通风窗框零件数控加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种通风窗框零件数控加工工艺，用于通风窗框零件数控加工，包括以下步骤：(1)零件毛坯的选择，选取毛坯尺寸为：765

【技术实现步骤摘要】
通风窗框零件数控加工工艺


[0001]本专利技术涉及一种框零件的数控加工技术，特别是一种通风窗框零件数控加工工艺。

技术介绍

[0002]通风窗框零件为某型号飞机驾驶舱通风窗骨架，其形状为异形曲面框架式结构，零件加工后易变形，其尺寸精度难以满足设计和装配要求，本文旨在通过对通风窗框零件的结构分析，采用hyperMILL和数控仿真模拟辅助设计软件及防变形工艺设计思路，编制加工程序，并结合三轴加工中心、时效处理工艺和五轴数控加工中心的合理运用，实现通风窗框零件各要素的完美成形，使加工后零件尺寸精度满足了零件设计要求。
[0003]通风窗框零件作为大型复杂异型结构件，由于加工精度要求高，零件加工过程中易变形，加工工艺难度大,长期以来一直靠外委加工，其加工后的零件尺寸精度未达到零件设计要求成为了急需解决的加工难题，为此，为解决该零件加工难题，同时摸索该类零件防变形加工工艺设计方法，将减少加工应力和预防变形的设计引入工艺设计中，再通过hyperMILL和数控仿真模拟辅助设计软件对零件的设计工艺进行不断优化，实现零件的精准加工。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：提出了一种通风窗框零件数控加工工艺，用于通风窗框零件数控加工。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]通风窗框零件数控加工工艺，包括以下步骤：
[0007](1)零件毛坯的选择，选取毛坯尺寸为：765
×
690
×
130mm的7050铝合金长方形板材作为坯料；
[0008](2)粗加工工艺及编程设计，粗加工工艺设计按预留加工余量为5mm进行加工，零件粗加工分为装夹基准夹头的加工和零件粗加工两个部分；首先，以零件重心位置为中心划￠380mm圆，在圆上选取定位夹头位置形成了4个加工夹头和定位基准的位置和尺寸；其次，结合零件的结构特点，零件加工采用了HyperMILL加工编程和数控仿真模拟辅助设计等软件进行工艺设计和加工程序生成；所述零件粗加工在三轴加工中心上进行，粗加工各型面按预留余量5mm进行加工；
[0009](3)半精加工工艺及编程设计，将经过粗加工后的零件，进行人工时效去除加工应力后进入半精加工状态，半精加工上、下曲面及内型面选用三轴加工中心进行，半精加工预留加工余量为2mm，半精加工后需对零件进行人工时效去应力处理和基准校核与修正程序；
[0010](4)零件精加工工艺及编程设计，零件精加工在五轴数控加工中心上进行，在精加工前需经人工时效去应力后，再对基准进行修正，采用同一坐标系下，将四个外轮廓面分别装夹加工，并按4
‑
￠80mm圆柱形夹头上￠18mm定位基准孔作为悬挂定位基准进行装夹，在
加工面转换时,始终保持以4
‑
￠18mm相同中心距进行转换，保持基准的一致性；手柄处两个深凹槽，该两凹槽采用五轴加工中的3+2定轴加工技术满足；零件玻璃面及不同孔系，零件玻璃面精加工分正面精加工和翻面后下表面精加工两个部分，上玻璃面和侧面不同孔系在一个装夹基准下一次加工成形；零件内侧面型腔，零件内侧面型腔精加工采用￠50mm刀柄、￠16mm加长杆、￠6R3mm球刀，精加工至无余量。
[0011]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述夹头设计加工成4
‑
￠80mm的圆柱，粗加工时在4个装夹夹头￠380mm圆中心加工出￠18mm的通孔，并将4个夹头圆柱上下毛坯端面修正去除1mm，形成￠80
×
128mm准确基准定位面。
[0012]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤(2)中，零件粗加工分为内型面设计、外轮廓型面二个部分，首先内型面采用了高效性能加工和高速等高浅切定轴加工技术，其工艺参数设计为：采用￠16mm铣刀，主轴转速2000转/分、进给量1000mm/分、吃刀深度1.5mm，加工至预留深度0.2mm为止；其次外轮廓型面也采用高效性能加工技术，选用大铣刀、小进刀量切削工艺，其工艺参数设计为：采用￠25mm铣刀，主轴转速3500转/分、进给量2000mm/分、吃刀深度2mm的加工工艺参数。
[0013]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤(3)中，半精加工余量的去除分二次进行，
[0014]第一次：将Z轴原点放在4－￠80定位夹头的底部，仍然采用高效性能加工和高速等高浅切定轴加工技术，按预留2mm加工余量进行加工，其工艺设计参数设计为:采用￠16mm铣刀，主轴转速3500转/分、进给量2000mm/分、轴向进给量10000mm/分、拐角处减速进给量2000mm/分、吃刀深度2mm，步距0.75mm；
[0015]第二次:将Z轴原点放在4－￠80定位夹头的底部，按预留1mm加工余量进行加工，其工艺设计参数设计为:采用￠12mm球刀，主轴转速3500转/分、进给量2000mm/分、轴向进给量10000mm/分、拐角处减速进给量2000mm/分、吃刀深度1mm，步距0.5mm。
[0016]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤(4)中，零件手柄处两个深凹槽的精加工分半精加工和精加工两个过程，
[0017]半精加工：采用￠44mm刀柄、￠16mm加长杆和￠6mm铣刀，加工后预留0.3mm加工余量，其工艺参数设计为:主轴转速5000转/分、进给量2000mm/分、垂直吃刀深度0.2mm；
[0018]精加工：采用￠44mm刀柄、￠16mm加长杆和￠4R2mm球刀，加工至零件尺寸，其工艺参数设计为:主轴转速6000转/分、进给量2000mm/分、垂直吃刀深度0.1mm、水平吃刀深度0.1mm。
[0019]本专利技术的有益效果在于：
[0020]一种通风窗框零件数控加工工艺，用于通风窗框零件数控加工。
[0021]通过对通风窗框零件的结构分析及加工验证，得出以下结论：
[0022]1、合理设基准位置,在外轮廓面加工面转换时保证了基准和外轮廓面凹槽面加工的一致性。
[0023]2、合理运用去应力时效工艺和高速浅切加工技术，降低了加工应力，加工中两次基准校核后，基准平面最大误差小于0.028mm。
[0024]3、采用玻璃面48个￠6.5mm孔一次装夹加工成形工艺，保证了孔的位置度满足设计装配要求，设计要求孔位置度0.3mm，实际零件基本达到0.2mm。
[0025]4、采用五轴联动中的3+2定轴加工技术和加长刀杆连接刀具加工工艺解决了手柄部位两个深凹槽的加工问题。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的通风窗框零件示意图；
[0027]图2为本专利技术的通风窗框零件手柄处示意图；
[0028]图3为本专利技术的零件粗加工夹头示意图；
[0029]图4为本专利技术的定位装夹孔示意图；
[0030]图5为本专利技术的零件内型面粗加工示意图；
[0031]图6为本专利技术的零件外轮廓型面粗加工示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.通风窗框零件数控加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)零件毛坯的选择，选取毛坯尺寸为：765
×
690
×
130mm的7050铝合金长方形板材作为坯料；(2)粗加工工艺及编程设计，粗加工工艺设计按预留加工余量为5mm进行加工，零件粗加工分为装夹基准夹头的加工和零件粗加工两个部分；首先，以零件重心位置为中心划￠380mm圆，在圆上选取定位夹头位置形成了4个加工夹头和定位基准的位置和尺寸；其次，结合零件的结构特点，零件加工采用了HyperMILL加工编程和数控仿真模拟辅助设计等软件进行工艺设计和加工程序生成；所述零件粗加工在三轴加工中心上进行，粗加工各型面按预留余量5mm进行加工；(3)半精加工工艺及编程设计，将经过粗加工后的零件，进行人工时效去除加工应力后进入半精加工状态，半精加工上、下曲面及内型面选用三轴加工中心进行，半精加工预留加工余量为2mm，半精加工后需对零件进行人工时效去应力处理和基准校核与修正程序；(4)零件精加工工艺及编程设计，零件精加工在五轴数控加工中心上进行，在精加工前需经人工时效去应力后，再对基准进行修正，采用同一坐标系下，将四个外轮廓面分别装夹加工，并按4
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￠80mm圆柱形夹头上￠18mm定位基准孔作为悬挂定位基准进行装夹，在加工面转换时,始终保持以4
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￠18mm相同中心距进行转换，保持基准的一致性；手柄处两个深凹槽，该两凹槽采用五轴加工中的3+2定轴加工技术满足；零件玻璃面及不同孔系，零件玻璃面精加工分正面精加工和翻面后下表面精加工两个部分，上玻璃面和侧面不同孔系在一个装夹基准下一次加工成形；零件内侧面型腔，零件内侧面型腔精加工采用￠50mm刀柄、￠16mm加长杆、￠6R3mm球刀，精加工至无余量。2.根据权利要求1所述的通风窗框零件数控加工工艺，其特征在于：所述夹头设计加工成4
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￠80mm的圆柱，粗加工时在4个装夹夹头￠380mm圆中心加工出￠18mm的通孔，并将4个夹头圆柱上下毛坯端面修正去除1mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁振华，刘伟才，谯靖霞，
申请(专利权)人：贵州新安航空机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：