e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAM

某典型支臂零件深槽高速加工研究

2017/7/25    来源:互联网    作者:于洋  董志  张磊      
关键字:铝合金模锻件  深槽  高速切削  数控编程技术  CATIAV5软件  
通过对某支臂类复杂铝合金模锻件深槽加工方案研究,具体阐述了高速铣机床深槽加工实施全过程,从而总结出一种优质高效的加工工艺和程编思路。

    现代航空工业中广泛使用铝合金模锻件类零件,具有结构形状复杂、加工余量大、加工工艺性差等特点,在切削力、切削热、切削震颤等因素的影响下易发生加工变形,不易控制加工精度和提高加工效率。本文所选取的典型模锻件就是通过选择合适的加工机床、刀具参数以及新颖的夹具设计实现了产品的优质高效加工。

    1 支臂零件工艺性分析

    1.1 零件介绍

    该挂点支臂零件如图1所示,是主要承力构件之一,装配时按交点孔、耳片端面定位,主要起到传动连接作用。零件毛料为铝合金模锻件(7804 T73),属典型的长梁类零件,其最大外廓尺寸为:690 mmx140mm x 120 mm.

    1

    图1 零件结构简介

    1.2 零件的加工难点

    该零件加工型面多而复杂,配合协调位置精度要求高,数控编程与加工难度大,尤其在头部及外形侧面有几处不同程度的深槽,机加工艺性较差。具体有以下几方面问题:

    (1)变形问题。模锻件毛坯加工变形大,不易控制,加之零件的结构特点是细而长,特别容易变形。

    (2)装夹问题。零件装夹基准比较难确定,就零件结构分析来看定位面宽度较小,不易定位装夹。

    (3)尺寸精度。壁厚尺寸精度的保证问题,特别是头部耳片的精度,它是起到传动连接关键部位。

    (4)刀具问题。刀具需求较长,切削过程中不稳定。

    2 加工方案制定

    2.1 机床的选择

    以往的生产中,采用普通数控机床进行加工,受机床、刀具等限制,转速、进给速度均较低(转速1 000~2 500 r/min,进给速度200-2 000 mm/min),单位时间内的金属切削率低,零件表面粗糙度较差,数控加工后需钳工大量打磨才能满足图纸要求,这使得零件加工周期很长。高速切削技术可以解决金属切削率低,表面粗糙度较差的问题,同时加工精度较高,是保证产品质量的关键。为此,本文所论述的支臂锻件选取了一台高速铣设备-FZ37机床(B角180,C角360)。

    2.2 工艺方案的制订

    鉴于以上几方面零件加工难点及高速切削的优势,该零件选取的数控方案为:正面粗加工-翻面-反面粗加工-反面精加工-翻面-正面精加工-精加工头部耳片槽及侧面槽口(相关部位见图1)。

    2.3 定位、装夹方案的选择

    (1)确定零件加工定位基准:该零件加工定位基准确定为腹板面2-Φ12H9工艺孔及缘条端面;

    (2)零件正、反面加工统一利用工艺孔定位,两侧压板设计成阶梯式下限压板,螺栓根部采用滑道式,可快速撤离压板;

    (3)为了实现零件侧面通槽的数控加工,对零件铣夹的高度有了特殊的要求,夹具的设计高度高于B摆角90后刀具中心到机床摆角机构下端面的距离,以保证机床大摆角加工时机床不与夹具干涉;

    (4)为防止零件在加工头部结构产生颤动影响加工质量,在夹具头部专门设计了辅助支撑机构;具体装夹方式及夹具设计结构如图2所示。

    2

    图2 零件装夹定位图

责任编辑:张纯子
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并以尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐