[发明专利]一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法

说明书

本申请公开一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法，包括：S1:采用夹具固定待加工零件；S2:测量待加工零件外型面，获得外形面位置相对于理论位置的偏差值，即型面测量参数点；S3:按照待加工零件的理论外形进行回转建模，得到理论零件，对理论零件进行经纬度曲线分割、经纬度点集分割，获得坐标点云集合；S4:将型面测量参数点导入点云集合中，获得点云偏差集合，对点云偏差集合逆向建模重构得到参数化的实时型面；S5:将将设计模型的网格边界投影至实时型面后并进行网格CNC参数复制，获得具有网格特征的加工型面；S6:按照加工型面对待加工零件的外型面进行铣削加工。能够适应型面无规律变形特点，满足锥底零件网格等壁厚铣削。

技术领域

本申请涉及锥形零件铣削方法的技术领域，特别是一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法。

背景技术

某锥形零件为45度锥面，大端直径约4600mm，小端直径2000mm，高度1200mm，最大厚度20mm，网格厚度4mm，为典型弱刚度薄壁产品，如图1所示。现有的加工工艺为“车削等厚减薄+铣削网格开孔”，在车削减薄工序后，产品的吊装、翻转、装夹、内部应力释放均会造成型面的无规律变形，给网格等厚度铣削带来的极大的难度。同时，铣削工序中的装夹刚度问题直接决定了铣削网格的精度。目前来看，由于其结构特性、工艺流程等因素影响，大直径锥形零件网格等厚度铣削难度极大。

针对大直径锥底零件网格等壁厚铣削现有的方法主要有两种：1、型面保证法；2、网格调整法；

现有技术一：由于网格的剩余厚度由内形面与加工型面共同形成，其铣削精度决定于内形面的偏差程序。因此采用型面保证法来降低型面偏差达到铣削精度，常用的措施主要为装夹措施，利用整体式胎具或者吸盘吸附型面达到保型目的。但往往装夹过程中型面保证的效果较差，存在不贴胎、吸附力不足等问题，往往难以达到铣削精度。

现有技术二：网格调整法即在考虑型面偏差的情况下对单一网格进行单独铣削，往往单一网格的型面偏差量小于厚度公差，那么单一网格的铣削能够满足壁厚公差要求。但该种方法对网格大小的限制较大，较大网格的型面偏差往往超出厚度公差，同时单一网格的铣削方式效率极低，不满足零件加工需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法，设计了锥形双点离散支撑保型方法，并基于此设计了参数化取样补偿网格铣削方法，能够实现大直径锥形网格的等壁厚铣削。

本发明的技术解决方案是：

一种大直径锥形零件网格等壁厚铣削方法，包括：

S1:采用夹具固定锥形的待加工零件；

S2:建立工件坐标系，对待加工零件的外型面进行测量，获得外形面位置相对于理论位置的偏差值，即型面测量参数点；

S3:按照待加工零件的理论外形进行回转建模，得到理论零件，建立与步骤S2中相同的工件坐标系，对理论零件的外型面进行经纬度曲线分割、经纬度点集分割，获得坐标点云集合；

S4:将型面测量参数点导入点云集合中，获得点云偏差集合，对点云偏差集合逆向建模重构得到参数化的实时型面；

S5:将将设计模型的网格边界投影至实时型面后并进行网格CNC参数的复制，获得具有网格特征的加工型面；

S6:按照加工型面对待加工零件的外型面进行铣削加工。

所述夹具包括基座、大端撑环、小端撑环、加强撑杆，大端撑环的外径大于小端撑环，大端撑环与小端撑环同轴设置、且大端撑环位于小端撑环的下方，基座用于支撑大端撑环，加强撑杆用于支撑小端撑环。锥形待加工零件的小直径端通过多个第一压紧装置固定于小端撑环，锥形待加工零件的大直径端通过多个第二压紧装置固定于大端撑环。