一种基于网格筒段的加工路径控制方法与流程

本发明涉及一种机械制造工艺方法，具体涉及运载火箭的重要组成部分——贮箱网格筒段，针对网格、减轻孔与下陷区的加工路径控制方法。

背景技术：

以大型薄壁带网格贮箱筒段为对象，火箭贮箱筒段具有外径大、高度高、壁厚薄的特点，此类零件外廓尺寸相对截面尺寸大，相对刚性低；薄壁件的结构特点决定了其在切削加工过程中，容易出现切削振动很容易失稳，随着零件壁厚不断变薄，工件相对刚度越来越低，容易发生变形，无法保证加工稳定性和加工质量，严重时可导致零件加工无法进行。

近年来我国对火箭贮箱产品质量可靠性提出了更高要求，传统的壁板滚弯、化铣网格、焊接成筒贮箱筒段制造工艺已无法满足研制需要，因此，实施贮箱整体加工是满足研制需求的必然选择。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于网格筒段的加工路径控制方法，其能够降低加工过程中应力释放对零件加工的影响，实现该类零件高精度、高效率加工制造。

实现本发明目的的技术方案：一种基于网格筒段的加工路径控制方法，其所述的网格筒段有三块壁板，每块壁板纵向有m个网格，圆周方向有n个网格，总数量为n×m个，n和m为自然数，网格之间的减轻孔数量为个，下陷区域分为环向下陷与纵向下陷两部分，具体加工路径控制步骤如下：

步骤一：减轻孔加工

利用多头镜像铣设备同时对三块壁板的减轻孔进行加工，转速n＝5000～8000r/min，进给F＝500～1000mm/min，切深a_p＝5～8mm；在筒段的纵向和圆周方向按照网格编号从小到大的顺序进行加工，即第y列第x排加工的孔序号为y表示减轻孔纵向个数序号，x表示减轻孔环向序号；

步骤二：网格粗加工

利用多头镜像铣设备对筒段所有网格进行粗加工，转速n＝4000～6000r/min，进给F＝1500～2000mm/min，切深a_p＝5～8mm；将筒段网格以2排网格为一组进行加工，在筒段纵向采用从中部向两端方向交替加工的顺序，在筒段的圆周方向即环向采用从小角度到大角度的加工顺序，即第q列第p行加工的网格为

步骤三：网格精加工

利用多头镜像铣设备对筒段所有网格进行精加工，转速n＝8000～10000r/min，进给F＝8000～10000mm/min，切深a_p＝5～8mm；为减小加工变形采用网格粗加工的加工顺序，在筒段纵向采用从筒段中部向上下两端加工的顺序，在筒段的圆周方向采用从小角度到大角度的加工顺序，即第K个加工的网格为

步骤四：下陷区加工

对于下陷区的加工采用先纵向下陷区加工后环向下限区加工的加工路径进行加工。

如上所述的一种基于网格筒段的加工路径控制方法，其步骤一所述的减轻孔加工精度要求为±0.1mm，减轻孔深度分两次加工到位。

如上所述的一种基于网格筒段的加工路径控制方法，其步骤二所述的网格粗加工，其三个主轴头同时对三块壁板所有网格进行加工，先加工中间2排网格，其次加工中间偏上端2排网格，在加工中间偏下端2排网格，依次进行加工；所采用的刀具直径18～20mm，刀具圆角R3。

如上所述的一种基于网格筒段的加工路径控制方法，其步骤三所述的网格精加工，其三个主轴头分别依次对三块壁板所有网格进行加工，具体到单块壁板，先加工壁板中间偏下端部分区域，第一次加工区域，后加工中间偏上端部分第二次加工区域，分三次加工到位；所采用的刀具直径18～20mm，刀具圆角R3，加工精度要求为±0.1mm。

如上所述的一种基于网格筒段的加工路径控制方法，其步骤四所述的下陷区加工，其分别对各个壁板的纵向下陷与环向下陷进行加工，刀具直径18～20mm，刀具圆角R3，加工精度要求为±0.1mm。

本发明的效果在于：本发明所述的一种基于网格筒段的加工路径控制方法，实现成型后网格筒段的高精度、高效率加工制造，且缩短了产品加工周期。

附图说明

图1为贮箱筒段结构示意图；

图2为贮箱筒段的一块壁板结构示意图；

图3为贮箱筒段加工路径示意图；

图中：1.减轻孔；2.网格。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述的一种基于网格筒段的加工路径控制方法作进一步描述。

本发明所述的一种基于网格筒段的加工路径控制方法，如图1和图2所示，所述的网格筒段有三块壁板，每块壁板纵向有m个网格，圆周方向有n个网格，总数量为n×m个，n和m为自然数，网格之间的减轻孔数量为个，下陷区域分为环向下陷与纵向下陷两部分.

如图3所示，具体加工路径控制步骤如下：

步骤一：减轻孔加工

利用多头镜像铣设备同时对三块壁板的减轻孔1进行加工，转速n＝5000～8000r/min(例如5000r/min、6700r/min或8000r/min)，进给F＝500～1000mm/min(例如：500mm/min、800mm/min或1000mm/min)，切深a_p＝5～8mm(例如：5mm、6mm或8mm)；在筒段的纵向a和圆周方向b按照网格编号从小到大的顺序进行加工，即第y列第x排加工的孔序号为y表示减轻孔纵向个数序号，x表示减轻孔环向序号；

上述减轻孔加工精度要求为±0.1mm，减轻孔深度分两次加工到位。(例如：减轻孔的直径16mm，减轻孔处蒙皮厚度5mm，加工精度要求为±0.1mm，减轻孔深度分两次加工到位，第一刀加工深度为5mm，第二刀加工深度3.5mm。)

步骤二：网格粗加工

利用多头镜像铣设备对筒段所有网格2进行粗加工，转速n＝4000～6000r/min(例如4000r/min、5000r/min或6000r/min)，进给F＝1500～2000mm/min(例如：1500mm/min、1700mm/min或2000mm/min)，切深a_p＝5～8mm(例如：5mm、6mm或8mm)；将筒段网格以2排网格为一组进行加工，在筒段纵向采用从中部向两端a1、a2方向交替加工的顺序，在筒段的圆周方向即环向b采用从小角度到大角度的加工顺序，即第q列第p行加工的网格为

上述网格粗加工，其三个主轴头同时对三块壁板所有网格进行加工，先加工中间2排网格，其次加工中间偏上端2排网格，在加工中间偏下端2排网格，依次进行加工；所采用的刀具直径16～20mm(例如：16mm、18mm或20mm)，刀具圆角R3。(例如：三个主轴头同时对三块壁板所有网格进行加工，先加工中间2排网格，其次加工中间偏上端2排网格，在加工中间偏下端2排网格，依次进行加工，加工深度4.5mm，刀具直径20mm，刀具圆角R3。)

步骤三：网格精加工

利用多头镜像铣设备对筒段所有网格进行精加工，转速n＝8000～10000r/min(例如5000r/min、6700r/min或8000r/min)，进给F＝8000～10000mm/min(例如：500mm/min、800mm/min或1000mm/min)，切深a_p＝5～8mm(例如：5mm、6mm或8mm)；为减小加工变形采用网格粗加工的加工顺序，在筒段纵向采用从筒段中部向上下两端加工的顺序，在筒段的圆周方向采用从小角度到大角度的加工顺序，即第K个加工的网格为

上述网格精加工，其三个主轴头分别依次对三块壁板所有网格进行加工，具体到单块壁板，先加工壁板中间偏下端部分区域，第一次加工区域，后加工中间偏上端部分第二次加工区域，分三次加工到位；所采用的刀具直径16～20mm(例如：16mm、18mm或20mm)，刀具圆角R3，加工精度要求为±0.1mm。

步骤四：下陷区加工

对于下陷区的加工采用先纵向下陷区A1、A2加工后环向下限区加工B1、B2的加工路径进行加工。

步骤四所述的下陷区加工，其分别对各个壁板的纵向下陷与环向下陷进行加工，刀具直径16～20mm(例如：16mm、18mm或20mm)，刀具圆角R3，加工精度要求为±0.1mm。