梯”斜面平行的大斜面，大斜面上均布5个螺纹孔，用于固定螺钉紧固用，大斜面的上部是一个与大斜面平行的小凸台供压块压紧零件时支撑压块尾部用；压块为中空板类结构，固定螺钉穿过压块旋入基座的螺纹孔中，拧紧固定螺钉即可压紧零件。具体加工方案如下：第一步：首先采用平面磨床将长宽高为565mm×170mm×2.5mm的整片毛坯上下表面磨削至零件厚度尺寸2mm及表面光洁度要求，然后采用线切割将磨削后的整片毛坯下料成(540～550mm)×12mm的长方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现梯形截面薄长零件高效加工工装，梯形的两底角分别为A、B，零件长度为L，零件下底边宽度为W，厚度为H，其特征在于，包括A角加工工装和B角加工工装；A角加工工装包括：2个支承、2个上楔块、2个下楔块、若干压紧螺钉；其中支承为下表面含两个支耳的长方形框结构，其上表面有均布的螺纹孔；上、下楔块为楔角相等的直角梯形板类结构，且楔角与角A互余，上、下楔块斜面相对放置在支承的长方形槽内，压紧螺钉通过支承上螺纹孔压紧上、下楔块；B角加工工装包括：基座、若干压块、固定螺钉，其中基座为长方体结构，其长度与零件长度L相等，基座的两侧各开有一个腰槽，基座表面有“楼梯”状相互平行的斜面，斜面与侧面的夹角与零件梯形截面的底角B相等，“楼梯”沿斜面方向的间距为零件梯形截面底角为B的斜边在梯形底面上的投影长度H×tanB，沿与“楼梯”斜面垂直方向的间距为：零件厚度H－(0.03～0.07mm)，在“楼梯”最上部一个斜面的上方是一个与“楼梯”斜面平行的大斜面，大斜面上均布螺纹孔，大斜面的上部是一个与大斜面平行的小凸台；压块为中空板类结构，固定螺钉穿过压块旋入基座的螺纹孔。

【技术特征摘要】
1.一种可实现梯形截面薄长零件高效加工工装，梯形的两底角分别为A、B，零件长度为L，零件下底边宽度为W，厚度为H，其特征在于，包括A角加工工装和B角加工工装；A角加工工装包括：2个支承、2个上楔块、2个下楔块、若干压紧螺钉；其中支承为下表面含两个支耳的长方形框结构，其上表面有均布的螺纹孔；上、下楔块为楔角相等的直角梯形板类结构，且楔角与角A互余，上、下楔块斜面相对放置在支承的长方形槽内，压紧螺钉通过支承上螺纹孔压紧上、下楔块；B角加工工装包括：基座、若干压块、固定螺钉，其中基座为长方体结构，其长度与零件长度L相等，基座的两侧各开有一个腰槽，基座表面有“楼梯”状相互平行的斜面，斜面与侧面的夹角与零件梯形截面的底角B相等，“楼梯”沿斜面方向的间距为零件梯形截面底角为B的斜边在梯形底面上的投影长度H×tanB，沿与“楼梯”斜面垂直方向的间距为：零件厚度H－(0.03～0.07mm)，在“楼梯”最上部一个斜面的上方是一个与“楼梯”斜面平行的大斜面，大斜面上均布螺纹孔，大斜面的上部是一个与大斜面平行的小凸台；压块为中空板类结构，固定螺钉穿过压块旋入基座的螺纹孔。2.一种可实现梯形截面薄长零件高效加工方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：首先采用平面磨床将长×宽×高＝(L+60～70mm)×(15W～20W)×(1.1H～1.5H)的整片毛坯上下表面磨削至...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄大顺，张晓平，
申请(专利权)人：北京航天新风机械设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11