数字化技术在壳体类航天产品制造过程中的应用

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1、航天数字化制造技术交流会专栏航天制造技术数字化技术在壳体类航天产品制造过程中的应用肖兰芳杨江生凯章（中国航天科技集团公司烽火机械厂，成都611130）摘要：通过对壳体类航天产品制造过程中数控加工技术的研究，从优化数控程序、改进刀具结构、改变切削方式等三个方面，详细阐述了如何利用先进的CAM软件、VERICUT仿真软件、轻载高效的深孔钻削方式来突破壳体类零件的加工瓶颈，达到壳体类零件在数控加工过程中的高质量、高效率、低成本目标。关键词：UGNX编程；VERICUT仿真；复合刀具；轻载高效铣削TheApplica

2、tionoftheDigitalTechnologyintheShellofSpaceProductManufacturingProcessXiaoLanfangYangJiangShengKaizhang（ChinaAerospaceScienceandTechnologyCorporationFenghuoMachineryFactory，Chengdu611130）Abstract：FromthestudyoftheshellofspaceproductmanufacturingprocessofNCp

3、rocessingtechnology,andfromoptimizeNCprogram,improvementtollsturcture,changingcuttingwayandsoonthreeaspects.ElaboratedhowtousetheadvancedCAMsoftware,thesimulationsoftware,thesimulationsoftwareofVERICUT,lightloadefficiencyofthedeepholedrillingmethodstobreakt

4、hroughthebottleneckofshellpartsprocessing,toachievethehighquality,highefficiency,lowcosttargetprocessofshellportsinNCmochiningprocess.Keywords：UGNXprogramming；VERICUTsimulation；compoundcuttingtool；lightloadefficiencymilling1引言切削效率低，轻载高效切削应用比例低；生产成本高，大型的航天产品

5、材料特殊、价格昂贵，传统的以数量随着我国航天产品轻载高效制造技术的蓬勃发保质量的生产模式，给企业带来了巨大的财产损失。展，数字化制造技术的基础——数控加工技术已广泛地应用于航天企业的各个领域，数控加工已经成为了航天产品制造的重要手段和关键技术。随着载人航天和国防航天的发展，航天产品的设计理念发生了翻天覆地的变化，零件设计向整体化、复杂化方向发展，这就使得航天产品具备了结构复杂、质量要求高、质量风险大、工艺难度大等特点。经过多年的研究和实践，我国航天零件的数控加工技术取得了很大的进步，但是仍存在许多问题：专图1

6、二级壳体业化、集成化低，极大地制约了产品加工效率；刀具准备和零件检测时间较长、辅助时间多、加工效率低；作者简介：肖兰芳（1982-），工程师，机械电子工程专业；研究方向：CAD/CAM。收稿日期：2012-11-1927航天数字化制造技术交流会专栏2012年12月第6期如何高质量、高效率、低成本地完成复杂航天产品的数控加工已成为所有航天企业需要攻克的难题。以航天产品壳体类零件——二级壳体（图1）为对象，主要从数控程序编制、刀具选择、切削方式三个方面进行了研究，可达到壳体类零件在加工过程中高质量、高效率、低成本

7、的目标。2壳体类零件数控程序的编制图3VERICUT仿真数控程序的正确性和安全性是保证数控加工高质量、高效率的前提条件。为了保证该零件数控加工3壳体类零件刀具的选择的安全性、可靠性，首先利用先进的CAM软件UGNX进行数控编程，建立准确、直观的三维模型，从源头从图1可以得出，该类零件的主要特征为：外形上确保零件加工模型的正确性；其次在数控程序编制复杂、体积大、复合孔多，故加工该零件的时间周期的过程中，将设计基准、工艺基准和加工基准进行统长、效率低。针对该类零件的这些特点，在刀具选择一，根据不同的需要设置不同的

8、坐标系，对于存在多时，在传统刀具的基础上做了以下改变：一是粗加工个基准的大型复杂零件，根据需要，设定多个坐标系，大面用面铣刀（其加工轨迹如图4所示）替代传统的以减小累计误差；最后将先进的数控加工仿真软件整体式立铣刀，加工一件该零件可节约22.64min；二VERICUT引入程序编制的过程中，来弥补UGNX在是针对该类零件复合孔多的特点（该壳体加工时间有数控加工仿真过程中的不足（图2、图3），VERI