多面零件的粗精加工方案改進
關于鋁合金薄壁件加工,我們從航天級應用中得到了一些經驗,可以點擊以下鏈接查看往期內容。
第一部分:高效加工策略下,各類刀柄及夾具方案的分析與選用。
第二部分:精加工中刀具、走刀方法、切削參數的正確選擇方法。
下面將帶來最后一部分內容,一種典型折疊式翼板的加工實例:
加工方案分析
根據該零件多角度斜面、圓弧面過渡、高精度孔槽特點,選用DMG高精度五軸加工中心作為加工設備,設計專用液壓可調工裝,以一臺液壓動力單元為專用液壓工裝提供動力源,油液通過管道進入工裝主體內部液壓缸,以控制夾持原件的夾緊和松弛運動。
翼板結構示意
翼板零件的各個型面材料去除量占到了整個零件材料去除量的70%,在加工中時間占比也非常高,通過改進刀具,優(yōu)化切削參數,提升型面加工效率,可大幅縮短翼板類零件制造時間。
粗加工方案改進
根據前述部分的加工經驗總結,改進采用鑲片式立銑刀頭完成各型面的粗加工。鑲片式銑刀較之整體式銑刀剛性好,本次選用的φ50mm鑲片式立銑刀適用于方肩銑,鑲嵌刀片長度為10mm,最大切深可達9mm,一把刀就可同時完成翼板零件各端面及側面的加工。
φ50mm鑲片式立銑刀刀盤及刀片
為了提升加工效率,走刀時幾乎采用滿切寬進行切削,每齒進給fz約為0.05mm/z,進給速度約為900m/min。
精加工方案改進
在翼板零件型面精加工時,由于零件存在較高的側壁需要加工,必須選擇懸伸較長的刀具進行切削,因此選用φ20mm整體硬質合金立銑刀,搭配熱縮夾持刀柄,進一步提升切削剛性。
熱縮刀柄夾持的整體硬質合金立銑刀
經過對翼板零件型面的粗精加工高效改進,該零件加工效率提升3倍以上,產品尺寸精度及表面質量得到有效保證。另外,在精加工高速切削時,金屬材料被迅速切斷并脫離工件表面,因此加工出的零件周邊毛刺明顯減少,后續(xù)鉗工挫修工作量大幅減少,進一步縮短零件整體加工時間。
鋁合金結構件在航天產品結構件加工中占比大,通過高效加工改進,可大幅提升產品加工效率,縮短加工時間、降低勞動強度,同時保證產品精度柄獲得了更佳的產品表面質量,這些改進思路同樣可以拓展運用于其他行業(yè)更多薄壁結構件的機械加工中。
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