【技术实现步骤摘要】
一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法
[0001]本申请涉及锥形零件铣削方法的
，特别是一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法。
技术介绍
[0002]某锥形零件为45度锥面，大端直径约4600mm，小端直径2000mm，高度1200mm，最大厚度20mm，网格厚度4mm，为典型弱刚度薄壁产品，如图1所示。现有的加工工艺为“车削等厚减薄+铣削网格开孔”，在车削减薄工序后，产品的吊装、翻转、装夹、内部应力释放均会造成型面的无规律变形，给网格等厚度铣削带来的极大的难度。同时，铣削工序中的装夹刚度问题直接决定了铣削网格的精度。目前来看，由于其结构特性、工艺流程等因素影响，大直径锥形零件网格等厚度铣削难度极大。
[0003]针对大直径锥底零件网格等壁厚铣削现有的方法主要有两种：1、型面保证法；2、网格调整法；
[0004]现有技术一：由于网格的剩余厚度由内形面与加工型面共同形成，其铣削精度决定于内形面的偏差程序。因此采用型面保证法来降低型面偏差达到铣削精度，常用的措施主要为装夹措施，利用整体式胎具或者吸盘吸附型面达到保型目的。但往往装夹过程中型面保证的效果较差，存在不贴胎、吸附力不足等问题，往往难以达到铣削精度。
[0005]现有技术二：网格调整法即在考虑型面偏差的情况下对单一网格进行单独铣削，往往单一网格的型面偏差量小于厚度公差，那么单一网格的铣削能够满足壁厚公差要求。但该种方法对网格大小的限制较大，较大网格的型面偏差往往超出厚度公差，同时单一网格的铣削方式效率极低，不满足零件加工需求。>
技术实现思路
[0006]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法，设计了锥形双点离散支撑保型方法，并基于此设计了参数化取样补偿网格铣削方法，能够实现大直径锥形网格的等壁厚铣削。
[0007]本专利技术的技术解决方案是：
[0008]一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法，包括：
[0009]S1:采用夹具固定锥形的待加工零件；
[0010]S2:建立工件坐标系，对待加工零件的外型面进行测量，获得外形面位置相对于理论位置的偏差值，即型面测量参数点；
[0011]S3:按照待加工零件的理论外形进行回转建模，得到理论零件，建立与步骤S2中相同的工件坐标系，对理论零件的外型面进行经纬度曲线分割、经纬度点集分割，获得坐标点云集合；
[0012]S4:将型面测量参数点导入点云集合中，获得点云偏差集合，对点云偏差集合逆向建模重构得到参数化的实时型面；
[0013]S5:将将设计模型的网格边界投影至实时型面后并进行网格CNC参数的复制，获得具有网格特征的加工型面；
[0014]S6:按照加工型面对待加工零件的外型面进行铣削加工。
[0015]所述夹具包括基座、大端撑环、小端撑环、加强撑杆，大端撑环的外径大于小端撑环，大端撑环与小端撑环同轴设置、且大端撑环位于小端撑环的下方，基座用于支撑大端撑环，加强撑杆用于支撑小端撑环。锥形待加工零件的小直径端通过多个第一压紧装置固定于小端撑环，锥形待加工零件的大直径端通过多个第二压紧装置固定于大端撑环。
[0016]所述第一压紧装置包括第一转接板，下压螺钉和下压垫块，第一转接板通过紧固螺钉固定于小端撑环，下压螺钉螺纹连接于第一转接板，下压螺钉的轴线平行于小端撑环的外侧母线，下压螺钉与第一转接板之间可沿着自身轴线方向调节，下压垫块与下压螺钉螺纹固定连接，增加锥形零件的下压接触面积，下压垫块连接有限位块，限位块位于待加工零件背离小端撑环的一侧。
[0017]所述第二压紧装置包括第二转接板，调节螺钉，调节块，第二转接板通过紧固螺钉固定在基座上，调节螺钉螺纹连接于第二转接板，调节螺钉可在第二转接板上水平调节，调节块与大端撑环固定连接，调节块与基座沿着基座的径向方向滑动连接，调节块提供撑紧力作用于大端撑环上，调节块上开设有长条孔，固定螺钉穿过长条孔螺纹连接于基座，调节后使用固定螺钉将调节块固定于基座上。
[0018]首先利用第二压紧装置将大端撑环撑紧，然后利用上端的第二压紧装置将产品一直往下斜着压紧，越往下压待加工零件越紧，直到待加工零件被稳定固定。
[0019]所述夹具连接有工装起吊环。
[0020]所述待加工零件为经过车工加工的零件。
[0021]所述步骤S6中，铣削加工为分层铣削。
[0022]所述步骤S6包括：
[0023]S61:进行第一层铣削加工后，测量待加工零件的厚度，获得待加工零件的厚度与铣削后理论厚度之间的差值，获得公差值；
[0024]S62：公差值不大于设计公差时，直接进行第二层铣削加工；当公差值大于设计公差时，重复步骤S2
‑
S5，直到铣削剩余厚度满足设计要求时，加工完成。
[0025]所述工件坐标系的Z轴平行于待加工零件的轴线，步骤S2中测量偏差值时，测量裕度按照X、Z方向各均布至少50个测量点。
[0026]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
[0027]大直径锥底零件网格铣削受型面偏差、装夹刚度等因素影响，存在壁厚精度难保证，铣削无规律变形等问题，本专利针对此，设计了一种锥形双点离散支撑保型方法，并基于此设计了参数化取样补偿网格铣削方法，能够适应型面无规律变形特点，满足锥底零件网格等壁厚铣削要求。
附图说明
[0028]图1为本申请
技术介绍
中的某锥形零件的结构示意图；
[0029]图2为本申请实施例中的夹具的结构示意图；
[0030]图3为本申请实施例中的第一压紧装置的结构示意图；
[0031]图4为本申请实施例中的第二压紧装置的结构示意图；
[0032]图5为本申请实施例中的参数化取样补偿网格铣削方法的流程示意图；
[0033]图6为本申请实施例中的型面测量过程中XZ方向的示意图；
[0034]图7为本申请实施例中的经纬度曲线分割、经纬度点集分割、你想建模重构重构的示意图；
[0035]图8为本申请实施例中设计模型的网格边界投影至实时型面的示意图，图中的箭头方向为投影方向。
[0036]附图标记说明：1、待加工零件；
[0037]2、夹具；21、基座；22、小端撑环；23、大端撑环；24、加强撑杆；25、工装起吊环；
[0038]3、第一压紧装置；31、第一转接板；32、下压螺钉；33、下压垫块；34、限位块；35、垫块；
[0039]4、第二压紧装置；41、第二转接板；42、调节螺钉；43、调节块；44、长条孔；45、固定螺钉。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述：
[0041]本申请实施例公开一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0042]S1:采用夹具2固定锥形的待加工零件1。具体为：锥形双点离散支撑保型方法。
[0043]待加工零件1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法，其特征在于：包括S1:采用夹具(2)固定锥形的待加工零件(1)；S2:建立工件坐标系，对待加工零件(1)的外型面进行测量，获得外形面位置相对于理论位置的偏差值，即型面测量参数点；S3:按照待加工零件(1)的理论外形进行回转建模，得到理论零件，建立与步骤S2中相同的工件坐标系，对理论零件的外型面进行经纬度曲线分割、经纬度点集分割，获得坐标点云集合；S4:将型面测量参数点导入点云集合中，获得点云偏差集合，对点云偏差集合逆向建模重构得到参数化的实时型面；S5:将将设计模型的网格边界投影至实时型面后并进行网格CNC参数的复制，获得具有网格特征的加工型面；S6:按照加工型面对待加工零件(1)的外型面进行铣削加工。2.根据权利要求1所述的一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法，其特征在于：所述夹具(2)固定锥形的待加工零件(1)的小直径端和大直径端，进行双点离散支撑保型。3.根据权利要求2所述的一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法，其特征在于：所述夹具(2)包括基座(21)、大端撑环(23)、小端撑环(22)、加强撑杆(24)，大端撑环(23)的外径大于小端撑环(22)，大端撑环(23)与小端撑环(22)同轴设置、且大端撑环(23)位于小端撑环(22)的下方，基座(21)用于支撑大端撑环(23)，加强撑杆(24)用与支撑小端撑环(22)，锥形待加工零件(1)的小直径端通过多个第一压紧装置(3)固定于小端撑环(22)，锥形待加工零件(1)的大直径端通过多个第二固定于大端撑环(23)。4.根据权利要求3所述的一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法，其特征在于：所述第一压紧装置(3)包括所述第一压紧装置(3)包括第一转接板(31)、下压螺钉(32)和下压垫块(33)，第一转接板(31)通过紧固螺钉固定于小端撑环(22)，下压螺钉(32)穿过并螺纹连接于第一转接板(31)，下压螺钉(32)的轴线平行于小端撑环(22)的外侧母线，下压垫块(33)与下压螺钉(32)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王贺，刘强，崔鑫，成志富，刘雪峰，王元军，姚辉，杨程，尚洪帅，朱亚蓉，王晨宇，焉嵩，彭江涛，王龙，霍晓宁，赵彦广，唐伶，郭东亮，李俊文，
申请(专利权)人：首都航天机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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