[发明专利]一种大曲面长横梁结构件的加工刀具及加工方法

说明书

本发明公开了一种大曲面长横梁结构件的加工刀具及加工方法，其包括连接柱、万向节、三角刀、固定板、限位框，所述连接柱一端安装在机床转动轴的三爪卡盘上，连接柱另一端连接万向节，万向节连接三角刀，三角刀的后端位于限位框的内部的限位空间当中，限位框固定在固定板上，固定板固定在机床上，限位框的限位空间为圆角正方形，限位空间的边长与横截面为勒洛三角形的三角刀的边长对应，其能够简单专递主轴动力的能力，对于偏心的三角刀运行轨迹具有十分良好的适应能力，三角刀的刀体大，有更强的结构强度，更加适应深孔加工，对于连续曲面实现连续、无需重复定位连续加工，装夹误差降低，并且对于对机床的要求极大程度上降低。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种大曲面长横梁结构件的加工刀具及加工方法。

背景技术

在机械加工过程中，经常遇到的是对于大型工件内部由多个连续曲面组成的弯曲面的加工，再加上零件为薄壁件，加工深度较深，就形成了对于薄壁零件内壁的连续弯曲曲面的加工难题，其形状复杂，基准相互关联、形位公差较多，且图纸精度要求高，加工时的装夹的难度较高，再加上对于特殊形状的孔、凹槽等形状的加工，存在加工难度大的问题；由于加工深度大，还需定制专用特殊转接动力刀杆，定位困难，对于机床的要求高，需要使用五轴机床，采用分曲面进行多次加工才能实现，在多次加工的过程中，就存在对于工件的多次定位，定位消耗时间长，容易产生装夹误差，导致报废件增加，企业生产成本相应增加，且在生产过程中，多次定位消耗的时间长，分部加工效率低等问题也限制了企业的产能。加工要去五轴机床，设备采购以及运行过程中的花费高，也提升了企业的成本，企业利润急速降低。

如本发明中的大型工件，就存在形状复杂，基准相互关联、形位公差较多，且图纸精度要求高，加工时的装夹的难度较高，尤其是两端装配位置的内方孔，其位置和形状很难加工，加工部分其加工深度达到630mm以上，在实际加工时需用到五轴机床和多次装夹，还需定制专用特殊转接动力刀杆，即使用五轴加工，受制于刀具、内方孔的空间小，同样也会留下很多残余部分（刀具转角），为此，需要设计新的加工工具、工艺方法以及相关的工装夹具，尽可能的减少装夹次数、减少加工次数，完成该零件主要尺寸的加工，从而规避因装夹误差的累积造成零件超差的风险。

发明内容

为克服上述存在之不足，本发明的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种大曲面长横梁结构件的加工刀具及加工方法，其采用万向节、三角刀、限位框三个部件的配合，实现了简单传递主轴动力的能力，对于偏心的三角刀运行轨迹具有十分良好的适应能力，不存在繁复适应结构，简单易用，维修维护简便，三角刀的刀体大，刀体能够有更强的结构强度更加适应深孔加工，对于连续曲面的加工实现连续无需重复定位连续加工的能力，装夹误差降低，对机床的要求极大程度上降低。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：提供一种大曲面长横梁结构件的加工刀具，其包括连接柱、万向节、三角刀、固定板、限位框，所述连接柱一端安装在机床转动轴的三爪卡盘上，连接柱另一端连接万向节，万向节连接三角刀，三角刀的后端位于限位框的内部的限位空间当中，限位框固定在固定板上，固定板固定在机床上，限位框为圆角正方形，与横截面为勒洛三角形的三角刀的边长对应。

根据本发明所述的一种大曲面长横梁结构件的加工刀具，其进一步的优选技术方案是：所述三角刀的前端开刃，后端未开刃，限位框位于未开刃部分。

根据本发明所述的一种大曲面长横梁结构件的加工刀具，其进一步的优选技术方案是：所述三角刀的长度为930mm，其中刀刃部分30mm，未开刃部分900mm，刀杆和刀头设计成分体式，更经济、方便。

根据本发明所述的一种大曲面长横梁结构件的加工刀具，其进一步的优选技术方案是：所述三角刀的横截面的勒洛三角形的边长与所需加工的最小圆角的大小相对应，限位框的限位空间边长与勒洛三角形的边长相等。