一种SiCp/Al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法与流程

一种sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法
技术领域
1.本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法。


背景技术：

2.铝基碳化硅复合材料能够适用于各种温度的应用场合，具有低密度、高比刚度、高比强度、低膨胀、耐高温及高尺寸稳定性特征，同时不燃、不吸潮、导热导电性好、抗辐射，应用场景广阔。与钛合金相比，铝基碳化硅复合材料不仅重量轻，且在温差变化大环境下，物理性能变化小，是替换钛合金轴类零件的理想材料。然而由于al合金基体和sic颗粒增强体截然不同的物理、力学性能致使sicp/al复合材料成为典型的难加工材料。尤其是对于环状零件内壁减轻槽，用普通t型刀直接加工，削力较大、刀具磨损速度快、槽口易崩边，而切削参数不合理加工表面易形成颤刀纹。sicp/al复合材料环状零件内壁减轻槽的加工技术成为影响其在实际应用中的关键因素。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明的目的在于通过设计专用刀具和借助超声振动设备减轻铣削切削力；优化铣削工艺参数；优化切削路径等实现sicp/al复合材料环状零件内壁减轻槽的加工。
4.为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，提供一种sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法，所述加工方法包括如下步骤：
5.s1：对零件内外圆进行车削，单边留量为0.3mm-0.6mm；
6.s2：设计制作零件夹持工装，所述零件夹持工装上设有用于待加工工件定位的基准销孔和大基准接触面；
7.s3：将待加工工件固定在零件夹持工装上，保证大基准接触面完全接触；
8.s4：找正待加工工件的加工零点，使用t型pcd刀对待加工工件进行加工；
9.s5：拆开待加工工件和零件夹持工装，则待加工工件加工完成。
10.本发明所提供的sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法，还具有这样的特征，所述零件夹持工装固定于数控加工中心，所述零件夹持工装的外形尺寸比待加工工件尺寸小0.5mm-1mm，所述零件夹持工装的高度不小于100mm，所述零件夹持工装的大基准接触面平面度小于0.01。
11.本发明所提供的sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法，还具有这样的特征，所述基准销孔尺寸精度0.01，基准销孔相对于待加工工件上的销孔位置精度为
±
0.01，所述基准销孔相对于零件夹持工装大基准接触面的垂直度为0.015。
12.本发明所提供的sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法，还具有这样的特征，所述待加工工件通过基准销孔和压板固定。
13.本发明所提供的sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法，还具有这样的特
征，所述pcd刀为刀柄直径为10mm，刀径为26mm，刀刃长度6mm，刀刃数量为6。
14.本发明所提供的sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法，还具有这样的特征，所述s4中加工的路径中，z向分三层，径向排刀0.05-0.2mm。
15.本发明所提供的sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法，还具有这样的特征，所述s4中的加工参数为：切削速度为50-100mm/min，进给速度为0.01-0.1mm/min，切削层厚度为0-刀刃长度，轴向排刀宽度为0.05-0.2mm。
16.有益效果
17.本发明所提供的sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法，解决了sicp/al复合材料环状零件内壁减轻槽难加工的问题，解决了刀具和切削加工方法不合理而导致的槽口崩边的现象，适用于所有环状零件内壁减轻槽的加工。
附图说明
18.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1为本发明实施例中的sicp/al材料环状零件的结构示意图；
20.图2为图1的俯视加工参数示意图；
21.图3为本发明实施例中的sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法中夹持工装的结构示意图；
22.图4为将待加工零件安装在图3所示工装上的结构示意图；
23.图5为本发明实施例中加工方法的切削路径示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图与实施例对本发明作进一步的详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
25.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
28.如图1-图5所示，本实施例提供了一种sicp/al材料环状零件内壁减轻槽的加工方法，所述加工方法包括如下步骤：
29.s1：对零件内外圆进行车削，单边留量为0.3mm-0.6mm；
30.s2：设计制作零件夹持工装，所述零件夹持工装上设有用于待加工工件定位的基准销孔1和大基准接触面2；
31.s3：将待加工工件固定在零件夹持工装上，保证大基准接触面2完全接触；
32.s4：找正待加工工件的加工零点，使用t型pcd刀对待加工工件进行加工；
33.s5：拆开待加工工件和零件夹持工装，则待加工工件加工完成。
34.在部分实施例中，所述零件夹持工装固定于数控加工中心，所述零件夹持工装的外形尺寸比待加工工件尺寸小0.5mm-1mm，所述零件夹持工装的高度不小于100mm，所述零件夹持工装的大基准接触面2平面度小于0.01。
35.在部分实施例中，所述基准销孔1尺寸精度0.01，基准销孔1相对于待加工工件上的销孔位置精度为
±
0.01，所述基准销孔1相对于零件夹持工装大基准接触面2的垂直度为0.015。
36.在部分实施例中，所述待加工工件通过基准销孔1和压板固定。
37.在部分实施例中，所述pcd刀为刀柄直径为10mm，刀径为26mm，刀刃长度6mm，刀刃数量为6。
38.在部分实施例中，所述s4中加工的路径中，z向分三层，径向排刀0.05-0.2mm。
39.在部分实施例中，所述s4中的加工参数为：切削速度为50-100mm/min，进给速度为0.01-0.1mm/min，切削层厚度为0-刀刃长度，轴向排刀宽度为0.05-0.2mm。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。