复合材料层压零件立筋数控铣切加工方法技术

本发明专利技术提供一种复合材料层压零件中立筋的数控加工的方法，是将待加工零件固定在机床的基准面上，在于数控加工时，将立筋的中心面设定为加工分界面，刀具分别从立筋的两侧向立筋的中心面处加工，两侧加工刀具的旋转方向均压向立筋的侧表面，可以有效地解决现有复合材料结构件中立筋数控加工过程中的分层和拉丝问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控加工技术，特别是一种复合材料层压零件结构中 立筋的数控铣切加工方法。
技术介绍
目前，复合材料在许多领域中被广泛的应用，这些领域包括能源、 建筑、航空、航天、船舶等。在飞机应用中尤为突出，复合材料应用 的多少已经是飞机先进程度的重要标志。复合材料零件也在不断更 新。比如对于碳纤维零件的设计，传统的平面、单曲面、曲面上带下 陷的设计已经不能满足新型飞机的要求，现在已经设计出双曲面、大 型的壁板、各种各样的长桁的零件。众所周知，金属零件加工时传热快，易成屑，并且可以使用冷却液来降低刀具及加工部位的热量，带走切屑；而复合材料尤其是层压 零件加工时难成屑、导热慢、加工部位热量高，这对加工复合材料的 刀具、工艺方法要求很高，完全不同于普通机械加工。最大的难点是 加工时材料容易分层、起毛、拉丝，通常加工后产品表面粗糙度很差。 而且，复合材料零件价格昂贵，数控加工是它的最后工序， 一旦出现 问题将前功尽弃，且损失惨重。目前，通常情况下，复合材料层压零件的数控加工主要是加工外 轮廓或钻孔，比如板状零件的外缘以及异形零件的立筋轮廓等，其厚 度一般不超过8毫米，具有壁薄，加工易分层的特点。特别是异形零件的立筋轮廓，数控加工时由于筋薄，易颤刀，且在加工仅剩一、两 层布时，由于刀具切削力作用，很容易使碳带表面拉丝。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种复合材料层压零件中立筋的数控加工 的方法，本专利技术方法可以有效地解决现有复合材料结构件中立筋数控 加工过程中的分层和拉丝问题，以扩大复合材料结构件在飞机上的应 用范围。为实现上述目的，本专利技术的复合材料层压零件立筋数控铣切加工 方法，是将待加工零件固定在机床的基准面上，其特征在于数控加工 时，将立筋的中心面设定为加工分界面，刀具分别从立筋的两侧向立 筋的中心面处加工，两侧加工刀具的旋转方向均压向立筋的侧表面。 值得注意的是无论铣切立筋的上端面还是侧端面，刀具都是从立 筋的两侧面向中心面处走刀加工，刀具的旋转方向一定要压向立筋的 侧表面。当刀具的中心轴垂直与立筋的加工端面时，刀具在立筋两侧的加工均为顺铣；当刀具的中心轴平行于立筋的加工端面时，刀具在 立筋两侧的加工均为逆铣。这样就避免了复合材料立筋端面加工时的 分层现象。所述的顺铣是指刀具在加工过程中其旋转方向与刀具进给方向 一致。所述的逆铣是指刀具在加工过程中其旋转方向与刀具进给方向 相反。本专利技术的有益效果是，加工刀具切入处均压向复合材料层压零件 的表面，而刀具出刀的地方均为复合材料的实体，零件不易分层撕裂。 以下结合实施例附图对该申请作进一步详细描述附图说明图1、图2是复合材料层压零件中斜立筋上端面的数控加工 图3、图4是复合材料层压零件中直立筋侧端面的数控加工 图中编号说明l零件、2斜立筋、3中心面、4刀具、5直立筋 具体实施例方式本专利技术解决复合材料层压零件中斜立筋的数控加工技术问题。如 图l、 2所示将零件1的斜立筋2按中心面3分成两半，刀具4选 用专门加工复合材料的滚花铣刀，选择转速S8000rpm，进给速度 F600mm/min，刀具在斜筋两侧的加工均为顺铣，刀具4底刃与侧刃按 顺铣方式从斜立筋上端面的两侧向斜立筋的中心面3处铣切。见图1 首先铣切斜立筋的右侧，刀具4的刀轴法向于斜立筋2的加工面，刀 具从斜立筋的右侧上方起刀，刀具从斜筋的右侧上方走向斜筋的右侧 下方，刀具旋转方向为顺时针，完成斜立筋中心面右侧的铣切；图2 所示铣切斜立筋左侧的加工方式，刀具4刀轴法向于斜立筋2的加工 面，刀具从斜筋的左侧下方起刀，刀具从斜筋的左侧下方走向斜筋的 左侧上方，刀具旋转方向为顺时针方向，完成斜立筋中心面3的左侧 铣切。如果加工的复合材料的立筋是一种直立筋，如图3和图4所示的。 将零件1的直立筋5按中心面3分成两半，刀具4选用专门加工 复合材料的金刚砂刀具，该刀具具有多切削刃、可正反转的特点选 择转速S8000rpm,进给速度F600mm/min。加工同样是从直立筋的两侧 向其中心面3处加工，刀具4的刀轴平行于直立筋5的加工表面，刀 具在立筋两侧的加工均为逆铣，刀具的旋转方向保证刀具的切削刃压向立筋的侧表面。图3示出了直立筋右侧的加工方式，刀具4的刀轴 平行于直立筋5的加工表面，刀具从直立筋的右上方起刀，刀具旋转 方向为逆时针；图4示出了直立筋左侧的加工形式，刀具4的刀轴依 然平行于直立筋5的加工表面，刀具从直立筋的左侧上方起刀，刀具 旋转方向为顺时针。本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合材料碳纤维单向带立筋数控铣切加工方法，将待加工零件固定在机床的基准面上，其特征在于数控加工时，将立筋的中心面设定为加工分界面，刀具分别从立筋的两侧向立筋的中心面处加工，两侧加工刀具的旋转方向均压向立筋的侧表面。

【技术特征摘要】
1、复合材料碳纤维单向带立筋数控铣切加工方法，将待加工零件固定在机床的基准面上，其特征在于数控加工时，将立筋的中心面设定为加工分界面，刀具分别从立筋的两侧向立筋的中心面处加工，两侧加工刀具的旋转方向均压向立筋的侧表面。2、 如权利要求1所述的复合材料碳纤维单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张菊霞，田卫，魏春哲，王进军，刘向阳，
申请(专利权)人：西安飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]