薄壁曲母線(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件跟隨車(chē)削裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄壁曲母線(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件跟隨車(chē)削裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]針對(duì)特定用途的薄壁曲母線(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件，如旋壓成形的運(yùn)載火箭助推級(jí)箱底殼體，在制造和使用中存在如下特點(diǎn):1)零件壁厚精度要求高，圓度要求偏低；2)塑性成形零件在厚度上存在一定的機(jī)械加工量；3)零件成形圓度不足以采用內(nèi)外表面機(jī)械加工的方法保證壁厚；4)塑性成形零件型面不能精確重復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種薄壁曲母線(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件跟隨車(chē)削裝置及方法，可以實(shí)現(xiàn)大型薄壁回轉(zhuǎn)體零件的壁厚控制。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種薄壁曲母線(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件跟隨車(chē)削裝置，該裝置包括型胎、壓緊結(jié)構(gòu)、數(shù)控系統(tǒng)和車(chē)削結(jié)構(gòu)，其中，待加工零件放置于與待加工零件曲線(xiàn)弧度相似的型胎上，并通過(guò)最右端的尾頂壓緊固定；壓緊結(jié)構(gòu)和車(chē)削結(jié)構(gòu)一起頂壓在待加工零件表面，并通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制壓緊結(jié)構(gòu)和車(chē)削結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送數(shù)控信號(hào)，控制與車(chē)削結(jié)構(gòu)相連接的伺服系統(tǒng)，帶動(dòng)車(chē)削結(jié)構(gòu)對(duì)待加工零件進(jìn)行加工。
[0005]所述的壓緊結(jié)構(gòu)中壓緊輪圓弧半徑取待加工零件壁厚的1.5?3.0倍。
[0006]所述的車(chē)削結(jié)構(gòu)中的車(chē)刀圓角半徑為0.5mm?5mm。
[0007]所述的車(chē)削結(jié)構(gòu)的車(chē)刀與待加工零件表面的形成車(chē)削點(diǎn)，壓緊結(jié)構(gòu)中的壓緊輪與待加工零件表面形成壓緊點(diǎn)，車(chē)削點(diǎn)位于壓緊點(diǎn)的后方，且車(chē)削點(diǎn)與壓緊點(diǎn)的距離為待加工零件壁厚的3?7倍。
[0008]所述的壓緊結(jié)構(gòu)中的壓緊輪通過(guò)測(cè)量待加工零件沿母線(xiàn)的厚度分布，以及將車(chē)削胎母線(xiàn)按待加工零件厚度向外來(lái)確定壓緊輪的軌跡。
[0009]所述的車(chē)削結(jié)構(gòu)中的車(chē)刀通過(guò)確定待車(chē)削部分的最大壁厚，以及獲得車(chē)削胎母線(xiàn)向外偏移量最大壁厚與最大吃刀深度的差值來(lái)確定車(chē)刀的軌跡。
[0010]一種薄壁曲母線(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件跟隨車(chē)削方法，該方法具體包括如下步驟:
[0011]步驟1、將待加工零件放置于與待加工零件曲線(xiàn)弧度相似的型胎上，并通過(guò)最右端的尾頂壓緊固定；
[0012]步驟2、選取合適的壓緊結(jié)構(gòu)的壓緊輪半徑及車(chē)削結(jié)構(gòu)的車(chē)刀圓角半徑，并將壓緊結(jié)構(gòu)和車(chē)削結(jié)構(gòu)一起頂壓在待加工零件表面；
[0013]步驟3、確定壓緊結(jié)構(gòu)壓緊輪的軌跡和車(chē)削結(jié)構(gòu)的車(chē)刀軌跡；
[0014]壓緊結(jié)構(gòu)中的壓緊輪通過(guò)測(cè)量待加工零件沿母線(xiàn)的厚度分布，以及將車(chē)削胎母線(xiàn)按待加工零件厚度向外來(lái)確定壓緊輪的軌跡；
[0015]車(chē)削結(jié)構(gòu)中的車(chē)刀通過(guò)確定待車(chē)削部分的最大壁厚，以及獲得車(chē)削胎母線(xiàn)向外偏移量最大壁厚與最大吃刀深度的差值來(lái)確定車(chē)刀的軌跡；
[0016]步驟4、安裝一般零件材料和普通車(chē)削設(shè)備上的車(chē)削用量，即切削速度、吃刀深度、進(jìn)給量，采用橫線(xiàn)速度方式對(duì)待加工零件進(jìn)行車(chē)削。
[0017]所述的步驟2具體包括:
[0018]步驟2.1、壓緊結(jié)構(gòu)的壓緊輪半徑取待加工零件壁厚的1.5?3.0倍，薄壁零件取偏大值，厚壁零件取偏小值；
[0019]步驟2.2、車(chē)削結(jié)構(gòu)中的車(chē)刀圓角半徑為0.5mm?5mm，在待加工零件具有較大余量需要去除或粗糙度在Ral2.5以上時(shí)，選用圓角半徑在0.5mm?2mm的車(chē)刀，其他情況選用圓角半徑在2mm?5mm的車(chē)刀；
[0020]步驟2.3、車(chē)削結(jié)構(gòu)的車(chē)刀與待加工零件表面有一個(gè)接觸點(diǎn)，壓緊結(jié)構(gòu)中的壓緊輪與待加工零件表面也有一個(gè)接觸點(diǎn)，兩個(gè)接觸點(diǎn)的距離為壓緊點(diǎn)與車(chē)削點(diǎn)的距離，壓緊結(jié)構(gòu)中壓緊輪通過(guò)壓緊點(diǎn)壓緊待加工零件，在壓緊點(diǎn)的周?chē)?，待加工零件形成剛性較強(qiáng)的穩(wěn)定區(qū)域，且壓緊點(diǎn)周?chē)姆€(wěn)定區(qū)域不對(duì)稱(chēng)，其后方的穩(wěn)定區(qū)域較大，車(chē)削點(diǎn)位于壓緊點(diǎn)的后方，且車(chē)削點(diǎn)與壓緊點(diǎn)的距離為待加工零件壁厚的3?7倍。
[0021]本發(fā)明的顯著效果在于:本發(fā)明所述的一種薄壁曲母線(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件跟隨車(chē)削裝置及方法，其壓緊結(jié)構(gòu)的壓緊輪在壓緊點(diǎn)周?chē)纬蓧悍€(wěn)區(qū)域，車(chē)削點(diǎn)位于壓穩(wěn)區(qū)內(nèi)，通過(guò)選擇合適的壓緊輪圓角半徑、壓緊輪軌跡、車(chē)刀圓角半徑、車(chē)刀軌跡和車(chē)削用量，可以車(chē)削得到壁厚均勻性較好零件。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明所述的一種薄壁曲母線(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件跟隨車(chē)削裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中:1、型胎；2、待加工零件；3、壓緊結(jié)構(gòu)；4、數(shù)控系統(tǒng)；5、數(shù)控信號(hào)；6、伺服系統(tǒng)；7、車(chē)削結(jié)構(gòu)；8、尾頂。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]如圖1所示，一種薄壁曲母線(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件跟隨車(chē)削裝置，包括型胎1、壓緊結(jié)構(gòu)3、數(shù)控系統(tǒng)4和車(chē)削結(jié)構(gòu)7，其中，待加工零件2放置于與待加工零件2曲線(xiàn)弧度相似的型胎I上，并通過(guò)最右端的尾頂8壓緊固定；壓緊結(jié)構(gòu)3和車(chē)削結(jié)構(gòu)7 —起頂壓在待加工零件2表面，并通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)4控制壓緊結(jié)構(gòu)3和車(chē)削結(jié)構(gòu)7的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中，數(shù)控系統(tǒng)4發(fā)送數(shù)控信號(hào)5，控制與車(chē)削結(jié)構(gòu)7相連接的伺服系統(tǒng)6，帶動(dòng)車(chē)削結(jié)構(gòu)7對(duì)待加工零件進(jìn)行加工；壓緊結(jié)構(gòu)3和待加工零件2接觸的周?chē)鷧^(qū)域采用敲擊法確認(rèn)貼膜狀態(tài)，從而通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)4控制壓緊結(jié)構(gòu)3的運(yùn)動(dòng)軌跡，達(dá)到較好的瞬時(shí)貼膜狀態(tài)；壓緊結(jié)構(gòu)3中壓緊輪圓弧半徑取待加工零件壁厚的1.5?3.0倍，薄壁零件取偏大值，厚壁零件取偏小值；壓緊結(jié)構(gòu)3中的壓緊輪通過(guò)測(cè)量待加工零件2沿母線(xiàn)的厚度分布，以及將車(chē)削胎母線(xiàn)按待加工零件2厚度向外來(lái)確定壓緊輪的軌跡；車(chē)削結(jié)構(gòu)7的車(chē)刀與待加工零件2表面有一個(gè)接觸點(diǎn)，壓緊結(jié)構(gòu)3中的壓緊輪與待加工零件表面也有一個(gè)接觸點(diǎn)，兩個(gè)接觸點(diǎn)的距離為壓緊點(diǎn)與車(chē)削點(diǎn)的距離，壓緊結(jié)構(gòu)3中壓緊輪通過(guò)壓緊點(diǎn)壓緊待加工零件2，在壓緊點(diǎn)的周?chē)?，待加工零?形成剛性較強(qiáng)的穩(wěn)定區(qū)域，且壓緊點(diǎn)周?chē)姆€(wěn)定區(qū)域不對(duì)稱(chēng)，其后方的穩(wěn)定區(qū)域較大，車(chē)削點(diǎn)位于壓緊點(diǎn)的后方，且車(chē)削點(diǎn)與壓緊點(diǎn)的距離為待加工零件2壁厚的3?7倍；車(chē)削結(jié)構(gòu)7中的車(chē)刀圓角半徑為0.5mm?5mm，在待加工零件具有較大余量需要去除或粗糙度在Ral2.5以上時(shí),選用圓角半徑在0.5mm?2mm的車(chē)刀，其他情況選用圓角半徑在2mm?5mm的車(chē)刀；車(chē)削結(jié)構(gòu)7中的車(chē)刀通過(guò)確定待車(chē)削部分的最大壁厚，以及獲得車(chē)削胎母線(xiàn)向外偏移量最大壁厚與最大吃刀深度的差值來(lái)確定車(chē)刀的軌跡。
[0026]一種薄壁曲母線(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件跟隨車(chē)削方法，該方法具體包括如下步驟:
[0027]步驟1、將待加工零件放置于與待