一种复杂支座零件机械加工工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明属于精密机械加工技术，涉及一种复杂支座零件机械加工工艺方法。
【背景技术】
[0002]在直升机的机加类零件中，支座零件主要用于连接飞机上的各种机械加工零件，如果说机械加工零件是飞机的骨架，那么支座零件就是这个骨架中的连接点和枢纽，所以支座零件结构非常复杂，这也给机械加工带来了相当大的困难。此支座零件为两面深腔零件，零件外形两侧壁为理论外形且曲率较大，并且两外形侧壁上又分别增加一个半封闭的型腔，另两个外形侧壁与底面腹板成闭角。零件立筋和腹板厚度基本为1.5mm，最薄的壁厚甚至达到1.2mm。同时在零件腹板中间有两个大通腔(88mmX70mm ；96mmX82mm),这使得零件在中间腹板垂直方向无支撑，与零件腹板水平方向连接无加强，对零件的加工和保证零件的尺寸造成了更大的困难。
[0003]传统的支座零件机械加工工艺方法主要有以下缺点:
[0004]零件在整个加工过程中，一共有两个加工坐标系，没有定位孔，两次定位有较大的误差积累。
[0005]在零件装夹方式上，我们采用压板均匀压在毛坯的四周。
[0006]零件外形切断时，由于零件外形复杂，零件的四个外侧壁要分别切断。而且在切断外侧壁时，要用倒压板的方式进行切断。最大的缺点就是在倒压板的过程中，容易使零件松动，造成零件尺寸超差。如果压板用力过大，容易压伤零件。
[0007]在加工第二坐标系时，第一面型腔较深，壁厚薄，腹板中间无支撑。导致零件在第二坐标系加工时，零件变形过大，造成零件尺寸超差。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题:传统复杂支座零件机械加工工艺方法中存在的各种缺点问题。
[0009]本发明的技术方案:
[0010]一种复杂支座零件的机械加工工艺方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0011]步骤一、铣工，对零件毛坯铣六方；
[0012]步骤二、钳工，去除毛刺；
[0013]步骤三、加工中心，选用数控加工中心加工此零件，选用的机床为五座标数控加工中心；
[0014]步骤四、加工第一坐标系，ZO值为毛坯下表面。原点在定位孔中心，X轴为2-D20H7定位孔孔心连线，在腹板中间增加两个大的工艺凸台，两个工艺凸台上加工4-D20工艺孔，其中两个孔为D20H7精度孔，用作定位孔，保证零件加工精度，另外两个为螺栓压紧孔；
[0015]步骤五、钻镗2-D20H7定位孔和钻5-D20沉头螺栓孔，采用沉头螺栓装夹零件压板，并选取五个特制的工艺孔装夹位置，步骤三中的两个工艺凸台上各分布有一个工艺孔，零件外形靠近立筋的地方分布有三个工艺孔；
[0016]步骤六、粗加工第一坐标系；
[0017]步骤七、加工第二坐标系，原点位置不变，将零件绕X轴旋转180度，ZO值为毛坯上表面，粗加工和精加工第二坐标系；
[0018]步骤八、加工第三坐标系，坐标原点和ZO值同第一加工坐标系，直接对外形的曲面进行粗加工和精加工，不需要压板对零件毛坯的外边缘进行装夹。
[0019]本发明的有益效果:本发明采用在腹板中间两个大通腔处增加两个大的工艺凸台，增加两个工艺孔，用于沉头螺栓装夹，同时在上面增加两个定位孔，用于零件定位。取消了用压板装夹方式的外形切断，在外形只增加了三个工艺孔，用沉头螺栓装夹。增加了两面的粗加工。通过本发明采用的加工方法，加工完之后的零件的尺寸公差都在图纸要求的公差之内，有效的保证了零件产品的一次交检合格率，并且此零件的报废率为零。同时，零件的加工效率也得到了显著的提高。
【附图说明】
[0020]图1为零件装夹定位图，其中I为定位销，2为沉头螺栓；
[0021 ]图2为第一坐标系加工示意图；
[0022]图3为第一坐标系加工结果图；
[0023]图4为第二坐标系加工结果图；
[0024]图5为第三坐标系加工结果图；
[0025]图6为定位销和沉头螺栓结构图；
【具体实施方式】
[0026]下面结合说明书附图，对本发明的安装及工作方式进行描述。
[0027]—种复杂支座零件的机械加工工艺方法，具体步骤如下:
[0028]I工序:统工
[0029]铣六方:毛坯料尺寸:长度为436宽度为328厚度为:95
[0030]2工序:钳工[0031 ] 去毛刺
[0032]3工序:加工中心
[0033]选用数控加工中心加工此零件，选用的机床是UCP800五座标数控加工中心。第一坐标系加工内容=ZO值为毛坯下表面。原点在定位孔中心，X轴为2-D20H7定位孔孔心连线。
[0034]装夹方式见图1。I为两个定位销，2为五个沉头螺栓，具体图见图6。
[0035]第一坐标系见图2。
[0036]3.1钻镗2-D20H7定位孔。镗刀， D20
[0037]毛坯用两个定位销定位，定位销见图6中的I。
[0038]3.2钻5-D20沉头螺栓孔钻头， D20
[0039]毛坯用五个内六角圆柱头螺栓压紧，标准为GB/T70.1，具体见图6中的2。3.3粗加工外部残余(外侧立筋整体留量2mm)立铣刀，D40R0
[0040]3.4第一面内腔开粗(整体留量2mm)立铣刀，D25R3
[0041]3.5第一面内腔下陷二次开残(整体留量2mm)立铣刀，D20R4
[0042]3.6第一面内腔下陷二次开残(整体留量2mm)立铣刀，D12R4
[0043]3.7两立筋侧面开粗(整体留量2mm)立铣刀，D20R4
[0044]第一坐标系加工结果见图3。
[0045]第二坐标系加工内容:原点位置不变，将零件绕X轴旋转180度，ZO值为毛坯上表面。
[0046]3.8第二面内腔一次粗加工(整体留量2mm)立铣刀，D25R3
[0047]3.9半精加工两外侧型腔立筋内形(整体留量0.5mm)立铣刀，D20R4
[0048]3.10第二面内腔二次粗加工(整体留量0.5mm)立铣刀，D16R4
[0049]3.11半精铣内腔侧壁闭角面(整体留量0.5mm)立铣刀，D16R4
[0050]3.12精加工立筋上平面(立筋上平面留量0.05mm) 立铣刀，D16R4
[0051]3.13精加工立筋斜面(筋面留量0.05mm)立铣刀，D16R8
[0052]3.14清内腔两侧立筋内侧R6转角(留量0.2mm)立铣刀，D12R3
[0053]3.15精加工两立筋外侧型腔底面(侧壁留0.6mm)立铣刀，D20R4
[0054]3.16精加工两外侧型腔立筋(侧壁、底面留量0.05mm)立铣刀，D12R3
[0055]3.17半精加工两侧外形曲面侧壁(侧壁留量0.5mm) 立铣刀，D12R6
[0056]3.18精加工两侧外形曲面侧壁(侧壁留量0.05mm)立铣刀，D12R6
[0057]3.19精加工两立筋外侧型腔立筋上表面(侧壁留0.6mm)立铣刀，D16R4
[0058]3.20精加工两立筋外侧型腔上表面(留量0.05mm)立铣刀，D12R4
[0059]3.21清第二面内腔残余(侧壁留量0.5mm)立铣刀，D10R4
[0060]3.22精加工第二面内腔底面、侧壁(侧壁留量0.05mm)立铣刀，D16R4
[0061]3.23精加工内腔侧壁(底面留量0.05mm)立铣刀，D10R4
[0062]3.24精加工内腔侧壁(侧壁留量0.05mm)立铣刀，D8R4
[0063]3.25清残余(底面，侧壁留量0.05mm)立铣刀，D8R4
[0064]3.26清两立筋外侧型腔残余(底面、侧壁留量0.05mm)立铣刀，D8R4
[0065]3.27精加工一侧立筋端头(端头留量0.05mm)立铣刀，D20R0
[0066]3.28加工1—D1.6锁线孔钻头，Dl.6
[0067]第二坐标系加工结果见图4。
[0068]第三坐标系加工内容:坐标原点和ZO值同第一加工坐标系。
[0069]3.29加工工艺凸台(深度距离零件表面Imm)立铣刀，D25R0
[0070]3.30第一面内腔二次粗加工(整体留量0.5mm)立铣刀，D16R4
[0071]3.31精加工立筋上表面平面(筋面留量0.05mm)立铣刀，D16R4
[0072]3.32精加工两立筋外侧型腔立筋(留量0.05mm)立铣刀，D16R4
[0073]3.33精加工两立筋外侧型腔上表面(底面留量0.05mm) 立铣刀，D12R4
[0074]3.34精加工第一面内腔上表面(表面留量0.05mm)立铣刀，D8R4
[0075]3.35半精加工第一面内腔下陷面(底面留量0.5mm)立铣刀，D16R4
[0076]3.36精加工第一面内腔台阶面(底面留量0.05mm)立铣刀，D16R4
[0077]3.37精加工内形侧壁(底面留量0.05mm)立铣刀，D12R4
[0078]3.38清第一面内腔残余(底部，侧面留量0.05mm)立铣刀，D12R4
[0079]3.39 加工 6-D6.2 孔钻头，D6.2
[0080]3.40加工1-D1.6锁线孔钻头，Dl.6
[0081]3.41精加工一侧外形端面(侧壁留量0.05mm)立铣刀，D20R0
[0082]3.42 加工 18-D2.1 孔钻头，D2.1
[0083]3.43 钻镗 2-D14.5H11 孔镗刀，D14.5
[0084]3.44粗加工另一侧外形端面(侧壁留量0.5mm)立铣刀，D20R0
[0085]3.45精加工另一侧外形端面(侧壁留量0.05mm)立铣刀，D20R0
[0086]3.46精加工内孔，即切断工艺凸台(侧壁留量0.05mm) 立铣刀，D10R0
[0087]第三坐标系加工结果见图5。
【主权项】
1.一种复杂支座零件的机械加工工艺方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、铣工，对零件毛坯铣六方； 步骤二、钳工，去除毛刺； 步骤三、加工中心，选用数控加工中心加工此零件，选用的机床为五座标数控加工中心; 步骤四、加工第一坐标系，ZO值为毛坯下表面。原点在定位孔中心，X轴为2-D20H7定位孔孔心连线，在腹板中间增加两个大的工艺凸台，两个工艺凸台上加工4-D20工艺孔，其中两个孔为D20H7精度孔，用作定位孔，保证零件加工精度，另外两个为螺栓压紧孔； 步骤五、钻镗2-D20H7定位孔和钻5-D20沉头螺栓孔，采用沉头螺栓装夹零件压板，并选取五个特制的工艺孔装夹位置，步骤三中的两个工艺凸台上各分布有一个工艺孔，零件外形靠近立筋的地方分布有三个工艺孔； 步骤六、粗加工第一坐标系； 步骤七、加工第二坐标系，原点位置不变，将零件绕X轴旋转180度，ZO值为毛坯上表面，粗加工和精加工第二坐标系； 步骤八、加工第三坐标系，坐标原点和ZO值同第一加工坐标系，直接对外形的曲面进行粗加工和精加工，不需要压板对零件毛坯的外边缘进行装夹。
【专利摘要】本发明涉及一种复杂支座零件的机械加工工艺方法，采用在腹板中间两个大通腔处增加两个大的工艺凸台，增加两个工艺孔，用于沉头螺栓装夹，同时在上面增加两个定位孔，用于零件定位。取消了用压板装夹方式的外形切断，在外形只增加了三个工艺孔，用沉头螺栓装夹。增加了两面的粗加工。通过本发明采用的加工方法，加工完之后的零件的尺寸公差都在图纸要求的公差之内，有效的保证了零件产品的一次交检合格率，并且零件的报废率为零。同时，零件的加工效率也得到了显著的提高。
【IPC分类】B23P15/00
【公开号】CN105081682
【申请号】CN201410213434
【发明人】李超, 路彬, 耿连昌, 于银河, 张凌峰
【申请人】哈尔滨飞机工业集团有限责任公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月20日