[发明专利]一种环形空心薄壁类零件深通槽腔的数控铣削方法

权利要求书

1.一种环形空心薄壁类零件深通槽腔的数控铣削方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，利用工装将零件卧式装夹在数控机床工作台上，使零件的待加工位置完全暴露，处于可加工的状态；其中，卧式装夹是使待加工的深通槽腔的轴向与机床工作台平行；

S2，根据零件设计的尺寸信息，选择与深通槽腔转角R等半径的U钻，并将U钻安装于数控机床上，通过在深通槽腔的所有转角R处，分别基于数控系统中的深孔钻孔指令编程钻制转角通孔的方式，将所有转角R加工到位；

S3，零件槽腔粗加工，即采用可转位铣刀对零件槽腔进行粗铣，并预留侧壁支撑余量和槽底支撑余量；

S4，零件槽腔精加工，即利用立铣刀Ⅰ从任意转角通孔处开起刀，对零件槽腔进行分层加工，以铣切零件槽腔的侧壁支撑余量；

S5，控制数控机床工作台旋转180°，使得零件同步旋转180°，利用立铣刀Ⅱ从零件槽腔槽底的外侧铣切槽底支撑余量，直至深通槽腔成型。

2.如权利要求1所述一种环形空心薄壁类零件深通槽腔的数控铣削方法，其特征在于：所述步骤S3中，侧壁支撑余量和槽底支撑余量都为6mm。

3.如权利要求1所述一种环形空心薄壁类零件深通槽腔的数控铣削方法，其特征在于，所述步骤S4中，对零件槽腔进行分层加工包括以下步骤：

S41，根据零件槽腔的轴向尺寸对零件槽腔进行轴向分层，划分出若干轴向层；

S42，根据轴向层的划分结果，沿零件槽腔的轴向由浅到深的依次将每个轴向层加工到位。

4.如权利要求3所述一种环形空心薄壁类零件深通槽腔的数控铣削方法，其特征在于：所述步骤S42中，每个轴向层都采用径向三刀法分层加工，其中，第一刀径向预留1mm支撑余量，第二刀预留0.2 mm支撑余量，第三刀将当前轴向层加工到位。

5.如权利要求3所述一种环形空心薄壁类零件深通槽腔的数控铣削方法，其特征在于，所述步骤S4中用到的立铣刀Ⅰ为定制立铣刀，包括同轴设置并依次固定连接的切削段、避空段和夹持段，切削段由切削刃和光杆支撑圆柱组成；其中，切削刃的长度L1＝4mm～6mm，光杆支撑圆柱的长度L2＝5mm～8mm，切削段的直径D1=20mm，避空段的直径D2＝D1-0.6mm，夹持段的直径D=20mm，夹持段的长度L3满足3*D1≤L3≤4*D1。

6.如权利要求5所述一种环形空心薄壁类零件深通槽腔的数控铣削方法，其特征在于：所述步骤S41中，轴向层的深度H≤0.6* L1。

7.如权利要求1所述一种环形空心薄壁类零件深通槽腔的数控铣削方法，其特征在于：所述步骤S4中，对零件槽腔进行分层加工时，立铣刀Ⅰ的速度Vc=120m/min，每齿进给量fz=0.03mm/z。

8.如权利要求1所述一种环形空心薄壁类零件深通槽腔的数控铣削方法，其特征在于，所述步骤S5中，铣切槽底支撑余量包括以下步骤：

S51，选择当前待加工深通槽腔对应的所有转角通孔中相对位置最高的转角通孔，利用立铣刀Ⅱ从所选择转角通孔的中心垂直下刀，采用径向不留余量、轴向分层加工的方式，沿零件槽腔上边缘铣切出一条线性通孔；

S52，在零件槽腔径向预留0.2mm槽底侧壁余量的前提下，根据零件槽腔的槽底结构，从直线通孔起刀，设置蛇形走刀轨迹，并沿蛇形走刀轨迹一刀铣切掉零件槽腔的槽底余料；

S53，利用立铣刀Ⅱ沿零件槽腔除上边缘以外的剩余边缘铣切，以铣切掉步骤S52中预留的零件槽腔径向0.2mm槽底侧壁余量，即完成零件槽腔槽底的精加工，构成最终的深通槽腔。

9.如权利要求8所述一种环形空心薄壁类零件深通槽腔的数控铣削方法，其特征在于；所述步骤S51中的轴向分层中，最后一层的轴向厚度h为1.8mm～2mm，除最后一层以外的其余层轴向厚度为1.2mm～1.5mm。