数控加工中心磨削高强航空零件的加工方法与流程

本发明涉及高强航空零件加工技术领域，特别是数控加工中心磨削高强航空零件的加工方法。

背景技术：

航空产品中有大量的零件材料使用的是高强钢，加工高强钢时，刀具磨损速度快，让刀现象严重。高强钢零件存在精密外圆尺寸、精密槽宽尺寸、精密壁厚尺寸等，受限于产品结构，该类尺寸无法使用磨床、车床、镗床加工。数控铣削加工时，因刀具跳动、机床跳动、加工刀具长径比大、加工让刀、刀具磨损等因素，无法将该类精密尺寸加工合格。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种数控加工中心磨削高强航空零件的加工方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

数控加工中心磨削高强航空零件的加工方法，包括以下步骤：

s1、装夹：将产品装夹在工作台上，并将刀杆的一端装夹在机床主轴上，另一端装夹砂轮；

s2、通过机床主轴旋转带动砂轮转动，转速s为8000～10000r/min，通过机床xy轴联动进给，进给量f为100～120mm/min，砂轮的运动轨迹与磨削面平行，调整刀补值，使得零件参数得到保证。

进一步的，步骤s2中，磨削面为两个相互平行的平面，机床的进给方向与该平面平行。

进一步的，步骤s2中，磨削面为柱面，机床的进给方向与该柱面平行。

进一步的，步骤s2中，调整刀补值的具体步骤是：

a.测量零件的实际值，并计算实际值与要求值的差值；

b.通过机床调整刀具半径补偿，单次补偿值控制在0.05mm以内，直至补偿值合格。

进一步的，所述刀杆包括圆柱段和螺纹段，所述圆柱段与螺纹段同轴，所述螺纹段一体成型于圆柱段的一端，圆柱段的另一端装夹在机床主轴上，所述砂轮通过螺纹配合安装在螺纹段上。

进一步的，所述螺纹段的螺旋方向与机床主轴的旋转方向相反。

进一步的，所述砂轮为铬刚玉砂轮。

进一步的，所述砂轮内部具有阶梯孔，该阶梯孔分为螺纹孔和圆柱孔，所述圆柱孔内径大于螺纹孔内径，所述螺纹孔与螺纹段相配合。

本发明具有以下优点：

1、本发明将磨削和数控铣削机床进行结合，机床主轴夹持刀杆，刀杆的自由端安装磨削砂轮，实现了高转速磨削，且刀杆长度短，磨削组件的跳动小，再通过刀补，可实现高精度尺寸磨削

2、加工成本低廉；设备限制性小，所有的数控铣床均可满足要求；数控程序控制，操作简单，质量稳定。

附图说明

图1为本发明的磨削刀具结构示意图；

图2为本发明磨削刀具的刀杆的结构示意图；

图3为本发明磨削刀具的砂轮的结构示意图；

图4为本发明的实施例1的磨削示意图；

图5为本发明的实施例1中产品的磨削面位置示意图；

图6为本发明的实施例1中磨削刀具的运动轨迹示意图；

图7为本发明的实施例2的磨削示意图；

图8为本发明的实施例2中产品的磨削面位置示意图；

图9为本发明的实施例2中磨削刀具的运动轨迹示意图；

图中：1-刀杆，1a-圆柱段，1b-螺纹段，2-砂轮，2a-螺纹孔，2b-圆柱孔，3-工作台，4-机床主轴，5-产品。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1至图9所示，数控加工中心磨削高强航空零件的加工方法，包括以下步骤：

s1、装夹：将产品5装夹在工作台3上，并将刀杆1的一端装夹在机床主轴4上，另一端装夹砂轮2；

s2、通过机床主轴4旋转带动砂轮2转动，转速s为8000～10000r/min，通过机床xy轴联动进给，进给量f为100～120mm/min，砂轮2的运动轨迹与磨削面平行，调整刀补值，使得零件参数得到保证。

进一步的，步骤s2中，磨削面为两个相互平行的平面，机床的进给方向与该平面平行。

进一步的，步骤s2中，调整刀补值的具体步骤是：

a.测量零件的实际值，并计算实际值与要求值的差值；

b.通过机床调整刀具半径补偿，单次补偿值控制在0.05mm以内，直至补偿值合格。

进一步的，步骤s2中，磨削面为柱面，机床的进给方向与该柱面平行。

进一步的，所述刀杆1包括圆柱段1a和螺纹段1b，所述圆柱段1a与螺纹段1b同轴，所述螺纹段1b一体成型于圆柱段1a的一端，圆柱段1a的另一端装夹在机床主轴4上，所述砂轮2通过螺纹配合安装在螺纹段1b上。

进一步的，所述螺纹段1b的螺旋方向与机床主轴4的旋转方向相反。

进一步的，所述砂轮2为铬刚玉砂轮。

进一步的，所述砂轮2内部具有阶梯孔，该阶梯孔分为螺纹孔2a和圆柱孔2b，所述圆柱孔2b内径大于螺纹孔2a内径，所述螺纹孔2a与螺纹段1b相配合。

实施例1：

如图4至图6所示，数控加工中心磨削高强航空零件的加工方法，包括以下步骤：

s1、装夹：将产品5装夹在工作台3上，并将刀杆1的一端装夹在机床主轴4上，另一端装夹砂轮2；

s2、通过机床主轴4旋转带动砂轮2转动，转速s为8000～10000r/min，通过机床xy轴联动进给，进给量f为100～120mm/min，磨削面为某型起落架的两个相互平行的平面，砂轮2的运动轨迹与磨削面平行，调整刀补值，根据实际值和要求值的差，然后选择合适的刀补值次数，控制每次刀补在0.05mm以内，每次的刀补值可选择不同的数值，使得零件参数得到保证左侧耳片保证133（+0.075/+0.055）mm，优选的，参数为f=100mm/min，当左侧耳片的尺寸合格以后，再通过机床xy轴联动和调整刀补值磨削零件右侧耳片保证槽宽266（+0.015/+0.011）mm，优选的，参数为f=100mm/min。

在本实施例中，所述刀杆1包括圆柱段1a和螺纹段1b，所述圆柱段1a与螺纹段1b同轴，所述螺纹段1b一体成型于圆柱段1a的一端，圆柱段1a的另一端装夹在机床主轴4上，所述砂轮2通过螺纹配合安装在螺纹段1b上。

进一步的，所述螺纹段1b的螺旋方向与机床主轴4的旋转方向相反。

进一步的，所述砂轮2为铬刚玉砂轮。

进一步的，所述砂轮2内部具有阶梯孔，该阶梯孔分为螺纹孔2a和圆柱孔2b，所述圆柱孔2b内径大于螺纹孔2a内径，所述螺纹孔2a与螺纹段1b相配合。

实施例2：

如图7至图9所示，数控加工中心磨削高强航空零件的加工方法，包括以下步骤：

s1、装夹：将产品5装夹在工作台3上，并将刀杆1的一端装夹在机床主轴4上，另一端装夹砂轮2；

s2、通过机床主轴4旋转带动砂轮2转动，转速s为8000～10000r/min，通过机床xy轴联动进给，进给量f为100～120mm/min，磨削面为某型起落架的以圆柱面，砂轮2的运动轨迹与磨削面平行，即砂轮2的运动轨迹为圆形，调整刀补值，使得零件圆柱保证∅60（-0.10/-0.126）mm、∅60.5（-0.10/-0.126）mm，优选的，参数为f=100mm/min。

进一步的，步骤s2中，磨削面为两个相互平行的平面，机床的进给方向与该平面平行。

进一步的，步骤s2中，磨削面为柱面，机床的进给方向与该柱面平行。

进一步的，所述刀杆1包括圆柱段1a和螺纹段1b，所述圆柱段1a与螺纹段1b同轴，所述螺纹段1b一体成型于圆柱段1a的一端，圆柱段1a的另一端装夹在机床主轴4上，所述砂轮2通过螺纹配合安装在螺纹段1b上。

进一步的，所述螺纹段1b的螺旋方向与机床主轴4的旋转方向相反。

进一步的，所述砂轮2为铬刚玉砂轮。

进一步的，所述砂轮2内部具有阶梯孔，该阶梯孔分为螺纹孔2a和圆柱孔2b，所述圆柱孔2b内径大于螺纹孔2a内径，所述螺纹孔2a与螺纹段1b相配合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。