TC4鈦合金加長薄壁錐形筒件工藝分析及數(shù)控編程畢業(yè)論文

1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題 目 tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件工藝分析及數(shù)控編程專業(yè)名稱 飛行器制造工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 畢業(yè)時(shí)間 2013.06 設(shè)計(jì)論文 畢業(yè) 任務(wù)書一、題目 tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件工藝分析及數(shù)控編程二、指導(dǎo)思想和目的要求 針對tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件難加工問題，文中介紹了tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件的制造工藝及數(shù)控編程。在其研制過程中，設(shè)計(jì)了大倍徑加長鏜刀桿、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工裝及電子束焊接工裝，并將坐標(biāo)轉(zhuǎn)化工裝及公差借用法成功應(yīng)用于tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件的研制,生產(chǎn)出達(dá)到精度要求的合格零件產(chǎn)品。本零件屬于薄壁筒件，加工要求比較苛刻，材料是鈦合金，也屬于難加工材料，所

2、以本次加工的一些方法會與常規(guī)方法有所不同，以保證零件的精確度要求。三、主要技術(shù)指標(biāo)1.對于薄壁的加工，保證在除去90%以上毛料的情況下保證精度使零件不發(fā)生變形；2.鈦合金材料難切削，在加工時(shí)要保證零件表面粗糙度；3.保證錐孔長度352mm；4.帶角度回轉(zhuǎn)體，端面與底面成5.8；5.喉口尺寸精度要求高，保證錐度7.88錐孔長352mm的薄壁錐形筒件普車后喉口直徑為29.1+0.2 0。四、進(jìn)度和要求第一階段：查閱有關(guān)鈦合金薄壁類的相關(guān)資料完成開題報(bào)告；(第1-2周)第二階段：仔細(xì)閱讀研究鈦合金薄壁類相關(guān)資料，使用catia實(shí)體建模以及數(shù)控加工模塊；(第3-5周)第三階段：對所選鈦合金薄壁類進(jìn)行材

3、料和工藝分析，以及刀具一些參數(shù)的設(shè)定；(第6-7周)第四階段：對零件進(jìn)行實(shí)體建模；(第10-11周)第五階段：對零件在加工模塊進(jìn)行粗精加工，設(shè)定參數(shù)，走刀路線，得出最終零件；(第12-13周)第六階段：數(shù)控加工仿真與優(yōu)化，完成論文。(第14-15周)第七階段：答辯準(zhǔn)備(第16周)五、主要參考書及參考資料1 王樹鵬，劉獻(xiàn)禮.復(fù)合材料和鈦合金的切削加工j.航空制造技術(shù)，2008（23）：56-60.2 潘世曉.mikron高性能五軸聯(lián)動加工中心在鈦合金葉輪加工上的應(yīng)用j.航空制造技術(shù)，2011（13）：95-97.3 吳明友.數(shù)控加工自動編程catia v5詳解m.北京：清華大學(xué)出版社，2008.

4、4 王志厚薄壁零件加工中防止變形的措施j寶成技術(shù)，1991(2)：20-71.5 鄭聯(lián)語，汪叔淳.薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量改進(jìn)方法j.航空學(xué)報(bào)，2001,22（5）：424.6 衛(wèi)雄飛,潘宏俠.鋁合金薄壁件高速加工的切削力和工藝研究j.成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化,2009，26（2）:53-56.7 武凱.航空薄壁件加工變形分析與控制d.南京：南京航空航天大學(xué)，2002.8 余英良.數(shù)控加工編程及操作m.北京：北京高等教育出版社，2004.9 古文生.數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用m.北京：電子工業(yè)出版社，2002.10瘐晉.金屬鈦的性能、發(fā)展與應(yīng)用j.有色設(shè)備，2003（4）：16-21.11文華里.世界鈦生產(chǎn)技

5、術(shù)與鈦用途開發(fā)新動向j.輕金屬,1997(8):4-7.12金紅.民用鈦合金的發(fā)展前景和方向j.鈦工業(yè)進(jìn)展,1998(4):6-7.13龐為.機(jī)匣制造技術(shù)m.北京：科學(xué)出版社，2002.14任敬心,康仁科.難加工材料的磨削m.北京：國防工業(yè)出版社，1999.15張喜燕,趙永慶,白晨光.鈦合金及應(yīng)用m.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.16鄧文英，郭曉鵬.金屬工藝學(xué)m.北京：高等教育出版社，2008.17杜君文，鄧廣敏.數(shù)控技術(shù)m.天津：天津大學(xué)出版社，2002.18董玉紅.數(shù)控技術(shù)m.北京：高等教育出版社，2004.學(xué)生 程巖松 指導(dǎo)教師 任軍學(xué) 系主任 魏生民 摘 要針對某飛機(jī)tc4鈦合金加長

6、薄壁錐形筒件難加工問題，文中介紹了tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件的制造工藝及數(shù)控編程。在其研制過程中，設(shè)計(jì)了大倍徑加長鏜刀桿、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工裝 及電子束焊接工裝，并將坐標(biāo)轉(zhuǎn)化工裝及公差借用法成功應(yīng)用于tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件的研制,生產(chǎn)出達(dá)到精度要求的合格零件產(chǎn)品。本次鈦合金加長薄壁錐形筒件的加工主要是由普通車削以及數(shù)控銑削倆部分完成。普通車削加工的目標(biāo)是352.4mm內(nèi)錐孔以及加長薄壁錐形筒件的外形，屬于典型的薄壁件加工，由于壁厚只有1.2mm，所以對于車削加工有較高要求；數(shù)控銑削加工的目標(biāo)是喉口段，由于喉口端面與底面成5.8,成歪脖子，不能一次銑削成功，所以制作了專門工裝，分三次裝夾銑削完成

7、，并且對數(shù)控編程有一定的要求。本文詳細(xì)的描述了零件的加工難點(diǎn)、工藝分析、數(shù)控編程步驟以及完整的工藝規(guī)程，并對加工中需要的工裝、加工方法、刀具參數(shù)以及工藝進(jìn)行了解析。對于本人而言，本次零件的成功加工在各個(gè)方面都是一種突破。關(guān)鍵詞：tc4鈦合金，加長薄壁件，錐形筒件abstractsince the tc4titaniumalloy, lengtheningthin-walledwork piece, and conical barrel-typepiece is hard to fabrication, this thesis is mainly introduce the tc4titaniu

8、malloy,lengtheningthin-walledworkpiece,andconicalbarrel-typepiece and its manufacturing technology. though its manufacture process, longer boring bar and coordinate transformation and electron-beam welding tooling has been developed. and also successfully use the coordinate transformation tooling an

9、d borrowing method of tolerance into tc4titaniumalloy lengthening thin-walled work piece s develop, so that can produced the accuracy requirements of the qualified parts. the titanium alloy thin wall cone parts extended processing is mainly caused by conventional turning and milling were partially c

10、ompleted. ordinary lathe machining is the goal of 352.4mm inner cone hole and appearance of thin-wall cone parts, belongs to the typical thin-walled parts machining, because only the wall thickness of 1.2mm,so for the turning of the higher requirements; nc milling is the goal of the throat section,

11、because the throat surface and the bottom surface at an angle of 5.8 degrees, a crooked neck, not a milling success, so the production of specialized tooling, three clamping milling finish, and there are certain requirements for nc programming.this paper describes the machining difficulty, process a

12、nalysis, numerical control programming steps and complete process specification，and the processing needs of tooling, machining method, the tool parameters and technological analysis.for me, the successful processing of the parts is a breakthrough in all aspects. key words：tc4 titanium alloy， lengthe

13、ning thin-walled workpiece，conical barrel-type piece目錄第一章 緒論51.1鈦合金概述51.1.1鈦合金的性能51.1.2鈦合金加工難點(diǎn)61.1.3鈦合金的應(yīng)用71.1.4鈦合金的發(fā)展趨勢81.2薄壁件簡介81.2.1薄壁件81.2.2薄壁件加工難點(diǎn)91.3數(shù)控加工技術(shù)101.3.1數(shù)控加工的特點(diǎn)101.3.2國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r10第二章 典型薄壁結(jié)構(gòu)件工藝分析122.1引言122.2零件結(jié)構(gòu)122.3 tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件加工難點(diǎn)及處理方法132.3.1薄壁錐形筒件加工難點(diǎn)132.3.2薄壁錐形筒件加工難點(diǎn)處理方法13第三章 典

14、型薄壁件主要工藝規(guī)程及措施163.1薄壁錐形筒件的加工163.1.1薄壁錐形筒件工藝流程163.1.2普車鏜內(nèi)錐孔183.1.3普銑四方203.1.4對稱磨四方203.1.5數(shù)控銑入口段213.1.6普車內(nèi)錐孔223.2薄壁錐形筒件工裝二類233.2.1芯軸233.2.2斜臺支座24第四章 薄壁錐形筒件數(shù)控編程254.1入口端安裝面精加工264.2入口端內(nèi)腔加工284.2.1入口端內(nèi)腔粗加工284.2.2入口端內(nèi)腔精加工304.3入口外形加工324.3.1入口外形粗加工324.3.2入口外形精加工344.4上表面加工364.4.1上表面粗加工364.4.2上表面精加工384.5下表面加工404

15、.5.1下表面粗加工404.5.2 下表面精加工42第五章 全文總結(jié)44參考文獻(xiàn)45致 謝46附 錄47第一章 緒論 1.1鈦合金概述1.1.1鈦合金的性能1. 鈦合金的高溫性能在高溫下，鈦合金仍能保持良好的機(jī)械性能，其耐熱性遠(yuǎn)高于鋁合金，且工作溫度范圍較寬。高溫鈦合金不僅具有良好的室溫性能和高溫強(qiáng)度，并且在蠕變性能、熱穩(wěn)定性、疲勞性能和斷裂韌性等方面具有良好的匹配。世界上第一個(gè)研制成功的高溫鈦合金使用溫度僅為300350，經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，目前新型耐熱鈦合金的工作溫度可達(dá)550600，而ti-al金屬間化合物的崛起，打破了600的使用溫度界限，將使用溫度升至700以上。2.鈦合金的腐蝕性

16、能鈦的抗腐蝕性強(qiáng)，在550以下的空氣中，表面會迅速氧化形成薄而致密的tio2鈍化膜，故在大氣、海水、硝酸和硫酸等氧化性介質(zhì)及堿性溶液中，其耐蝕性優(yōu)于大多數(shù)不銹鋼。由于合金可以調(diào)整成分、改變組織，因而鈦合金在多數(shù)情況下具有比純鈦更好的耐蝕性和其他性能，更能在某些苛刻的腐蝕環(huán)境中工作。3.鈦合金的加工性能 a)切削加工性能 鈦合金強(qiáng)度高、硬度大，所以要求加工設(shè)備功率大，模具、刀具應(yīng)有較高的強(qiáng)度和硬度。切削加工時(shí)，切屑與前刀面接觸面積小，刀尖應(yīng)力大，所以刀具切削刃承受的應(yīng)力更大，刀尖或切削刃容易磨損。鈦合金摩擦因數(shù)大，而熱導(dǎo)率低，切削熱積聚于切削刃附近的小面積內(nèi)而不易散發(fā)，這些因素使得鈦合金的切削溫

17、度很高，造成刀具磨損加快并影響加工質(zhì)量。鈦合金在切削加工中，工件材料極易與刀具表面粘結(jié)，加上很高的切削溫度，所以刀具易產(chǎn)生擴(kuò)散磨損和粘結(jié)磨損。 b)磨削加工性能 鈦合金化學(xué)性質(zhì)活潑，在高溫下易與磨料親和并粘附，堵塞砂輪，導(dǎo)致砂輪磨損加劇，磨削性能降低，磨削精度不易保證。砂輪磨損的同時(shí)也增大了砂輪與工件之間的接觸面積，致使散熱條件惡化，磨削區(qū)溫度急劇升高，在磨削表面層形成較大的熱應(yīng)力，造成工件的局部燒傷，產(chǎn)生磨削裂紋。鈦合金強(qiáng)度高、韌性大，使磨削時(shí)磨屑不易分離、磨削力增大、磨削功耗相應(yīng)增加。另外，鈦合金熱導(dǎo)率低、比熱小，磨削時(shí)熱傳導(dǎo)慢，致使熱量積聚在磨削弧區(qū)，造成磨削區(qū)溫度急劇升高。c)擠壓加工

18、性能 鈦及鈦合金進(jìn)行擠壓加工時(shí)，要求擠壓溫度高，擠壓速度快，以防溫降過快，同時(shí)應(yīng)盡量縮短高溫坯錠與模具的接觸時(shí)間。因此擠壓模具應(yīng)選用新型耐熱模具材料，坯錠由加熱爐到擠壓筒的輸送速度也要快。鑒于在加熱和擠壓過程中金屬易被氣體污染，故還應(yīng)采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施。擠壓時(shí)應(yīng)選擇合適的潤滑劑，以防粘結(jié)模具，如采用包套擠壓和玻璃潤滑擠壓。因鈦及鈦合金的變形熱效應(yīng)較大，導(dǎo)熱性較差，故在擠壓變形時(shí)還要特別注意防止過熱現(xiàn)象。鈦合金的擠壓過程比鋁合金、銅合金、甚至鋼的擠壓過程更為復(fù)雜，這是由鈦合金特殊物理化學(xué)性能所決定的。1.1.2鈦合金加工難點(diǎn) tc4鈦合金是雙相合金，屬于（+）型鈦合金，拉伸強(qiáng)度b能達(dá)到1012m

19、pa，固溶強(qiáng)化處理后，拉伸強(qiáng)度增加不大，能達(dá)到1100mpa，退火狀態(tài)下拉伸強(qiáng)度一般在900mpa；具有良好的綜合性能，組織穩(wěn)定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進(jìn)行熱壓力加工，能進(jìn)行淬火、時(shí)效使合金強(qiáng)化。其次是力學(xué)變化范圍較寬，可以適應(yīng)各種用途。在實(shí)際應(yīng)用過程中，tc4鈦合金的加工主要有以下難點(diǎn)：1）變形系數(shù)小：變形系數(shù)小于或接近于1，造成切屑在前刀面上滑動摩擦的路程大大增加，加速了刀具的磨損；2）切削溫度高：由于鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)很小，切屑與前刀面的接觸長度極短，切削時(shí)產(chǎn)生的熱不易傳出，集中在切削區(qū)和切削刃附近的較小范圍內(nèi)，切削溫度很高,造成工件的灼傷，致使刀具材料軟化加快刀具

20、的磨損。3）單位面積上的切削力大：由于切屑與前刀面的接觸長度極短，單位面積上的切削力大大增加，容易造成崩刃。同時(shí)由于鈦合金tc4的彈性模量小，加工時(shí)在徑向作用力下容易產(chǎn)生彎曲變形，引起振動，加大刀具磨損并影響零件的精度。4）冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重：由于鈦的化學(xué)活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同時(shí)切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。冷硬現(xiàn)象不僅會降低零件的疲勞強(qiáng)度，而且能加劇刀具磨損。5）刀具易磨損：毛坯經(jīng)過沖壓、鍛造、熱軋等方法后，形成硬而脆的不均勻外皮，極易造成崩刀現(xiàn)象，使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。6）鈦的化學(xué)活性大：在高溫下易與大氣中的氧、氮、氫等

21、發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng)，生成tio2、tin、tih等硬脆層。造成已切削區(qū)域與未切削區(qū)域的硬度不均勻，容易造成刀具受力不均，加劇刀具的磨損。7）彈性恢復(fù)大：鈦合金彈性模量為107.8gpa，約為鋼的1/2，在切削力作用下，會產(chǎn)生大的切削變形以及大的彈性恢復(fù)。綜上所述，如何提高此類零件的加工效率和零件成型質(zhì)量，需要綜合考慮各項(xiàng)因素選定合適設(shè)備和設(shè)計(jì)合適的工藝方案。1.1.3鈦合金的應(yīng)用1.在航空航天中的應(yīng)用從20世紀(jì)50年代開始,鈦合金在航空航天領(lǐng)域中得到了迅速的發(fā)展。該應(yīng)用主要是利用了鈦合金優(yōu)異的綜合力學(xué)性能、低密度已及良好的耐蝕性，比如航空構(gòu)架要求高抗拉強(qiáng)度并結(jié)合有良好的疲勞強(qiáng)度和斷裂韌性。而鈦合

22、金的優(yōu)異的高溫抗拉強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性也使之被應(yīng)用于噴氣式發(fā)動機(jī)上。鈦合金是當(dāng)代飛機(jī)和發(fā)動機(jī)的主要結(jié)構(gòu)材料之一，如圖1-1所示,應(yīng)用它可以減輕飛機(jī)的重量,提高結(jié)構(gòu)效率。太空飛行器的有效載荷相對飛機(jī)較小，因此其結(jié)構(gòu)的減重就顯得更為重要。鈦合金已在最早的阿波羅和水星計(jì)劃中得到了應(yīng)用，燃料箱和衛(wèi)星艙體等都是鈦合金的典型應(yīng)用。鈦合金質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、與燃料的長期化學(xué)穩(wěn)定性好，因而比高強(qiáng)度鋼更有優(yōu)勢。如ti-3al-2.5v合金是作為低溫應(yīng)用而研制的，在太空的深冷條件下仍有良好的韌性和塑性。sr-71黑鳥的機(jī)身大部分是鈦 鈦合金航空發(fā)動機(jī)葉輪 圖1-1 鈦合金在航空中的應(yīng)用2.其他方面的應(yīng)用鈦合金憑

23、借其優(yōu)異的性能，在運(yùn)動器械上，如自行車、摩托艇、網(wǎng)球拍和馬具上都獲得了廣泛的應(yīng)用，但影響最大的還是高爾夫球頭。鈦合金密度小、強(qiáng)度高，與不銹鋼相比，它可以制作打擊面與容積更大的球頭，因此它打得準(zhǔn)、打得 遠(yuǎn)。在日本第一桿球頭90%為鈦球頭，其中鑄鈦的占70%以上。目前第二第四桿也已推廣使用精鑄鈦合金球頭，精鑄件的制造已經(jīng)形成具有一定生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。日本市場1991年鑄鈦高爾夫球頭銷售量為6萬件，1995年則猛增至150萬件，年銷售額已達(dá)7000萬美元。鈦合金在體育領(lǐng)域的使用量不容小視。1.1.4鈦合金的發(fā)展趨勢目前,鈦合金材料主要的應(yīng)用領(lǐng)域是航空航天等軍事工業(yè)部門,開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是在汽車、

24、火車、磁浮列車、鈦?zhàn)孕熊?、高樓外墻裝飾等民用領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來國內(nèi)外結(jié)構(gòu)鈦合金、高溫鈦合金、耐蝕鈦合金、高強(qiáng)鈦合金、低溫鈦合金等均取得了很大的進(jìn)展，一些合金也得到了實(shí)際的應(yīng)用。但是，總的來看，鈦合金研究的多、應(yīng)用的少的現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，另外鈦合金的高成本也限制了鈦合金更加廣泛的應(yīng)用。根據(jù)國內(nèi)外鈦合金的研究和開發(fā)的現(xiàn)狀，鈦合金將來的發(fā)展趨勢是：a)通過設(shè)備和工藝改進(jìn)，改善現(xiàn)有鈦合金的使用性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。b)大力發(fā)展民用鈦合金，如汽車用低成本鈦合金，生物鈦合金等。c)采用先進(jìn)的熔煉加工技術(shù)和設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。d)開發(fā)更先進(jìn)的鈦合金制備技術(shù)和鈦的新產(chǎn)品。e)采用提高材料

25、利用率的凈成型技術(shù)。1.2薄壁件簡介1.2.1薄壁件一般認(rèn)為，在殼體件、套筒件、環(huán)形件、盤形件、平板件、軸類件中，當(dāng)零件壁厚與內(nèi)徑曲率半徑(或輪廓尺寸)之比小于1：20時(shí)，稱作薄壁零件。這類零件的共同特點(diǎn)是剛度低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工時(shí)極易引起誤差變形或工件顫振，降低工件的加工精度。特別是當(dāng)零件的形狀及尺寸精度要求較高時(shí)，對振動、切削力大小及波動、切削溫度、裝夾方式等均十分敏感，往往未加工到規(guī)定尺寸，零件已經(jīng)超出精度要求。對于某些壁厚很薄的零件，因其剛度太差，甚至不能按常規(guī)方法進(jìn)行機(jī)械加工。薄壁零件多應(yīng)用于航空航天工業(yè)中，由于航空航天零件的特殊性能要求，在保證同樣的強(qiáng)度和剛度等力學(xué)特性下，要求零件重

26、量要盡可能的輕，所以航空薄壁件的材料多采用鋁鎂合金、鈦合金等比較難加工的材料，進(jìn)一步增加了制造的難度，加大了零件加工的成本，以常規(guī)制造技術(shù)加工薄壁零件很難有時(shí)根本達(dá)不到零件的精度要求，這已成為機(jī)械加工中的一大難題，限制了在航空工業(yè)中占比較重要位置的薄壁零件的設(shè)計(jì)制造。薄壁零件在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中占有很重要的戰(zhàn)略意義，因此國內(nèi)外學(xué)者專家在薄壁零件的加工技術(shù)上做了很深入的研究。歐美等制造業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家，針對薄壁件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)用的技術(shù)有：1)從加工工藝系統(tǒng)的整體剛度考慮，提出充分利用零件的整體剛性變形控制方案；2)從機(jī)床方面著手，提出了平行雙主軸聯(lián)動精度控制方案；3)從裝夾方面考慮，提出了用低熔點(diǎn)合

27、金填充或使用真空夾具精加工零件的方案；4)從切削用量方面考慮，提出了變進(jìn)給速度加工方法，通過工藝方法試驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬仿真相結(jié)合，提高了加工的效率和可靠性；5)采用有限元仿真預(yù)測加工變形，再利用數(shù)控補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)主動誤差補(bǔ)償以此提高薄壁件的加工精度。1.2.2薄壁件加工難點(diǎn)薄壁鈦合金工件加工最大的瓶頸是材料難加工、尺寸精度及形位公差要求高、壁薄易變形，影響加工變形因素有很多，主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：1）工件壁薄切削熱的產(chǎn)生引起變形，鈦合金材料的導(dǎo)熱系數(shù)小于不銹鋼和高溫合金的導(dǎo)熱系數(shù)，散熱條件差分別是鐵和鋁的1/4和1/16，使切削區(qū)溫度迅速上升，積于切削刃附近不易散發(fā)，造成加工的刀尖附近應(yīng)力集中

28、，造成刀具磨損崩刃，造成工件變形；2）工件剛性差切削過程中機(jī)床振動及切削要素不合適產(chǎn)生變形，薄壁工件剛性差，受機(jī)床振動等因素造成加工薄壁鈦合金材料工件時(shí)，不合適的切削速度使切削過程中產(chǎn)生振動，引起變形。3）工件切削過程中徑向夾緊力產(chǎn)生變形，鈦合金薄壁工件加工裝夾時(shí)，在徑向夾緊力的作用下，易引起彈性變形，從而影響工件的尺寸精度及形位公差要求。4）工件切削過程中應(yīng)力釋放產(chǎn)生變形，鈦合金薄壁工件加工過程中，每進(jìn)行一次切削金屬時(shí)，應(yīng)力將釋放出來，造成工件變形。整體上來說我國的薄壁零件加工技術(shù)還處于初步階段，無論振動加工技術(shù)或高速切削技術(shù)都是剛剛起步，僅處于摸索階段，缺乏必要的工藝技術(shù)數(shù)據(jù)，無法應(yīng)用于實(shí)

29、踐，加工時(shí)，切削參數(shù)往往比較保守，大多采用低轉(zhuǎn)速、小進(jìn)給、多次空走刀等方法來控制加工變形，應(yīng)用手工檢驗(yàn)、打磨等手段來處理加工后尺寸精度和表面質(zhì)量問題，這樣會大大降低加工效率，且未必能保證加工質(zhì)量。1.3數(shù)控加工技術(shù)1.3.1數(shù)控加工的特點(diǎn)數(shù)控加工，也稱之為nc（numericalcontrol）加工，是以數(shù)值與符號構(gòu)成的信息，控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)轉(zhuǎn)。數(shù)控加工經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展已成為應(yīng)用于當(dāng)代各個(gè)制造領(lǐng)域的先進(jìn)制造技術(shù)。數(shù)控加工的最大特征有兩點(diǎn)：一是可以極大地提高精度，包括加工質(zhì)量精度及加工時(shí)間誤差精度；二是加工質(zhì)量的重復(fù)性，可以穩(wěn)定加工質(zhì)量，保持加工零件質(zhì)量的一致。也就是說加工零件的質(zhì)量及加工

30、時(shí)間是由數(shù)控程序決定而不是由機(jī)床操作人員決定的。數(shù)控加工具有如下優(yōu)點(diǎn)：1） 提高生產(chǎn)效率；2) 不需熟練的機(jī)床操作人員；3)提高加工精度并且保持加工質(zhì)量；4)可以減少工裝卡具；5)可以減少各工序間的周轉(zhuǎn)，原來需要用多道工序完成的工件，數(shù)控加工一次裝夾完成加工，縮短加工周期，提高生產(chǎn)效率；6)容易進(jìn)行加工過程管理；7)可以減少檢查工作量；8)可以降低廢、次品率；9)便于設(shè)計(jì)變更，加工設(shè)定柔性；10)容易實(shí)現(xiàn)操作過程的自動化，一個(gè)人可以操作多臺床；11)操作容易，極大減輕體力勞動強(qiáng)度。隨著制造設(shè)備的數(shù)控化率不斷提高，數(shù)控加工技術(shù)在我國得到日益廣泛的使用，在模具行業(yè)，掌握數(shù)控技術(shù)與否及加工過程中的數(shù)

31、控化率的高低已成為企業(yè)是否具有競爭力的象征。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（cad/cam）系統(tǒng)。1.3.2國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r世界制造業(yè)在20世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，曾一度幾乎快成為夕陽工業(yè)，所以美國人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經(jīng)過較大變動，從90年代初開始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國機(jī)床行業(yè)從2000年至今已接受3個(gè)月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務(wù)飽滿。20世紀(jì)人類社會最偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最

32、重大的技術(shù)進(jìn)步。自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了50個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機(jī)，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有1020萬臺，產(chǎn)值上百億美元。我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90年代初期面臨國家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到50，庫存超過4個(gè)月。從1995年“九五”以后國家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動機(jī)床市場，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對

33、數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在1999年以后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。第二章 典型薄壁結(jié)構(gòu)件工藝分析2.1引言現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)中廣泛采用先進(jìn)的整體結(jié)構(gòu)件，并且大量采用鈦合金（如tc4）制造飛機(jī)和發(fā)動機(jī)零部件，這些材料強(qiáng)度大，硬度高，耐沖擊。加工中切削力大，發(fā)熱量大，容易硬化，刀具磨損嚴(yán)重，屬于難加工材料。而結(jié)構(gòu)上大多是薄壁件，加工中難以保證零件的尺寸精度。 tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件主要應(yīng)用于某飛機(jī)防冰限流系統(tǒng)，通過該產(chǎn)品的研制，可以得到一套高效的解決辦法來完成類似結(jié)構(gòu)的tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件產(chǎn)品的加工。本文主要針對tc4鈦

34、合金加長薄壁錐形筒件的制造工藝及數(shù)控編程進(jìn)行闡述。2.2零件結(jié)構(gòu)tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件主要采用的材質(zhì)為tc4-r鈦合金，其壁厚僅為1.2mm。且端面和底面之間的夾角為5.8，屬于典型的tc4鈦合金加長薄壁件的加工。其結(jié)構(gòu)見圖2-1所示，二維視圖見2-2所示。實(shí)物圖見2-3所示。圖2-1 tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件結(jié)構(gòu)示意圖 圖2-2 tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件二維圖圖2-3 tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件2.3 tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件加工難點(diǎn)及處理方法2.3.1薄壁錐形筒件加工難點(diǎn)1.對于薄壁的加工，如何在除去90%以上毛料的情況下保證精度使零件不發(fā)生變形；2.tc4 鈦合金材料

35、難切削，加工主要有以下難點(diǎn)：1）變形系數(shù)小；2）切削溫度高；3）單位面積上的切削力大；4）冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重；5）刀具易磨損；3.錐孔長352mm，沒有合適的刀柄用于加工；4.帶角度回轉(zhuǎn)體，端面與底面成5.8；5.喉口尺寸精度要求高，如何保證錐度7.88錐孔長352mm的薄壁錐形筒件普車后喉口直徑為29.1+0.2 0。2.3.2薄壁錐形筒件加工難點(diǎn)處理方法1.對于tc4鈦合金薄壁的加工，為避免變形采用的方法是小切削、低轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給以及有效的冷卻。薄壁錐形筒件內(nèi)錐孔粗加工過程中所用的刀具及參數(shù)主要有：刀具材料為yg8，45偏刀連續(xù)切削，使用冷卻液使切削刃冷卻。粗車切削用量v=2538m/min，f=

36、0.60.8mm/r，ap=68mm.如加工中間內(nèi)孔，前角=812能保證刀具強(qiáng)度。磨出0.050.1mm的負(fù)倒棱，增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度。 后角=1520，以減少后刀面與工件的摩擦，提高刀具壽命。刀尖圓弧半徑r0=0.5mm，以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。在薄壁錐形筒件7.88內(nèi)錐孔精加工過程中采取的切削參數(shù)為刀具材料為yg8，45偏刀連續(xù)切削，使用冷卻液讓切削刃冷卻。精車切削用量v=2538m/min，f=0.30.5mm/r，ap=12mm。如加工中間內(nèi)孔，在連續(xù)切削的條件下精車，切削用量v=5075m/min，f=0.10.2mm/r，ap=0.250.8mm。 前角=812能保證刀具強(qiáng)度。磨出0.050.1

37、mm的負(fù)倒棱，增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度。 后角=1520，以減少后刀面與工件的摩擦，提高刀具壽命。粗車時(shí)，刃傾角l=-3-5，精車時(shí)刃傾角l=-30。粗車時(shí)，刀尖圓弧半徑r0=0.5mm，精車時(shí)r0=12mm，以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。2.對于錐孔長的問題，設(shè)計(jì)了加長鏜刀桿，詳見圖2-4所示。根據(jù)352長7.88內(nèi)錐孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，大倍徑加長刀桿的結(jié)構(gòu)為刀片和刀桿分體結(jié)構(gòu)，刀桿柄部與7.88內(nèi)錐孔同錐度，采用30crmnsia材料。借此滿足了錐孔長沒有合適刀柄帶來的不便。圖2-4 加長大倍徑鏜刀桿結(jié)構(gòu)示意圖3.對于帶角度的回轉(zhuǎn)體，設(shè)計(jì)了專門工裝用于數(shù)控加工的使用，解決了數(shù)控加工時(shí)裝夾問題，將回轉(zhuǎn)體分兩部分加工，簡化

38、了編程難度，充分應(yīng)用原有設(shè)備，滿足生產(chǎn)需要。4.對于喉口尺寸精度要求，為滿足喉口尺寸29.1+0.2 0的公差要求，在加工過程中采用公差借用的方法。薄壁錐形筒件出口端與薄壁錐形筒件入口段對接處尺寸公差不變，而內(nèi)錐孔錐度為自由公差7.880.17在其公差范圍內(nèi)按照7.95+0.1 -0.1進(jìn)行加工，如圖2-5所示。圖2-5 公差借用按照公差借用法在保證其余尺寸不變的情況下，喉口尺寸29.1+0.2 0由線尺寸變?yōu)槊娉叽?，在加工過程中能夠完全滿足設(shè)計(jì)要求，這樣會出現(xiàn)一段3mm左右的直線段，能夠滿足喉口精度要求。第三章 典型薄壁件主要工藝規(guī)程及措施3.1薄壁錐形筒件的加工3.1.1薄壁錐形筒件工藝流

39、程對于薄壁錐形筒件的加工，主要分為普車和數(shù)控銑削，中間還穿插著鉗工和磨削。其中普車和數(shù)控銑削是重難點(diǎn)，以下就是薄壁錐形筒件加工的完整工藝流程。提料：材料tc4-r，長度l=440mm，直徑95；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn) 車工： 1.車外圓見光，見光量控制為0.5；2.平兩端面至l=438; 3.按草圖一車7.88內(nèi)錐孔； 檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn) 銑工：對稱銑四方82.482.4，0.1；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn) 磨工：對稱磨四方82+0.05 -0.0582+0.05 -0.05，0.05；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn)數(shù)控銑：見光一端基準(zhǔn)面，見光量控制為0.1，0.05；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn)數(shù)控銑：1.按數(shù)模精

40、銑入口端端面，單面留量0.2；2.按數(shù)模粗銑入口端內(nèi)腔，單面留量1.0；3.按數(shù)模精銑入口端內(nèi)腔，單面留量0.05；4.按數(shù)模精銑入口端64+0.3 0外圓，單面留量0.05；5.兩次翻面精銑入口端喉頸外型，單面留量0.05；6.按工藝指令件號用記號筆做標(biāo)記；注：數(shù)控加工過程中出口端端面留預(yù)留量1.0；檢驗(yàn)： 1.按工序內(nèi)容檢驗(yàn)（按工藝提供檢測記錄表記錄實(shí)測值）2按草圖二檢測尺寸426.45 鉗工：1.四方82+0.03 -0.0382+0.03 -0.03嚴(yán)格均分，兩面劃寬度、厚度均分線，對稱度不大于0.05；2.按零件制造指令件號用記號筆做標(biāo)記；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn)車工：1.上四爪卡盤以四

41、方82+0.03 -0.0382+0.03 -0.03寬度厚度均分線拉直找正； 2.出口端端面預(yù)留1.0車出口端7.88長352.4內(nèi)錐孔，內(nèi)錐孔單面留量0.3； 3. 按零件制造指令件號用記號筆做標(biāo)記；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn)車工：1.上四爪卡盤以四方82+0.03 -0.0382+0.03 -0.03寬度厚度均分線拉直找正； 2.出口端端面預(yù)留1.0車出口端7.88長352.4內(nèi)錐孔至尺寸，保證尺寸29.1+0.2 0，ra3.2； 3. 按零件制造指令件號用記號筆做標(biāo)記；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn)車工：1.將芯軸與薄壁錐形筒件裝配到一起，整體車右端7.88錐面外形至尺寸，ra3.2； 2.精車出口

42、端單面留量0.2，出口端端安裝面平面度不大于0.1，保證總長度424.2+0.5 +0.2； 3. 按零件制造指令件號用記號筆做標(biāo)記； 注：管壁無明顯接刀紋且出口端面不允許有加工圓角；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn)（按工藝提供檢測記錄表記錄實(shí)測值）檢驗(yàn)： 按圖測量入口端及出口端兩端面5.8夾角（按工藝提供檢測記錄表記錄實(shí)測值）；鉗工：1.配合檢測計(jì)量；2. 按零件制造指令指令件號用記號筆做標(biāo)記；鉗工：1.對左端入口段內(nèi)腔進(jìn)行拋光ra3.2；2.對零件全部外形拋光ra3.2；3. 按零件制造指令件號用記號筆做標(biāo)記；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn) 檢驗(yàn)：稱重，并記錄實(shí)測值（按工藝提供檢測記錄表記錄實(shí)測值）表3-1 工

43、藝流程3.1.2普車鏜內(nèi)錐孔1）對95 l=440長tc4鈦合金棒料粗加工7.88內(nèi)錐孔，單面留量3mm。如圖3-1所示。圖3-1 薄壁錐形筒件內(nèi)錐孔粗車示意圖在7.88內(nèi)錐孔粗車的過程中，為避免單位面積上切削力過大及減小鉆孔過程中鉆頭的扭矩，7.88內(nèi)錐孔粗車打破常規(guī)方法而采用鉆頭由大到小，初孔由淺到深的加工方式，具體加工步驟詳見圖3-2所示。避免了在制臺階初孔過稱中先鉆后擴(kuò)所遇到的、在鉆孔時(shí)的鉆頭扭矩過大而造成切削困難問題。常規(guī)臺階孔鉆孔方式tc4鈦合金臺階孔鉆孔方式制23底孔制64臺階孔制30臺階孔制57臺階孔制37臺階孔制50臺階孔制44臺階孔制44臺階孔制50臺階孔制37臺階孔制57

44、臺階孔制30臺階孔制64臺階孔制23通孔圖3-2 7.88內(nèi)錐孔粗加工順序示意圖薄壁錐形筒件內(nèi)錐孔粗加工過程中所用的刀具及參數(shù)主要有：刀具材料為yg8，45偏刀連續(xù)切削，使用冷卻液使切削刃冷卻。粗車切削用量v=2538m/min，f=0.60.8mm/r，ap=68mm.如加工中間內(nèi)孔，前角g=812能保證刀具強(qiáng)度。磨出0.050.1mm的負(fù)倒棱，增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度。 后角a=1520，以減少后刀面與工件的摩擦，提高刀具壽命。刀尖圓弧半徑r0=0.5mm，以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。為滿足內(nèi)錐孔的加工專門設(shè)計(jì)了加長鏜刀桿，詳見圖3-3所示。圖3-3 加長大倍徑鏜刀桿結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)352長7.88內(nèi)錐孔的結(jié)構(gòu)特

45、點(diǎn)，大倍徑加長刀桿的結(jié)構(gòu)為刀片和刀桿分體結(jié)構(gòu)，刀桿柄部與7.88內(nèi)錐孔同錐度，采用30crmnsia材料進(jìn)行加工。在加工過程中熱處理至hrc3842，其加工強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。該大倍徑加長鏜刀桿刀桿的最大特點(diǎn)是不僅能夠滿足薄壁錐形筒件內(nèi)錐孔粗加工，并且最大限度的減少了切削過程中刀具的振動而引起的切削振紋。3.1.3普銑四方對94外圓對稱銑四方82.482.4,銑四方過程中選用的刀具及切削參數(shù)主要為： 刀具選擇：切削加工四方外形選用端銑刀，yg8刀片，120刀盤，6個(gè)刀片。切削參數(shù)選擇：主軸轉(zhuǎn)速120r/min，進(jìn)給量2847.5mm/min，銑削深度13mm。 切削加工情況：用yg8銑平面，刀具

46、切削輕松，在進(jìn)刀與工件接觸時(shí)以及刀具將工件切透時(shí)有振動，中間切削過程平穩(wěn)，使用切削液冷卻。留0.5mm 余量進(jìn)行精銑，可獲得ra1.6的表面粗糙度，0.1。3.1.4對稱磨四方對稱磨四方82.482.4至82+0.05 -0.0582+0.05 -0.05，0.05，在磨四方的過程中所用到的砂輪及參數(shù)主要有：砂輪選擇：白剛玉砂輪磨削參數(shù)選擇：主軸轉(zhuǎn)速不超過10m/s，進(jìn)給量2847.5mm/min，磨削深度0.05mm。磨削加工情況：用白剛玉砂輪磨削平面，通過機(jī)床自動反復(fù)修磨砂輪，使用磨削液?？色@得ra0.8的表面粗糙度，滿足尺寸公差82+0.05 -0.0582+0.05 -0.05及0.0

47、5的要求。3.1.5數(shù)控銑入口段利用三坐標(biāo)數(shù)控銑床加工出入口段內(nèi)腔及外形至尺寸，詳見圖3-4所示。圖3-4 薄壁錐形筒件入口端精加工示意圖在薄壁錐形筒件入口端加工過程中，為滿足入口端5.8回轉(zhuǎn)體加工要求，設(shè)計(jì)了三坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工裝，以滿足5.8度回轉(zhuǎn)體在三座標(biāo)機(jī)床的加工，詳見圖3-5所示。虛擬厚度均分線坐標(biāo)轉(zhuǎn)化工裝 圖3-5 薄壁錐形筒件三軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工裝示意圖薄壁錐形筒件在入口端內(nèi)腔及外形在加工過程中坐標(biāo)轉(zhuǎn)化步驟如下所示：a.利用三坐標(biāo)計(jì)量機(jī)對坐標(biāo)轉(zhuǎn)化工裝實(shí)測并建立虛擬實(shí)體如圖3-5；b.由數(shù)控操作工實(shí)測四方82+0.05 -0.0582+0.05 -0.05厚度值，并將實(shí)測值反饋至工藝人員，由工藝

48、人員利用虛擬坐標(biāo)轉(zhuǎn)化工裝計(jì)算出厚度均分線所在位置，如圖3-5所示；c.工藝人員利用虛擬現(xiàn)實(shí)轉(zhuǎn)化法換算出x0坐標(biāo)值b及z0坐標(biāo)值c，y0坐標(biāo)值按厚度均分。確保每個(gè)薄壁錐形筒件對應(yīng)一個(gè)工裝裝夾坐標(biāo)換算找正圖。保證了加工基準(zhǔn)的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性。3.1.6普車內(nèi)錐孔7.88內(nèi)錐孔加工過程中，車工靠手動搖車床小托板進(jìn)刀，所產(chǎn)生的力量不夠均勻而造成內(nèi)壁有明顯震刀紋及薄壁錐形筒件喉口尺寸超差。為確保加工，工藝上采用了車床上的靠模加工方式進(jìn)行內(nèi)錐孔的加工，解決了由于工人手搖小托板力量不均勻而造成的薄壁錐形筒件內(nèi)壁有振紋的問題，并且內(nèi)錐孔表面粗糙度達(dá)到ra1.6，如圖3-6所示。 圖3-6 普車內(nèi)錐孔為滿足喉口尺

49、寸29.1+0.2 0的公差要求，在加工過程中采用公差借用的方法。薄壁錐形筒件出口端與薄壁錐形筒件入口段對接處尺寸公差不變，而內(nèi)錐孔錐度為自由公差7.880.17在其公差范圍內(nèi)按照7.95+0.1 -0.1進(jìn)行加工，如圖3-7所示。圖3-7薄壁錐形筒件喉口結(jié)構(gòu)示意圖按照公差借用法在保證其余尺寸不變的情況下，喉口尺寸29.1+0.2 0由線尺寸變?yōu)槊娉叽纾诩庸み^程中能夠完全滿足設(shè)計(jì)要求。在薄壁錐形筒件7.88內(nèi)錐孔精加工過程中采取的切削參數(shù)為刀具材料為yg8，45偏刀連續(xù)切削，使用磨削液讓切削刃冷卻。精車切削用量v=2538m/min，f=0.30.5mm/r，ap=12mm.如加工中間內(nèi)孔，

50、在連續(xù)切削的條件下精車，切削用量v=5075m/min，f=0.10.2mm/r，ap=0.250.8mm。 前角g=812能保證刀具強(qiáng)度。 磨出0.050.1mm的負(fù)倒棱，增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度。 后角a=1520，以減少后刀面與工件的摩擦，提高刀具壽命。 粗車時(shí)，刃傾角l=-3-5，精車時(shí)刃傾角l=-30。粗車時(shí)，刀尖圓弧半徑r0=0.5mm，精車時(shí)r0=12mm，以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。3.2薄壁錐形筒件工裝二類3.2.1芯軸用芯軸進(jìn)行檢查，確保芯軸與tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件7.88內(nèi)錐孔。精車錐孔外壁:芯軸與薄壁錐形筒件7.88進(jìn)行配裝后在數(shù)控或普車上精車tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件外形至尺寸，如

51、圖3-8所示。工裝芯軸如圖3-9所示。圖3-8 芯軸與薄壁錐形筒件裝配示意圖圖3-9 芯軸草圖3.2.2斜臺支座用于保證入口端安裝面加工，入口端內(nèi)腔加工，入口外形加工時(shí)薄壁錐形筒件端面的水平，主要保證斜臺角度5.8度，如圖3-10所示。圖3-10斜臺支座草圖第四章 薄壁錐形筒件數(shù)控編程將零件放平并裝夾找正后由三坐標(biāo)數(shù)控銑將tc4鈦合金加長薄壁錐形筒件入口端外形由數(shù)控銑加工至尺寸；如圖4-1所示 圖4-1 數(shù)控銑加工外型選擇機(jī)具為3軸工具機(jī)，選擇參考加工軸系、零件以及用來模擬的生料如圖4-2所示，將零件、生料和工裝二類組合如圖4-2所示。 圖4-2 工裝組合4.1入口端安裝面精加工1）選擇20平

52、底端銑刀、刀具號碼1，如圖4-3所示。 圖4-3刀具1 在平面加工動作中選擇型腔銑削，刀具路徑樣式為向外螺旋，切削方向?yàn)轫樸?，只在底層精銑，加工精確度0.01mm，刀具直徑百分比40，兩路徑間距離12mm，最大切削深度1mm，外形預(yù)留量-10mm，底面預(yù)留量0.2mm。進(jìn)刀1500mm/min，加工600mm/min，退刀3000mm/min，主軸轉(zhuǎn)速600turn/min。進(jìn)刀方式退刀方式如圖4-4所示，刀路的仿真如圖4-5所示。 進(jìn)刀 退刀 圖4-4 進(jìn)/退刀方式 加工 完成 圖4-5刀路仿真2）程序輸出選擇以批次方式產(chǎn)生nc碼，nc資料形式選擇以程式nc碼如圖4-6所示，在ims后處理器檔案中選擇fanuc16i,執(zhí)行出程序。 圖4-6 nc碼生成入口端安裝面精加工程序%o1000n1 g49 g54 g80 g40 g90 g94 g17 g98n3 g0 x-30.583 y3.099 s600 m3n4 z541.123 n5 g1 z441.123 f1500.n6 x-30.754 y3.688 z441.091n7 x-30.993