一种非平行多轴线回转体零件加工方法
【专利摘要】本发明属于机械加工【技术领域】，涉及一种非平行多轴线回转体零件加工方法。本发明包括以下步骤：步骤一，利用五坐标机床在零件棒料毛坯上加工带有定位面的工艺台阶，工艺台阶的轴线与毛坯轴线成一夹角；步骤二，在车床上夹紧工艺台阶，加工零件内孔，零件内孔与工艺台阶共轴线；步骤三，利用工艺台阶进行定位，将步骤二加工完成的半成品毛坯安放到专用车床夹具的定位滑块上；利用定位滑块的移动，将待加工的多个回转体轴线分别移至机床的主轴轴线上，分别加工相应轴线的回转体。本发明用车削加工代替铣削加工，大大提高了加工效率和交检合格率。
【专利说明】一种非平行多轴线回转体零件加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于机械加工【技术领域】，涉及一种非平行多轴线回转体零件加工方法。
【背景技术】
[0002] 某型机飞机螺旋桨桨根处的衬套零件，该零件的典型特点是具有四个轴线的回转 体，内孔有一个轴线，外形的回转体有三个轴线。这四个轴线在一个平面内，其中外形的三 个轴线是平行的，与内孔的轴线呈6°的夹角。同时零件的纤维方向（即棒料毛坯轴线方向） 与外形的轴线是平行的。如果该零件的轴线角度和纤维方向没有保证，将直接影响着旋翼 工作角度，进而会改变飞机飞行时旋翼各种飞行参数及动态平衡，并影响飞行安全。
[0003] 在预研机加工该零件外形时，采用的是和欧直公司相似的加工工艺，首先加工好 内孔后，然后在五坐标数控加工中心上以内孔为基准，用铣刀铣加工零件外形。这种加工 方法的缺点是：加工时间比较长，零件的附加成本比较高，平均每件零件在五坐标上加工时 间为6. 5小时；由于铣刀加工零件时，为断屑切削，因此零件的表面质量非常不好，要求的 Ra3. 2,只能达到Ral2. 5,为了保证表面的粗糙度，需要钳工手工抛光到Ra3. 2 ;同时超差几 率比较高（50%)，直接影响着零件的装配和飞行安全。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以使用车床加工的非平行多轴线回转 体零件加工方法。
[0005] 本发明的技术方案是：一种非平行多轴线回转体零件加工方法，所述非平行多轴 线回转体零件为有多个轴线的回转体，所述零件带有一内孔，内孔的轴线与其它轴线在一 个平面内且不相互平行，其特征为所述加工方法包括以下步骤：
[0006] 步骤一，利用五坐标机床在零件棒料毛坯上加工带有定位面的工艺台阶，工艺台 阶的轴线与毛坯轴线成一夹角；
[0007] 步骤二，在车床上夹紧工艺台阶，加工零件内孔，零件内孔与工艺台阶共轴线；
[0008] 步骤三，利用工艺台阶进行定位，将步骤二加工完成的半成品毛坯安放到专用车 床夹具的定位滑块上；利用定位滑块的移动，将待加工的多个回转体轴线分别移至机床的 主轴轴线上，分别加工相应轴线的回转体。
[0009] 本发明的有益效果是：本发明一种非平行多轴线回转体零件加工方法，由于采用 了新的加工工艺，用车削加工代替铣削加工，零件在机台上的加工时间由原先的8. 5小时 缩短为1小时，效率提高了 8倍之多，同时零件的装夹和定位找正比较方便；同时，由于采用 了车削的连续切削代替铣削断屑切削，零件表面粗糙度可以达到RaO. 8，使零件的一次交检 合格率达到了 100%。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本发明非平行多轴线回转体零件加工方法一种【具体实施方式】中所加工零 件沿纤维方向的剖面图；
[0011] 图2为本发明非平行多轴线回转体零件加工方法一种【具体实施方式】中车床夹具 的正视图；
[0012] 图3为图2所示本发明非平行多轴线回转体零件加工方法一种【具体实施方式】中车 床夹具沿A-A的剖视图；
[0013] 其中，1-外形一、2-外形二、3-外形三、4-内孔、5-叉口、6-外形一轴线、7-外形 二轴线、8-外形三轴线、9-内孔轴线、10-夹具体、11-定位滑块、12-定位滑块连接螺栓、 13-机床连接螺栓、14-定位销子孔、15-定向块、16-对刀块。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步说明。
[0015] 参见图1，其为本发明所加工的一具体零件。该零件具有三个回转体外形，分别为 外形一 1、外形二2、外形三3,对应的轴线分别为外形一轴线6、外形二轴线7、外形三轴线 8,这三个轴线相互平行，距离为3. 2mm;同时具有一个内孔4,该内孔4对应的轴线与三个回 转体外形的轴线在同一个平面内，并成6°角；在零件的端面有一个宽度为5_、深度为2_ 的叉口 5,该叉口 5与端面垂直，叉口 5的中心面与四个回转体的轴线在一个平面内。
[0016] 该零件的所有型面均为回转体，只不过不是一个轴线而已，既然是回转体，按照机 械加工的原理，就可以通过车床加工出来。
[0017] 由于车削加工每次装夹只能实现一个轴线回转体的加工，因此该零件需要通过四 次装夹才能实现零件的加工。
[0018] 对上述零件加工的【具体实施方式】步骤如下：
[0019] 首先，制作一个专用车床夹具。参见图2、图3,具体结构及功能如下：
[0020] 1)该专用机床夹具的夹具体10利用六个机床连接螺栓13与机床的法兰盘连接；
[0021] 2)该专用机床夹具的定位滑块11利用四个定位滑块连接螺栓12与夹具体10进 行连接，此定位滑块11在夹具体10上可以进行上下滑动；
[0022] 3)夹具体10上与定位滑块11上分别有三组定位销子孔14,用来分别加工零件的 三个回转体外形，回转体外形轴线之间的位置关系由这三组销子孔来确定
[0023] 4)当定位滑块11上位置I的定位销子孔与夹具体上的定位销子孔重合后，将两个 定位销插入到这两个销子孔后，缩紧定位滑块上的四个定位滑块连接螺栓12,就可以加工 零件的外形一 1 ;同理，移动定位滑块11，当定位滑块11上位置II的定位销子孔与夹具体上 的定位销子孔重合，就可以加工零件的外形二2 ;移动定位滑块11，当定位滑块11上位置III 的定位销子孔与夹具体上的定位销子孔重合后，就可以加工零件的外形三3 ;
[0024] 5)零件的回转体外形轴线与内孔轴线9的角度，由夹具的定位滑块11上与工件相 接触定位的平面在夹具体上的角度来保证；
[0025] 6)车床夹具在使用过程中，其上面的定向块15紧紧顶向工艺台阶的定位面，保证 零件在加工过程中不会在夹具上发生相对的回转，同时也保证零件的多次装夹后的所形成 的轴线都在同一个平面内；
[0026] 7)由于零件安装到夹具上，零件本身没有基准用于对刀使用，因此在夹具体上设 计了一个对刀块16,数控程序的原点就是对刀块16的端面。
[0027] 其次，用五坐标机床在零件棒料毛坯上加工带有定位面的工艺台阶，工艺台阶的 轴线与毛坯轴线成一夹角；工艺台阶的定位面可以保证以后所有的加工部位与之建立起方 向性关系。
[0028] 然后，在数控车床上，利用零件的工艺台阶在专用车床夹具上加工该零件的三个 回转体外形：
[0029] 1)移动定位滑块11至夹具上的位置I时并锁紧固定，加工回转体外形一 1 ;
[0030] 2)移动定位滑块11至夹具上的位置II时并锁紧固定，加工回转体外形二2 ;
[0031] 3)移动定位滑块11至夹具上的位置III时并锁紧固定，加工回转体外形三3。
[0032] 然后，利用工艺台阶的定位面作为定向，加工零件上的叉口 5 ;
[0033] 最后，切除工艺台阶，保证零件全长。
【权利要求】
1. 一种非平行多轴线回转体零件加工方法，所述非平行多轴线回转体零件为有多个轴 线的回转体，所述零件带有一内孔，内孔的轴线与其它轴线在一个平面内且不相互平行，其 特征为所述加工方法包括以下步骤： 步骤一，利用五坐标机床在零件棒料毛坯上加工带有定位面的工艺台阶，工艺台阶的 轴线与毛坯轴线成一夹角； 步骤二，在车床上夹紧工艺台阶，加工零件内孔，零件内孔与工艺台阶共轴线； 步骤三，利用工艺台阶进行定位，将步骤二加工完成的半成品毛坯安放到专用车床夹 具的定位滑块上；利用定位滑块的移动，将待加工的多个回转体轴线分别移至机床的主轴 轴线上，分别加工相应轴线的回转体。
【文档编号】B23Q3/00GK104117687SQ201310145005
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2013年4月24日
【发明者】杨双, 贾玉秋 申请人:哈尔滨飞机工业集团有限责任公司