一种高精度同轴耳片锥孔的加工方法技术

本发明专利技术涉及金属切削加工技术领域，尤其涉及一种高精度同轴耳片锥孔的加工方法，包括以下步骤：建立耳片加工坐标系，在耳片加工坐标系下完成耳片的周侧面加工以及钻制锥孔的初孔；建立耳片槽加工坐标系，在耳片槽加工坐标系下完成耳片结构加工；建立锥孔加工坐标系，并在锥孔加工坐标系下锥孔的粗加工；在耳片加工坐标系下完成两个同轴锥孔的最小端端口加工；对锥孔加工坐标系进行复查补偿，以获得锥孔精度加工坐标系，并在锥孔精度加工坐标系下完成锥孔的精加工。本技术方案，将基准创造理念与自动化检测技术结合，规避了使用专用铣刀或人工干预的缺点，具有较好的通用性，可很好的满足航空结构件日益提升的高精度、高质量、低成本的加工要求。低成本的加工要求。低成本的加工要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度同轴耳片锥孔的加工方法


[0001]本专利技术涉及金属切削加工
，尤其涉及一种高精度同轴耳片锥孔的加工方法。

技术介绍

[0002]锥孔结构是零件腹板或外形等区域所存在的一种结构，由于形状不规则，由锥度弧面构成，所以加工中多以立铣刀行切加工完成，由于加工过程中未进行加工补偿，所以制造精度较低。随着航空结构件制造技术的发展，越来越多的零件存在高精度同轴耳片锥孔结构，并且许多锥孔被赋予较高的制造精度，这无疑增加了数控加工的难度。
[0003]除此之外，由于锥孔自身结构特点以及目前设计所提出的精度要求，常见的数控加工方法均难以满足加工精度要求。如果定制专用锥孔铰刀或锥孔镗刀，则不同零件的锥孔需要不同的专用刀具，对刀具资源是一种极大的浪费并且没有实际通用意义。在传统工艺方案中，通常在数控加工过程中增加人工干预点，通过设置多条加工程序和人工检查点来确保锥孔加工精度满足设计要求。但是这种方法非常考验加工工人的个人能力，并且加工效率不高，出错率较高，极易造成零件故障，无法满足航空结构件日益提升的高精度、高质量、低成本的加工要求。
[0004]由于存在效率低、出错率高以及加工精度不稳定等问题，现有工艺方案已经无法满足当前加工需求，亟待高效、优质的工艺方法来提高高精度同轴耳片锥孔结构加工过程的稳定性，以保证零件的加工质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述现有高精度同轴耳片锥孔加工工艺方案效率低、出错率高以及加工精度不稳定等问题，提出一种适用于高精度同轴耳片锥孔结构的高效、高质的数控加工方法，具体如下：
[0006]一种高精度同轴耳片锥孔的加工方法，包括以下步骤：
[0007]S1，建立耳片加工坐标系，在该耳片加工坐标系下完成耳片的周侧面加工；
[0008]S2，在耳片加工坐标系下，基于耳片零件的设计尺寸参数钻制锥孔的初孔；
[0009]S3，利用探头确定耳片槽加工方向，基于该方向建立耳片槽加工坐标系，并利用加工好的周侧面对耳片槽加工坐标系进行找正，然后在耳片槽加工坐标系下完成耳片结构加工，耳片结构加工包括耳片槽加工和耳片的两个端侧面加工；
[0010]S4，以加工完成的耳片槽及耳片端侧面为基准，针对两个同轴锥孔分别建立锥孔加工坐标系，并在两个锥孔加工坐标系下分别完成两个锥孔的粗加工；
[0011]S5，根据耳片零件的设计尺寸参数中的锥孔尺寸选择加工刀具，将加工刀具安装于机床的主轴上，启动机床，在耳片加工坐标系下完成两个同轴锥孔的最小端端口加工；
[0012]S6，基于两个加工好的锥孔最小端端口，分别对两个锥孔加工坐标系进行复查补偿，以获得两个锥孔精度加工坐标系，并在两个锥孔精度加工坐标系下对应完成对两个同
轴锥孔的精加工。
[0013]优选的，所述步骤S1中，是选用周侧铣刀完成周侧面加工加工，且选用的周侧铣刀需满足以下条件：
[0014][0015]其中，为周侧铣刀的直径；R为铣刀的底角；L3为铣刀的有效工作长度；L2为耳片两个端侧面之间的最大间距。
[0016]优选的，所述步骤S5中，锥孔最小端端口加工所用到的刀具尺寸需满足L5＞L2，其中，L5为所用刀具的长度，L2为耳片两个端侧面之间的最大间距。
[0017]优选的，所述步骤S5中，锥孔最小端端口加工还涉及到刀具类型的选择，即：
[0018]若则选择使用铰刀；若则选择使用铣刀；若则根据实际情况选择使用铰刀或铣刀；其中，为锥孔最小端端口直径。
[0019]优选的，所述步骤S2中，钻制锥孔的初孔包括以下步骤：
[0020]S21，根据锥孔最小端端口直径初步预估步骤S5所需选用的刀具类型，并结合刀具类型以及锥孔最小端端口直径确定锥孔的初孔直径即：
[0021]若选用铰刀，则
[0022]若选用镗刀，则
[0023]S22，选择相应尺寸的钻头安装于机床的主轴上，启动机床，使钻头基于耳片加工坐标系完成直径为的锥孔的初孔加工。
[0024]优选的，所述步骤S22中，选择的钻头需满足以下条件：
[0025][0026]其中，L1为钻头有效工作长度L1；为钻头的直径，且θ0为钻头的钻尖角度、L2为耳片两个端侧面之间的最大间距。
[0027]优选的，所述步骤S3中，是采用结构铣刀的侧齿完成耳片结构加工，涉及到结构铣刀的选择，即：
[0028]当时，选用的结构铣刀进行耳片槽和耳片两端侧面的加工；
[0029]当时，选用的结构铣刀进行耳片槽的加工，选用的结构铣刀进行耳片两端侧面的加工；
[0030]其中，H1为耳片的高度；L4为耳片槽的宽度；为结构铣刀的直径。
[0031]优选的，所述步骤S4中，是采用螺旋线铣削的方式完成锥孔的粗加工，其加工程序刀轨需满足以下条件：
[0032]若则
[0033]若则
[0034]若则粗加工径向无需分层加工；
[0035]若则粗加工径向需分层加工；
[0036]其中，为加工使用的铣刀直径；R1为铣刀底角；为锥孔最大端端口直径；θ1为螺旋线角度；D
b
为切宽；为锥孔最小端端口直径。
[0037]优选的，所述步骤S6中，是采用螺旋线铣削的方式完成锥孔的精加工，其加工程序刀轨需满足：
[0038]若则
[0039]若则
[0040]本专利技术的有益效果：
[0041]本技术方案不仅可以使用常规刀具完成加工，而且可以巧妙的将耳片结构转换为坐标系修正基准，即，将基准创造理念与自动化检测技术结合形成新型数控加工技术，规避了使用专用铣刀或人工干预等方法的缺点，不仅能保证高精度异型孔的加工质量，同时航空结构件的整体加工质量都会有显著提升，具有较好的通用性，可很好的满足航空结构件日益提升的高精度、高质量、低成本的加工要求。
附图说明
[0042]图1为本技术方案的实施流程图；
[0043]图2为耳片的周测面加工的正面结构示意图；
[0044]图3为锥孔的初孔加工的正面结构示意图；
[0045]图4为周测面加工和初孔加工的侧面结构示意图；
[0046]图5为耳片结构加工的正面结构示意图；
[0047]图6为耳片结构加工的侧面结构示意图；
[0048]图7为锥孔粗加工的正面结构示意图；
[0049]图8为建立锥孔加工坐标系的结构示意图；
[0050]图9为建立锥孔精度加工坐标系及锥孔精加工结构示意图；
[0051]图10为锥孔螺旋线铣削参数示意图；
[0052]图中：
[0053]1、周侧面；2、端侧面；3、锥孔；4、初孔；5、耳片槽；6、最小端端口；7、最大端端口；8、耳片加工坐标系；9、耳片槽加工坐标系；10、锥孔加工坐标系；11、锥孔精度加工坐标系；12、钻头；13、加工方向；14、周侧铣刀；15、结构铣刀；16、槽壁。
具体实施方式
[0054]为使专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度同轴耳片锥孔的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，建立耳片加工坐标系(8)，在该耳片加工坐标系(8)下完成耳片的周侧面(1)加工；S2，在耳片加工坐标系(8)下，基于耳片零件的设计尺寸参数钻制锥孔(3)的初孔(4)；S3，利用探头确定耳片槽(5)加工方向，基于该方向建立耳片槽加工坐标系(9)，并利用加工好的周侧面(1)对耳片槽加工坐标系(9)进行找正，然后在耳片槽加工坐标系(9)下完成耳片结构加工，耳片结构加工包括耳片槽(5)加工和耳片的两个端侧面(2)加工；S4，以加工完成的耳片槽(5)及耳片端侧面(2)为基准，针对两个同轴锥孔(3)分别建立锥孔加工坐标系(10)，并在两个锥孔加工坐标系(10)下分别完成两个锥孔(3)的粗加工；S5，根据耳片零件的设计尺寸参数中的锥孔(3)尺寸选择加工刀具，将加工刀具安装于机床的主轴上，启动机床，在耳片加工坐标系(8)下完成两个同轴锥孔(3)的最小端端口(6)加工；S6，基于两个加工好的锥孔(3)最小端端口(6)，分别对两个锥孔加工坐标系(10)进行复查补偿，以获得两个锥孔精度加工坐标系(11)，并在两个锥孔精度加工坐标系(11)下对应完成对两个同轴锥孔(3)的精加工。2.如权利要求1所述一种高精度同轴耳片锥孔的加工方法，其特征在于：所述步骤S1中，是选用周侧铣刀(14)完成周侧面(1)加工加工，且选用的周侧铣刀(14)需满足以下条件：其中，为周侧铣刀(14)的直径；R为周侧铣刀(14)的底角；L3为周侧铣刀(14)的有效工作长度；L2为耳片两个端侧面(2)之间的最大间距。3.如权利要求1所述一种高精度同轴耳片锥孔的加工方法，其特征在于：所述步骤S5中，锥孔(3)最小端端口(6)加工所用到的刀具尺寸需满足L5＞L2，其中，L5为所用刀具的长度，L2为耳片两个端侧面(2)之间的最大间距。4.如权利要求3所述一种高精度同轴耳片锥孔的加工方法，其特征在于，所述步骤S5中，锥孔(3)最小端端口(6)加工还涉及到刀具类型的选择，即：若则选择使用铰刀；若则选择使用铣刀；若则根据实际情况选...

【专利技术属性】
技术研发人员：方雨舟，周进，张也，钟建，张杨，胡龙，尚江，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：