[发明专利]一种弱刚度柔性薄壁件及其超精密加工方法

说明书

一种弱刚度柔性薄壁件及其超精密加工方法，属于精密机械加工技术领域，包括顶面以及弱刚度柔性薄壁，所述顶面为正方形，顶面上设置有四个定位通孔Ⅱ；所述弱刚度柔性薄壁为四个，分别与顶面的四边连接，弱刚度柔性薄壁的端部设置有弱刚度柔性薄壁底面定位面，所述弱刚度柔性薄壁底面定位面上设置有两个定位通孔Ⅰ。本发明充分地发挥铣刀切削作用，大大的降低了切削力及切削温度，减小了颤刀及让刀现象。这些现象的改善会使零件零件变形问题、得到的零件加工精度也会很高、加工效率快、零件成本低的益处。

技术领域

本发明属于精密机械加工技术领域，特别是涉及到一种弱刚度柔性薄壁件及其超精密加工方法。

背景技术

随着航空航天、国防工业、微电子工业、宇宙开发、海洋技术、汽车制造等高科技领域的飞速发展，对于零件的要求结构越来越复杂、甚至需要做一些柔性薄壁结构。在加工这种柔性薄壁结构件时产生的切削力，切削振动、切削温度非常大，若没有一些高精度装夹装置及创新的加工方法，零件很容易发生变形，对刀具的磨损和使用寿命也会有很大影响，我们就需要设计一种高精度定位装夹装置和加工方法理念来实现弱刚度柔性薄壁结构件加工。因此，寻找一套有效的加工方法和装置迫在眉睫。

定位基准与弱刚度结构处柔性支撑定位是解决加工高硬质合金材料的弱刚度结构件的有效手段之一。高精度的定位基准可解决零件本身的加工精度，使其零件理论工件坐标系与实际加工坐标系的误差大大降低，完全解决了加工弱刚度柔性薄壁结构件一大难题，充分地发挥铣刀切削作用，大大的降低了切削力及切削温度，减小了颤刀及让刀现象。这些现象的改善会使零件零件变形问题、得到的零件加工精度也会很高、加工效率快、零件成本低的益处。

此类零件的主要技术指标通常包括：

第一，零件柔性薄壁结构部分的对称度与轮廓精度；

第二，零件柔性薄壁结构部分的平行度与中间支撑平面结构的角度；

第三，零件各倒角处的弧度；

第四，各孔之间的位置度；

第五，整体零件及柔性薄壁结构的变形精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种弱刚度柔性薄壁件及其超精密加工方法，解决加工过程中容易导致零件变形问题，制备的零件加工精度也会很高、同时兼具加工效率快、零件成本低的益处。

一种弱刚度柔性薄壁件超精密加工方法，其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，

步骤一、分析零件加工工艺；

步骤二、制作安装夹具，用于加工外轮廓定位装夹；

步骤三、制定加工过程的切削用量及道具；

步骤四、粗加工内腔轮廓，采用D2mm硬质合金铣刀，主轴转速为8000～15000r/min，进给量小于2500mm/min，切削深度小于100μm，留有余量小于1mm；

步骤五、半精加工内腔轮廓及通孔，采用D1mm硬质合金铣刀，主轴转速大于15000r/min，进给量小于1000mm/min，切削深度小于25μm，留有余量小于0.05mm；

步骤六、检测补偿精加工内腔及通孔，采用D1mm硬质合金球头铣刀、端铣刀以及测头，主轴转速大于20000r/min，进给量小于1000mm/min，切削深度小于5μm，留有余量小于±0.01mm；

步骤七、精加工零件内腔及通孔完成，进行内腔定位装夹；

步骤八、粗加工外轮廓结构，采用D2mm硬质合金铣刀，主轴转速为8000～10000r/min，进给量小于2500mm/min，切削深度小于30μm，留有余量小于0.5mm；