一种航空薄壁零件铣削装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种航空薄壁零件铣削装置。针对现有航空薄壁零件加工所采用的切削装置存在刀具自由度高，进给量和受力不直观，存在改进或调整的方式复杂且容易导致精度得不到保证、夹持容易松动等问题，将刀具的进给改变为刀具协同代加工件一起运动实现进给，利用特殊的蒙板夹持方式，提高了夹持效果，上下配合的冷却方式降低了热力耦合带来的不利影响，具有较好的推广价值。有较好的推广价值。有较好的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种航空薄壁零件铣削装置


[0001]本专利技术属于航空类零部件生产
，具体涉及一种航空薄壁零件铣削装置。

技术介绍

[0002]为了实现减重和提高比强度的目的，航空工业中广泛采用了航空铝合金等材料制成的薄壁零件，这些薄壁零件以腹板、筋条、缘条组成的薄壁航空结构件为主，其具有结构复杂、刚性差等特点，在铣削加工过程中，很容易出现变形，进而直接影响到零件加工精度和加工效率。从以往的加工变形机理来看，引起航空薄壁零件铣削变形的因素非常多，包括所使用的刀具参数、工作的机床参数、夹具参数等设备固有参数，也包括切削速度、切削深度、进给量、热力耦合、积屑瘤产生等工艺参数，其中，最主要的因素是材料内部出现的残余应力、加工过程当中的切削力、工装的夹紧力及定位。
[0003]目前，技术人员从多方面入手，对铣削装置及其方法进行了改进，主要包括对设备固有参数的调整例如优化刀具参数、改善刀具夹紧方式等，对工艺参数的调整例如控制铣削速度、调整单次进给量等，以及，优化刀具进给路线、进行切削补偿，等等。
[0004]然而，目前的铣削加工存在以下问题：1）目前的铣削加工中，通常待加工件被夹持后处于静止状态，这就要求刀具及其配套的加工设备具有很高的自由度，例如通常需要保证刀具能够旋转、上下移动以调整切削深度、前后左右移动以满足横向进给，而较高的自由度决定了其加工设备复杂，本身需要投入的成本较高，若要对其进行改进或调整，例如调整刀具切削角度、进给量等时，则需要考虑与其余相关部件的协调，因而改进或调整的方式复杂且容易导致精度得不到保证；2）现有的铣削方法无法满足各个方向上铣削刀具的受力的准确检测，对进给量通常仅根据进给速度来考虑，因而进给量不准确；3）现有的铣床夹持方式主要采用平口钳装夹、压板直接压在机床的工作台面上装夹、用分度头装夹以及，把卡盘压在铣床的工作台面上用卡盘装夹，等，无法对待加工件进行适应性装夹，且容易出现装夹过紧或过松的情况，导致铣削精度不高，例如装夹过松时，待加工件在铣削的过程中容易出现抖动，导致加工精度受到影响。有鉴于此，现有的航空类薄壁零部件在生产过程中，存在加工精度不高、容易变形的问题，需要得到解决。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的以上问题，本专利技术提供了一种航空薄壁零件铣削装置，目的是为了解决现有技术中存在的以上问题中的至少一个。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：一种航空薄壁零件铣削装置，其包括机体，所述机体包括铣床基座和横梁，横梁与铣床基座之间通过立梁固定连接，铣床基座上设置有第一滑槽，滑移板通过其底部的滑轨与所述第一滑槽滑动连接，滑移板顶部的前后两侧设置有前后相对的第二滑槽，夹持盘的前后两侧位于第二滑槽内，铣床基座上还设置有第一执行单元，第一执行单元通过第一推杆与滑移板连接并能够推动滑移板在前后方向上滑动，滑移板的右侧中部上表面固定设置
有第二执行单元，第二执行单元与夹持盘通过第二推杆连接并能够推动夹持盘在第二滑槽内沿着左右方向滑动，横梁上设置有铣刀结构和高速摄像机，高速摄像机、第一执行单元和第二执行单元与中央控制单元通信连接。
[0007]优选的，第一滑槽为T型槽，且其前端贯穿铣床基座的前侧表面，其后端为盲端，立梁及第一执行单元均固定设置在所述盲端的后侧。
[0008]优选的，第一推杆和第二推杆的内部均设置有进液通道和出液通道，第一推杆的后端间隔设置有进液口和出液口，所述第一推杆的进液口与冷却液供应系统连接，所述第一推杆的出液口与冷却液回收系统连接，第一推杆的进液通道和出液通道分别通过滑移板内的液体通道连接至第二推杆的进液口和出液口，使得冷却液依次经由第一推杆、滑移板、第二推杆进入夹持盘内部的冷却系统，然后再依次经由第二推杆、滑移板、第一推杆进入冷却液回收系统，所述夹持盘内部的冷却系统为位于滑移板中部的待加工件夹持槽下方的盘管结构。
[0009]优选的，夹持盘整体为方形结构，其左侧设置有开口，开口的上部形成夹持梁，夹持盘中部为向下凹陷的待加工件夹持槽，夹持盘的待加工件夹持槽的前后两侧以及右侧均设置为向内凹陷的卡槽结构，卡槽结构上方的凸棱以及夹持梁上均布设有夹紧螺栓，利用夹紧螺栓实现对待加工件的全方位夹紧。
[0010]作为进一步优选的实施方案，还包括蒙板，蒙板中部形成有一个或多个待加工区域，蒙板的外部尺寸能够确保其位于夹持盘的卡槽结构内，并利用夹紧螺栓实现对待加工件的全方位夹紧。
[0011]作为进一步优选的实施方案，夹持盘的右侧中部设置有标识物，第二执行单元的朝向夹持盘的一侧设置有与夹持盘右侧的标识物相对应的激光位移传感器，以用于测量夹持盘在左右方向上的位移情况；滑移板的后侧中部设置有另一标识物，第一执行单元的朝向滑移板的一侧设置有与滑移板后侧的所述另一标识物相对应的另一激光位移传感器，以用于测量滑移板在前后方向上的位移情况；夹持盘的待加工件夹持槽的四个角的边沿位置还单独设置有四个标识物，两个激光位移传感器处均设置有醒目标识以便于高速摄像机锁定其位置，铣刀结构上设置有轴向的应力传感器，以用于确定铣刀在待加工件表面上的初始铣削位置，由此来确定铣削深度参数；两个激光位移传感器以及铣刀结构上设置的轴向应力传感器均通信连接至中央控制单元。
[0012]优选的，铣刀结构包括杆状主体、位于杆状主体内部的中心冷却液供应通道和螺旋设置的切削刃，切削刃具有切削刃前部，切削刃前部与切削尖部呈弧形平滑过渡连接，中心冷却液供应通道的底端为盲端，中心冷却液供应通道底部侧壁上设置有若干冷却液喷射分支通道，冷却液喷射分支通道的出口指向切削刃前部使得冷却液能够沿着切削刃前部的弧形面平滑流向切削尖部，所述切削尖部包括切削尖端、弧形部和碎屑尖部，切削尖端用于对工件表面进行切削，切削尖端上方形成弧形部，弧形部与切削刃前部交接处形成碎屑尖部，切削尖端切削形成的切屑向上移动，经过弧形部弯折，然后在碎屑尖部的作用下破碎成碎屑，弧形部为圆弧形且其圆弧为劣弧。
[0013]优选的，在第一推杆和第二推杆上还分别设置有用于检测轴向力的应力传感器，用于当检测的应力超过设定阈值时对铣刀结构的位置和参数进行调整。
[0014]与现有技术相比，本专利技术至少具备以下有益效果：
ꢀ
1、通过前后方向、左右方向和竖直方向单独调节进给量，降低了铣削加工中刀具的自由度，能够降低因高自由度而导致刀具及其配套的加工设备的高成本的因素，且也便于加工调节；2、通过激光位移传感器和轴向应力传感器，能够实现对各个方向的进给量和刀具在各个方向受力的精确监测，若出现变形，能够相当直观地直接得到导致变形的受力和方位信息，便于及时处理；以往的方式要找到变形原因可能需要很久的时间和实验摸索； 3、利用夹持盘的冷却盘管结构及其配套的冷却应供应系统，实现了对代加工件底部降温，利用铣刀结构对铣削尖部进行降温，上下两侧协同降温，且上部精准降温，能够大大降低热力耦合作用，避免因热力耦合而导致的应力变形； 4、蒙板的设置，将点夹紧方式转化为面夹紧方式，能够大大降低因某一位置夹紧不牢而导致的抖动，且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空薄壁零件铣削装置，其包括机体，所述机体包括铣床基座和横梁，横梁与铣床基座之间通过立梁固定连接，其特征在于，铣床基座上设置有第一滑槽，滑移板通过其底部的滑轨与所述第一滑槽滑动连接，滑移板顶部的前后两侧设置有前后相对的第二滑槽，夹持盘的前后两侧位于第二滑槽内，铣床基座上还设置有第一执行单元，第一执行单元通过第一推杆与滑移板连接并能够推动滑移板在前后方向上滑动，滑移板的右侧中部上表面固定设置有第二执行单元，第二执行单元与夹持盘通过第二推杆连接并能够推动夹持盘在第二滑槽内沿着左右方向滑动，横梁上设置有铣刀结构和高速摄像机，高速摄像机、第一执行单元和第二执行单元与中央控制单元通信连接。2.如权利要求1所述的一种航空薄壁零件铣削装置，其特征在于，第一滑槽为T型槽，且其前端贯穿铣床基座的前侧表面，其后端为盲端，立梁及第一执行单元均固定设置在所述盲端的后侧。3.如权利要求1所述的一种航空薄壁零件铣削装置，其特征在于，第一推杆和第二推杆的内部均设置有进液通道和出液通道，第一推杆的后端间隔设置有进液口和出液口，所述第一推杆的进液口与冷却液供应系统连接，所述第一推杆的出液口与冷却液回收系统连接，第一推杆的进液通道和出液通道分别通过滑移板内的液体通道连接至第二推杆的进液口和出液口，使得冷却液依次经由第一推杆、滑移板、第二推杆进入夹持盘内部的冷却系统，然后再依次经由第二推杆、滑移板、第一推杆进入冷却液回收系统，所述夹持盘内部的冷却系统为位于滑移板中部的待加工件夹持槽下方的盘管结构。4.如权利要求1所述的一种航空薄壁零件铣削装置，其特征在于，夹持盘整体为方形结构，其左侧设置有开口，开口的上部形成夹持梁，夹持盘中部为向下凹陷的待加工件夹持槽，夹持盘的待加工件夹持槽的前后两侧以及右侧均设置为向内凹陷的卡槽结构，卡槽结构上方的凸棱以及夹持梁上均布设有夹紧螺栓，利用夹紧螺栓实现对待加工件的全方位夹紧。5.如权利要求4所述的一种航空薄壁零件铣削装置，其特征在于，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹珍珍，张维，杨青平，戴时飞，
申请(专利权)人：成都智远先进制造技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：