一种钛合金与玻璃钢复合圆锥零件开向心槽口的加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机加工技术领域，特别涉及一种钛合金与玻璃钢复合圆锥零件开向心 槽口的加工方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着科学技术的不断进步，材料技术得到飞速发展。复合材料作为一种新 型材料已经逐渐成为21世纪的主导材料之一。复合材料具有质量轻，较高比强度、比模量， 抗腐蚀、耐高温、耐烧蚀性等特点，是飞机、导弹、航天飞行器等武器的理想材料。"金属+复 合材料"是目前在导弹武器系统中比较通用的一类结构件，目前主要采用缠绕、套装、模压 等技术制造后，再采取机械加工方法进行精加工成型。
[0003] 钛合金玻璃钢复合材料锥形零件具有以下特点：1、因零件材料本身特性，如钛合 金材料的塑性、玻璃钢材料的脆性，导致加工刀具的加工参数区别很大，在机械加工刀具与 加工表面挤压很容易造成玻璃钢掉渣与加工变形；2、零件结构本身刚性较差，机械加工过 程中存在装夹变形；3、加工过程中切削力大、刀具磨损严重，产品精度不易控制。
[0004] 现有技术中的机械加工方法如下：做斜面工装，通过卧式加工中心加工槽口，然后 通过找象限线加工其余槽口；通过五轴加工中心直接分粗精加工对零件进行轮廓铣削；零 件加工过程中主要涉及的内容为加工向心槽口，加工槽口时玻璃钢材料比较脆，加工过程 中刀具的角度、切削参数的设计不合理、走刀路径的设计都很容易造成玻璃钢开口周边不 同部位出现掉渣等情况，而且零件加工过称中局部壁厚很薄，加工时刚性较差，对设计指标 影响很大。
【发明内容】
[0005] 本申请实施例提供了一种钛合金与玻璃钢复合圆锥零件开向心槽口的加工方法， 解决了或部分解决了现有技术中开口周边不同部位出现掉渣，加工时刚性较差，对设计指 标影响很大的技术问题，实现了保证工艺方法合理可靠，产品变形小，稳定性好，能有效地 保证零件的加工质量的技术效果。
[0006] 本发明提供的一种钛合金与玻璃钢复合圆锥零件开向心槽口的加工方法，包括以 下步骤：
[0007] 将所述圆锥零件固定在工作台；
[0008] 粗铣所述圆锥零件的四个圆角；
[0009] 粗铣所述圆锥零件的开口；
[0010] 通过主轴定向方式加工所述开口的侧面，半精铣所述开口的下陷；
[0011] 精铣所述圆锥零件的所述开口轮廓与斜面；
[0012] 精铣所述圆锥零件的所述四个圆角轮廓及下陷。
[0013] 作为优选，将所述圆锥零件固定在工作台，包括：
[0014] 将铣夹固定在所述工作台上；
[0015] 所述圆锥零件通过所述铣夹与内孔配合，底面贴平所述铣夹；
[0016] 将所述铣夹的压板放置在所述圆锥零件的小端锥面上，找正所述圆锥零件的大端 外圆在0. 1以内。
[0017] 作为优选，将所述圆锥零件固定在工作台，还包括：
[0018] 将注塑工装的小平板平置在所述圆锥零件的小端内部；
[0019] 用刷子在所述圆锥零件的内壁均匀涂抹脱模剂；
[0020] 将所述注塑工装平置在所述圆锥零件的大端内部；
[0021] 向所述注塑工装注入环保型填充剂。
[0022] 作为优选，所述四个圆角通过铣孔的方式加工成型。
[0023] 作为优选，粗铣所述圆锥零件的开口，包括：
[0024] 将所述开口分为开口上端与开口下端；所述开口上端为玻璃钢材料；所述开口下 端为钛合金与玻璃钢的镶嵌结构；
[0025] 通过立铣刀粗铣所述开口上端；其中，所述立铣刀距离所述开口上端的轮廓单边 5mm余量处下刀，沿轮廓加工；主轴的转速控制为400~600r/min，进给150~250mm/r ;
[0026] 通过所述立铣刀粗铣所述开口下端；其中，所述立铣刀距离所述开口下端的轮廓 单边5mm余量处下刀，沿轮廓加工；所述主轴的转速1000~1200r/min，进给600~800mm/ r〇
[0027] 作为优选，半精铣所述开口的下陷，包括：
[0028] 通过立铣刀加工所述开口的侧面，沿轮廓加工整个所述开口，留0. 5mm的余量；主 轴的转速控制为800~1000r/min，进给500~800mm/r ;
[0029] 通过所述立铣刀半精铣所述开口的下陷，底面留量5mm ;
[0030] 通过球头刀半精铣所述镶嵌部位，留0. 5mm余量；所述主轴的转速控制为800~ 1000r/min，进给 500 ~800mm/r。
[0031] 作为优选，通过球头刀精铣所述开口轮廓与斜面，下陷及斜面交界处圆角；
[0032] 其中，所述球头刀从所述开口的右侧螺旋进刀，主轴的转速控制为800~1000 r/ min，进给 400 ~600mm/r。
[0033] 作为优选，所述球头刀的规格为〇10R5。
[0034] 作为优选，通过球头刀精铣所述圆锥零件的所述四个圆角轮廓及下陷；所述球头 刀的规格为〇4R2 ;
[0035] 其中，采用侧刃铣削轮廓，主轴的转速控制为1500~1800r/min，进给800~ 1000mm/r〇
[0036] 本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0037] 1、由于采用了将圆锥零件开口分为两部分加工，运用粗铣、半精铣和精铣的加工 工艺，同时合理设计加工过程中刀具的角度、切削参数以及走刀路径，这样，有效解决了现 有技术中开口周边不同部位出现掉渣的技术问题，实现了该加工方法能有效避免圆锥零件 开向心槽口时的掉渣现象，有效地保证零件的加工质量。
[0038] 2、由于采用了采用工艺内控的方法控制圆锥零件内孔的精度，为铣削加工开口提 供了工艺基准；通过铣夹合理装夹并稳固零件，对开口加工的工艺参数进行了规定；采用 内型注塑胶体的方法，提高了切削过程中的刚性和稳定性，有效解决了现有技术中加工时 刚性较差，对设计指标影响很大的技术问题，实现了有效控制了切削过程的变形，保证工艺 合理可靠，最终成品变形小，稳定性好，确保圆锥零件的加工质量。
【附图说明】
[0039] 图1为本发明实施例提供的钛合金与玻璃钢复合圆锥零件的结构示图；
[0040] 图2为本发明实施例提供的注塑工装的主视图；
[0041] 图3为图2的左视图；
[0042] 图4为本发明实施例提供的注塑工装与圆锥零件的装配图；
[0043] 图5为本发明实施例提供的钛合金与玻璃钢复合圆锥零件开向心槽口的加工方 法的流程图。
[0044] (其中，图示中各标号代表的部件依次为：1圆锥零件、2开口、3注塑工装、4填充 剂）
【具体实施方式】
[0045] 本申请实施例提供了一种钛合金与玻璃钢复合圆锥零件开向心槽口的加工方法， 解决了或部分解决了现有技术中开口周边不同部位出现掉渣，薄壁玻璃钢处玻璃钢易崩 断，加工时刚性较差，后续精加工尺寸难以控制，对设计指标影响很大的技术问题，通过采 用粗铣、半精铣及精铣的加工工序，合理分配工艺余量，控制变形量，通过在零件内部注塑 胶体，实现了保证工艺方法合理可靠，产品变形小，稳定性好，能有效地保证零件的加工质 量的技术效果。
[0046] 参见附图5,本发明提供的一种钛合金与玻璃钢复合圆锥零件开向心槽口的加工 方法，包括以下步骤：
[0047] Sl :将圆锥零件1固定在工作台，圆锥零件1的结构参见附图1。
[0048] S2 :粗铣圆锥零件1的四个圆角，四个圆角通过铣孔的方式加工成型，此工序选 用规格为Φ10的YG8硬质合金立铣刀，主轴的转速控制为600~800r/min，进给500~ 600mm/r〇
[0049] S3 :粗铣圆锥零件1的开口 2。
[0050] S4 :通过主轴定向方式加工开口 2的侧面，半精铣开口 2的下陷。
[0051] S5 :精铣圆锥零件1的开口 2轮廓与斜面。
[0052] S6 :精铣圆锥零件1的四个圆角轮廓及下陷。
[0053] 其中，该加工方法采用粗铣、半精铣及精铣的加工工序，合理分配工艺余量，控制 变形量；对零件大端内孔精度进行控制，作为开口时的定位基准；对切削加工中工艺参数 进行规定，提尚广品质量和加工效率；增加零件的刚性，提尚加工过程中的稳定性。
[0054] 进一步的，步骤Sl包括：SlOl :将铣夹固定在工作台上；S102 :圆锥零件1通过 铣夹与内孔配合，底面贴平铣夹；S103 :将铣夹的压板放置在圆锥零件1的小端锥面上，找 正圆锥零件1的大端外圆在0. 1以内，装夹过程采用底盘与零件大端内孔配合，罩子上方 加盖锥形圆盘，通过拉杆拉紧；车削内型时对大端内孔尺寸进行工艺内控，具体内控指标 Φ220. 6 =,，铣削时利用铣夹，通过零件内孔定位。
[0055] 进一步的，步骤Sl还包括：S104 :参见附图4,将注塑工装3的小平板平置在圆锥 零件1的小端内部；S105 :用刷子在圆锥零件1的内壁均匀涂抹脱模剂；S106 :将注塑工装3 平置在圆锥零件1的大端内部；S107 :向注塑工装3注入环保型填充剂4,该填充剂4为环 保型，包装内为液体，喷到空气中很快变成胶状物质。注塑工装3的结构参见附图2和3,通 过采用工装在内型注塑一定厚度的胶体，增加刚性，同时避免玻璃钢块在切断时出现崩断 的情况，在壁厚薄的情况下更适用。
[0056] 进一步的，步骤S3包括：S301 :将开口 2分为开口上端与开口下端；开口上端为玻 璃钢材料，主要切断玻璃钢材料；开口下端为钛合金与玻璃钢的镶嵌结构，主要切断钛合金 材料；S302 :通过规格为Φ10的YG8硬质合金立铣刀粗铣开口上端；其中，立铣刀距离开口 上端的轮廓单边5mm余量处下刀，沿轮廓加工，将中间玻璃钢小方块去除；主轴的转速控制 为400~600r/min，进给150~250mm/r ;S303 :通过规格为Φ 10的YG8硬质合金立铣刀粗 铣开口下端；其中，立铣刀距离开口下端的轮廓单边5mm余量处下刀，沿轮廓加工，将中间 镶嵌结构小方块去除；主轴的转速1000~1200r/min，进给600~800mm/r。
[0057] 进一步的，步骤S4包括：S401 :通过规格为Φ 10的YG8硬质合金立铣刀加工开口 的侧面，沿轮廓加工整个开口，留0. 5mm的余量；主轴的转速控制为800~1000r/min，进给 500~800mm/r ;S402 :通过规格为Φ10的YG8硬质合金立铣刀半精铣开口的下陷，底面留 量5mm ;S403 :通过球头刀半精铣镶嵌部位，留0. 5mm余量；球头刀的规格为〇10R5,主轴的 转速控制为800~1000r/min，进给500~800mm/r。
[0058] 进一步的，通过球头刀精铣开口轮廓与斜面，下陷及斜面交界处圆角；球头刀的规 格为〇10R5。其中，球头刀从开口的右侧螺旋进刀，主轴的转速控制为800~1000r/min， 进给 400 ~600mm/r。
[0059] 进一步的，通过球头刀精铣圆锥零件1的四个圆角轮廓及下陷；球头刀的规格 为〇4R2 ;其中，采用侧刃铣削轮廓，主