[发明专利]一种钛合金薄壁单面框类零件真空吸附数控加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业零件加工方法领域，具体是指一种思维导图快速导航内容的方法。

背景技术

钛合金材料具有高比强度、无磁性、高温性能好等特性，在航空航天领域应用越来越广泛。随着飞机性能的提高，设计对于钛合金类零件的重量和精度要求越来越来高，部分钛合金整体框类结构件腹板厚度只有1mm，且厚度公差为±0.1mm甚至更小，传统的工艺凸台定位装夹方法，在加工过程中由于腹板过薄，且钛合金加工过程中切削力较大，加工过程中薄壁腹板容易产生变形，尺寸精度无法达到设计要求，需要采用真空吸附来实现该类型零件的数控加工。而现有的真空吸附加工时，对于一般的零件加工时，一旦铣削过程操作不当，就会使加工零件产生形变或者报废。

发明内容

针对上述现有技术中在加工薄壁零件成品率较低加工精度较低的问题，本发明提供一种可有效减少加工薄壁腹板的变形、保证腹板的尺寸精度、提高该类薄壁类零件的加工精度的单面框类零件真空吸附数控加工方法

本发明通过下述技术方案实现：一种钛合金薄壁单面框类零件真空吸附数控加工方法，包括以下步骤：

S1.在铣削机床上安装真空夹具的模块，并准备好真空吸附铣削的设备；

S2.将钛合金材质的单面框零件原材料放置在真空夹具的真空吸盘上，并将原材料定位装夹；

S3.打开真空发生器将原材料吸附在真空夹具表面，并利用铣削机床进行多次铣削；

S4.铣削完成后关闭真空发生器，并将单面框零件成品上的机床油擦拭干净，并进行精度检测。

值得说明的是，本发明中所要加工的零件为单面框零件，所述的单面框为一种大面积的平面结构，其一个侧面的表面光滑，没有任何凸起；而另一侧面则设有框架结构。故加工此类结构时，特别是需要要求精度较高，成品为薄壁结构时，则采用真空吸附加工方法，将其光滑的平面朝下放置在真空夹具上，从而提供较好的夹持效果，又能够避免采用传统夹具导致零件形变的问题出现。

铣削时采用的机床为普通机床型号，而本发明中采用的真空夹具模块作为一种夹具结构，可与现有的机床进行适配，通过直接固定在机床上，就能够实现夹持零件的效果。

进一步的，所述步骤S2中的单面框零件原材料包括腹板和垂直于腹板表面并沿腹板边沿设置的缘条，在设有缘条一侧的腹板表面上还设有筋条。其中所述的筋条同样为垂直于腹板平面的条状结构，且筋条横置在腹板侧面，其两端分别连接在对应的缘条上。

进一步的，所述步骤S3的铣削的具体步骤如下：

S3.1.进行粗加工，铣削时在腹板厚度方向留6-8mm余量，筋条和缘条单面留有6-7mm余量；

S3.2.进行第一次半精加工，铣削时在腹板厚度方向留3-4mm余量，而筋条和缘条单面留余量3-3.5mm；

S3.3.进行第二次半精加工，在腹板厚度方向留余量2-3mm，筋条和缘条单面留余量2-2.5mm；

S3.4.进行第三次半精加工，在腹板厚度方向、筋条和缘条单面均留余量1-1.5mm；

S3.5.最后将零件加工到指定尺寸即可。

所述的余量是指加工后的实际值与目标值的差值，通过分多次铣削，从而避免一次铣削损坏零件的情况出现，而且为了专门针对于特殊的单面框结构，本发明中对于每次的加工余量进行限定。因为铣削的具体方法和原理均为现有技术，只需通过调整铣削次数和单次铣削余量，就能够保证具有较好的精度，也能够尽可能提高成品率。其中，本发明针对的特殊单面框结构的缘条、筋条和腹板的目标厚度值均相同，但由于腹板面积较大，且主要是腹板承载大气压力，故在留有余量时，通常会将腹板的余量留得多一点。因为铣削的工艺是采用现有技术，并没有对其加工步骤和方法进行改进，故在此不再赘述。

进一步的，所述步骤S3的铣削作业时，单次加工完成后便使用数显游标卡尺进行精度检测，并同时检查真空夹具的真空吸附状态。所述的单次即按照S3.1-S3.5的具体加工次数，每次加工后均采用数显游标卡尺进行厚度检测，避免留有的余量没有达标，一旦发现余量较多时，便会重复上一铣削过程，直到余量达标。而所述的检查真空吸附状态则是通过查看单面框零件与真空夹具之间是否存在相对位移。