薄壁通壳体类零件加工技术

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1、CNCMACHINlNG数控加工薄壁通壳体类零件加工技术ProcessingTechnologyofThin一、Ⅳa¨edThroughShellPart中航工业太原航空仪表有限公司卫毅【摘要】以铝合金薄壁通壳体零件为例，对工件的定位、装夹、刀具的选择、切削参数设置、程序的编制等方面进行了探索，从而有效地克服了薄壁通壳体类零件在加工过程中出现的颤振、变形、表面质量差、尺寸精度低等问题，并大幅缩短了加工时间。关键词：薄壁通壳体刀具路径切削参数颤振IABSTRACTlWithaaluminumalloythin—walled

2、throughshellasanexample，orientationandclampingofthepart，selectionofthecuttingtools，settingofcuttingparameter,programmeofthepartetcareresearched．Uponthisdetection，problemsasvibration，deformation，badsur-facequalityanddimensionprecisionofthesekindsofpartduringtheirm

3、achiningareeffectivelysolved．Besides，thetimeofthisprocessislargelyshortened．1加工难点(1)零件的材料为铝合金(5A06H112)，四边壁厚均为1．5mm，总厚度100．5mm，外形尺寸280ramX200ram，侧壁薄且深度大的工件在铣削加工中易产生非常大的颤振，轻则刀具啃伤零件表面，表面质量很差，尺寸极易超差；重则刀具折断，零件报废。(2)零件内腔、外形均有台阶，需要两面加工，并决定先加工哪面，后加工哪面，如何装夹定位。(3)需解决选择何种刀

4、具，悬长多少，如何设置刀具路径、切削参数。(4)材料去除余量大，加工效率低。2确定零件加工工艺方法Keywords：Thin-walledthroughshellToolpath2．17roT路线CuttingparameterVibration在现代航空工业中，为提高制造精度，飞机航电系统的零部件中越来越多地使用整体结构件，因其具有刚性好、总质量轻、抗震动性好等特点，逐步取代了过去的部分拼装件。但整体薄壁结构件的加工一直是机械加工中的难点之一。这里所讲的薄壁通壳体类零件只是其中的1种，如图1所示。图1薄壁通壳体零件三维

5、图Fig．1Three—dimensionalpictureofathin—walledthroughshell加工路线是决定能否高效加工出一个高质量零件的关键因素，但一般要遵循先主后次、基面先行的原则。此零件首先加工平面大的一面，作为下一工序的装夹定位基准面，再加工四周壁厚均为1．5mm的一面。这样有4个优点：(1)安装面大，压紧固定牢靠；(2)有足够强度，定位准确；(3)能更多地去除加工余量；(4)下一工序可以内外双重压紧，作为零件辅助支撑，增加强度。2．2装夹工件的装夹工艺是影响薄壁件制造的首要因素，装夹的方式、位

6、置、方向等都是引起薄壁零件变形和出现误差的因素。根据零件中空结构特点，充分利用它的中间窗口，采用螺栓固定，压紧力垂直作用于实心工艺台上，减少了零件的装夹变形。在窗口较长的方向上钻2个西12mm孑L，2个西22mm沉孔，通过2个M12的内六方沉头螺钉来压紧工件，将螺钉头沉人零件内部，避免铣削过程中刀具与螺钉发生碰撞干涉，同时也减少刀具悬长，增加刀具刚性。2．3定位定位是保证零件相对位置尺寸一致性的关键因素。加工第一面，零件是毛坯，四周均留有余量，不涉及精确定位。在加工第二面时，定位的精确性、可靠性、易操作性显得尤为重要。在

7、机床工作台上压紧一个铝制工作2014年第22期·航空制造技术65数控加工CNCMACHINING台，再在铝制T作台上铣削一个与零件外形尺寸相吻合的凹槽，并钻孔、攻2个M12螺纹，将加工过一面的零件嵌入凹槽内，用2个M12内六方沉头螺钉压紧零件在铝制工作台上，加1二2个西22mm沉孔将螺钉头沉人零件内部，如图2所示。此方法装夹简便，固定牢靠，定位精确，还大幅提高零件在铣削过程中的强度，减小加工产生的颤振和变形。内六方螺钉图2零件装夹定位图Fig．2Diagramofclampingandorientationofpart3

8、刀具的选择选择的刀具包括：西18ram合金波刃粗铣刀、西14mm硬质合金波刃粗铣刀、咖12ram钻头、咖22ram钻头、西20ram刃13加长型硬质合金铣刀、西12mm硬质合金铣刀、西10mm硬质合金铣刀等。在使用刀具切削材料的过程中，刀具和切削工件之间进行摩擦，会产生切削力和切削热，在切削力和切削热的共同作用下，易