【編者按】航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件屬于航空整體結(jié)構(gòu)件爪辟，作為飛機(jī)主要承力構(gòu)件抢督，常采用超高強(qiáng)度鋼制造婿残，切削性能差核宿，屬典型難加工材料。該類零件對加工設(shè)備襟腹、工藝方法顾篡、刀具選擇、切削參數(shù)和冷卻等都有特殊要求摊哟，常規(guī)加工方法難以保證加工質(zhì)量和加工效率在竹。近年來快速發(fā)展的車銑復(fù)合加工技術(shù)是解決其高效加工的有效途徑。

大型飛機(jī)上的復(fù)雜回轉(zhuǎn)件包括起落架整體外筒梅屉、整體活塞桿值纱、整體葉輪、滑架、轉(zhuǎn)軸梁等计雌，既具備回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)件高精度的特點(diǎn)悄晃，又具有非回轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，同時尺寸又比較大凿滤。

航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件屬于航空整體結(jié)構(gòu)件妈橄，作為飛機(jī)主要承力構(gòu)件，常采用超高強(qiáng)度鋼制造翁脆，切削性能差眷蚓，屬典型難加工材料。該類零件對加工設(shè)備反番、工藝方法沙热、刀具選擇、切削參數(shù)和冷卻等都有特殊要求罢缸，常規(guī)加工方法難以保證加工質(zhì)量和加工效率篙贸。近年來快速發(fā)展的車銑復(fù)合加工技術(shù)是解決其高效加工的有效途徑。

車銑復(fù)合加工在我國航空制造領(lǐng)域應(yīng)用時間還比較短譬椰。大飛機(jī)復(fù)雜回轉(zhuǎn)件的機(jī)械加工踏蚓，應(yīng)當(dāng)采用相應(yīng)的車銑復(fù)合加工中心。車銑復(fù)合加工工藝姚不、數(shù)控編程惫投、切削刀具和切削參數(shù)是航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件高效加工需要解決的問題。

航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)

航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件是由回轉(zhuǎn)件與支座衷玩、接頭等結(jié)構(gòu)件合并而成的整體件蹬谁，在結(jié)構(gòu)上有共同點(diǎn)。

圖1所示為某型飛機(jī)起落架外筒盾倍。該零件主要是由主筒體癞烈、轉(zhuǎn)軸柱體、相交區(qū)域的加強(qiáng)腹板和起收放連接作用的柱體膀钝、耳片等構(gòu)成堕常。主筒體內(nèi)部為高精度深盲孔，是起落架緩沖器的主要組成元素碗屏。加工特征包括內(nèi)外圓柱面、圓錐面疑苔、圓槽面甫匹、球面、螺紋惦费、回轉(zhuǎn)曲面等回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)兵迅，以及平面、斜面、型面恍箭、加強(qiáng)筋刻恭、槽腔、開口扯夭、下陷鳍贾、凸臺等非回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。不是所有的復(fù)雜回轉(zhuǎn)類零件都包含這些結(jié)構(gòu)交洗，但一定都包括回轉(zhuǎn)部分和非回轉(zhuǎn)部分骑科。

圖1 某型飛機(jī)起落架外筒

圖2為波音787飛機(jī)起落架。減震器是起落架的主要緩沖構(gòu)件构拳，采用氣動液壓減震支柱账菊。內(nèi)、外筒零件是典型的復(fù)雜回轉(zhuǎn)件耀奠，承受高強(qiáng)度的沖擊載荷册吹。

圖2 波音787飛機(jī)主起落架外筒

非回轉(zhuǎn)型面，多數(shù)位于零件的配合表面用堤，包括直紋面和雙曲面等型面馒狡。對于直紋面，可在5軸數(shù)控銑床上加工爵例，立銑刀軸平行直紋面的母線牲支，刀具沿直紋面的引導(dǎo)線切削。對于雙曲面豌淹，多數(shù)采用三坐標(biāo)行切或者五坐標(biāo)行切的加工方法窥血。

耳片是突出在零件外圓、平面或型面上的耳形結(jié)構(gòu)措坐，外形多為圓弧牢辣，兩側(cè)為平面，圓弧中心有孔拣播。耳片有時成組出現(xiàn)晾咪，一般用于與其他零件連接配合。按所處位置和復(fù)雜程度不同贮配，加工時可采用3軸谍倦、4軸或5軸數(shù)控加工，也可采用普通銑床加工泪勒，耳片側(cè)面有時需要磨削昼蛀。

凸臺多數(shù)位于外圓、腹板或加強(qiáng)筋板上圆存。凸臺的主要作用是連接叼旋、止動仇哆、加強(qiáng)孔邊等。凸臺可以采用3軸夫植、4軸或5軸數(shù)控加工讹剔，也可以采用普通銑床加工。凸臺端面有時需要磨削详民。

加強(qiáng)筋主要起增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用延欠。復(fù)雜回轉(zhuǎn)類零件上的加強(qiáng)筋形狀主要是直壁，也有弧形及帶有角度的加強(qiáng)筋欣挠∽淠叮可采用3軸、4軸或5軸數(shù)控加工怕枣，也可采用普通銑床加工划万。

槽腔是位于零件非回轉(zhuǎn)區(qū)域的空穴式結(jié)構(gòu)，其深度大于零件的填角半徑庸既。其側(cè)壁有開角招蠕、閉角、直角等形式技熊，也有的側(cè)壁是凹槽結(jié)構(gòu)倾莽。可采用3軸望吧、4軸或5軸數(shù)控加工板刑，也可采用普通銑床加工。

當(dāng)槽腔的深度小于或者等于零件的填角半徑俊炒，所形成的凹陷結(jié)構(gòu)叫做下陷邑键。可采用3軸休玩、4軸或5軸數(shù)控加工著淆，也可采用普通銑床加工。

航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件材料

在航空工業(yè)中拴疤，屈服強(qiáng)度在1400~1600MPa以上的鋼被稱為超高強(qiáng)度鋼永部。飛機(jī)和發(fā)動機(jī)中很多重要零件需要采用超高強(qiáng)度鋼制造以滿足高強(qiáng)度、高韌性呐矾、高抗疲勞性和耐腐蝕等性能要求苔埋。

300M鋼是美國國際鎳公司在4340鋼基礎(chǔ)上添加了1.5%左右的硅而發(fā)展起來的新型低合金超高強(qiáng)度鋼。經(jīng)淬火蜒犯、回火后具有超高強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度1960~2100MPa）组橄、高硬度（HRC52~56）、高韌性愧薛、優(yōu)良的疲勞強(qiáng)度特性和耐應(yīng)力腐蝕特性[1]晨炕。

300M鋼是目前超高強(qiáng)度鋼中強(qiáng)度最高、應(yīng)用最為成功的鋼種毫炉。美國目前在役的90%以上的軍民用飛機(jī)起落架用300M鋼制造瓮栗，如F-15、F-16垄套、DC-10番链、MD-11、C-17沦浆、波音747蝉齐、767和787等飛機(jī)。該鋼也為空客飛機(jī)（如A380）采用将盾。

我國于20世紀(jì)80年代研制了300M鋼多梅，并發(fā)展了一系列抗疲勞制造技術(shù)，使300M鋼成功用于多種飛機(jī)的起落架再僧，首次實(shí)現(xiàn)了起落架與飛機(jī)同壽命使用苏蒿。

300M鋼屬典型航空難加工材料，切削加工特性主要有[2]：

（1）切削力大猬听，強(qiáng)度高嫉鸳。在同等切削條件下，300M鋼切削力是普通鋼材的3倍记令，是45鋼的1.17~1.49倍喷聪。

（2）刀具磨損嚴(yán)重，不易斷屑咆瘟。鎳含量較高嚼隘，切削時產(chǎn)生的粘刀現(xiàn)象容易引起切屑瘤的形成，從而增大了表面粗糙度搞疗，加快了刀具磨損嗓蘑；材料中高硬度的碳化物顆粒，切削過程中會摩擦刀具切削面匿乃，從而加劇刀具磨損[3]桩皿。韌性高，不易斷屑幢炸。

（3）切削溫度高泄隔。Ni元素的大量存在，使300M鋼導(dǎo)熱性下降宛徊，但硬度和強(qiáng)度得到了提高佛嬉。高的切削功率和材料低的導(dǎo)熱性兩者共同作用提高了切削溫度。高的切削溫度闸天，容易導(dǎo)致零件加工表面金相組織發(fā)生變化（燒傷）并伴隨出現(xiàn)很大的表面殘余應(yīng)力暖呕，甚至出現(xiàn)裂紋士敬，對零件表面質(zhì)量造成不利影響。

車銑復(fù)合加工技術(shù)

航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件的加工過程主要由回轉(zhuǎn)面的車削雾逢、磨削和非回轉(zhuǎn)面的銑彻芒、鉆、鏜等工序組成赂阻。

多品種小批量生產(chǎn)是航空產(chǎn)品的顯著特點(diǎn)尘晓，實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品之間的快速轉(zhuǎn)換，對航空制造企業(yè)來說具有重大的現(xiàn)實(shí)利益邪慧。車銑復(fù)合加工是一種有效的解決方案验阱。

車銑復(fù)合機(jī)床，簡單的說就是具有數(shù)控車削秆尝、數(shù)控銑削降蹋、數(shù)控鏜孔加工，甚至數(shù)控插齒挎中、滾齒等多種加工功能的數(shù)控加工中心惯狠。工件可以在一次裝夾中完成全部或大部分的回轉(zhuǎn)面和非回轉(zhuǎn)面的切削加工，位置精度容易得到保證刮便。車銑復(fù)合機(jī)床的主要功能如圖3所示空猜。

圖3 車銑復(fù)合機(jī)床主要功能

車銑復(fù)合機(jī)床主要有2種結(jié)構(gòu)形式，一種是以臥式加工中心為基礎(chǔ)恨旱，增加車削功能辈毯，主要用于大型復(fù)雜的盤類、殼體類搜贤、機(jī)匣類結(jié)構(gòu)件加工谆沃，如日本MORISEIKI和MAZAK機(jī)床。另一種是在臥式數(shù)控車床的基礎(chǔ)上仪芒，增加了5軸數(shù)控銑削功能唁影，主要用于曲軸類、筒桿類掂名、發(fā)動機(jī)活塞等形狀復(fù)雜据沈、精度要求高的異型回轉(zhuǎn)體零件加工。這類設(shè)備以奧地利WFL車銑技術(shù)公司的車銑復(fù)合加工中心為典型代表饺蔑。

車銑復(fù)合加工技術(shù)已成為航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件高效加工的發(fā)展方向锌介，在空客和波音公司的大飛機(jī)制造中都得到了大量的應(yīng)用。近年來猾警，車銑復(fù)合加工中心在我國航空制造廠家開始大量引進(jìn)症旭。但是，由于相關(guān)的工藝饲残、編程秉返、后處理等應(yīng)用技術(shù)研究落后驼值，引進(jìn)的車銑復(fù)合加工設(shè)備基本上處于相對較低的運(yùn)行水平。用于航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件車銑復(fù)合加工的機(jī)床必須具備以下基本特性[4]螺坟。

（1）高剛性披腻、大功率、大扭矩底咳，滿足難加工材料強(qiáng)力、高效加工需要肩堡。

（2）高精度珍霉，滿足復(fù)雜回轉(zhuǎn)件半精加工、精加工精度指標(biāo)要求都璃。

（3）具備5軸聯(lián)動銑削嘿杖、3+2固定軸銑鉆鏜加工能力，滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)非回轉(zhuǎn)部分的粗以舒、精加工要求趾痘。

（4）具備內(nèi)外圓數(shù)控車削加工能力，滿足回轉(zhuǎn)面車削加工要求蔓钟。

（5）具備深孔鉆永票、擴(kuò)、鏜加工能力滥沫，滿足大長徑比深孔加工要求侣集。

（6）具備在線檢測、刀具管理等輔助能力兰绣，減少輔助工作時間世分。

某型車銑復(fù)合加工中心的運(yùn)動坐標(biāo)具有X1、Y1缀辩、Z1臭埋、B1、C1臀玄、Z2瓢阴、Z4、S1盹躬、S3等8個運(yùn)動軸癌蚂。其中S1既是車削模式下的車削主軸也是銑削模式下的C1軸；S3是車銑鏜單元主軸摩赎，所有加工刀具安裝在S3軸上在策；Z2是中心架軸；Z4是尾座軸隘唁；X1敌灰、Y1舶抚、Z1、B1甥晦、C1在銑削模式下可實(shí)現(xiàn)5軸五聯(lián)動寄硬，X1、Z1敢亥、Y1响徒、B1在車削模式下可實(shí)現(xiàn)軸聯(lián)動車削，機(jī)床控制系統(tǒng)采用Siemens840D梳命。

該機(jī)床總體采用臥式布局丹禀，左端為車削主軸箱，具備軸功能鞋怀，右端為可編程尾座双泪；斜床身上部是車、銑密似、鏜主軸裝置焙矛，可沿縱向（Z軸）、徑向（X軸）残腌、橫向（Y軸）進(jìn)行直線運(yùn)動和軸的擺動回轉(zhuǎn)運(yùn)動村斟；斜床身下部是一個數(shù)字控制定位的中心架，用于端面和鏜內(nèi)孔加工不能使用尾座裝置時支撐工件抛猫；主軸箱后面的無磨損邓梅、免維護(hù)盤式刀庫能容納111把刀位；擁有在線檢測功能邑滨。

車銑復(fù)合加工工藝

與普通數(shù)控加工工藝相比日缨，車銑復(fù)合加工工藝具有工序集中和編程復(fù)雜的特點(diǎn)。為使車銑中心的功能得到充分發(fā)揮掖看，應(yīng)在一臺機(jī)床上加工盡量多的內(nèi)容匣距，對尺寸和位置精度要求高的部位盡量安排在一次裝夾中完成。

車銑復(fù)合加工工藝設(shè)計(jì)時馁捌，應(yīng)重點(diǎn)考慮3個方面的問題：工序順序安排梗药、刀具選用和裝夾方式選擇。加工順序安排合理可以減小零件變形往蚕，使加工精度更容易得到保證自凛；刀具選用合理能有效提高加工效率和加工質(zhì)量；裝夾方式選擇適當(dāng)可以使裝夾牢靠纱栓，減少裝夾次數(shù)费抚，方便程序的編制。

某型飛機(jī)起落架外筒毛坯為整體模鍛件，是飛機(jī)關(guān)鍵受力件斟拘，易疲勞破壞蔚奕。為保證加工質(zhì)量，在加工過程中安排了超聲波探傷拾撇、淬火匙豹、表面處理等特種工序。特種工序穿插在切削加工工序之間狂秦，成為劃分不同加工階段的標(biāo)志灌侣。在熱處理技術(shù)和刀具條件允許的條件下，盡量在毛坯狀態(tài)進(jìn)行熱處理裂问。

將車銑復(fù)合加工機(jī)床和普通加工機(jī)床結(jié)合起來使用侧啼，有利于降低加工成本以及提高效率。裝夾面和定位基面可以安排在普通機(jī)床上進(jìn)行加工愕秫。對功率和扭矩要求大的粗加工以及對加工精度要求不高的加工工序應(yīng)安排在普通機(jī)床或普通數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行，這樣可以充分發(fā)揮關(guān)鍵設(shè)備在難加工和精加工方面的優(yōu)勢焰络，提高設(shè)備利用價(jià)值戴甩。同時，由于在加工過程中穿插了超聲波探傷闪彼、去應(yīng)力甜孤、淬火熱處理等特種工藝，不可能完全實(shí)現(xiàn)“一次裝夾畏腕、全部完工”的加工理念缴川。

飛機(jī)起落架外筒零件的工藝流程大致可以如下安排[4]。

（1）荒加工：為了給超聲波檢查準(zhǔn)備較規(guī)則且粗糙度較小的表面描馅，常采用車把夸、銑、鉗等方法去除鍛件表面氧化皮脸夸。

（2）粗加工：采用車尉武、銑、鉆（含數(shù)控）等加工方法期油，去除零件內(nèi)源洒、外表面大部分余量。

（3）半精加工：采用車须拒、銑赘眼、鉆（含數(shù)控）等加工方法，完成一般精度的非配合面的加工玛繁，并為精加工準(zhǔn)備定位面发钞。

（4）精加工：采用精車、精銑号呜、精鏜墙违、磨削等方法征蜻，對零件的重要表面進(jìn)行最終加工。

具體的加工工藝過程如圖4所示诽表。車銑加工1完成淬火前半精加工唉锌，完成絕大部分非配合面的加工，包括外圓竿奏、深孔內(nèi)部槽腔袄简、非回轉(zhuǎn)表面加工，完成配合面的半精加工泛啸，包括各耳片绿语、孔、深孔候址。車銑加工2補(bǔ)充加工上工序因裝卡阻擋無法加工的部分吕粹。車銑精加工3完成淬火后的各耳片、孔岗仑、環(huán)槽匹耕、螺紋等精加工（不包括高精度面）。深孔精磨主要磨削及珩磨精密深孔配合面荠雕。

圖4 回轉(zhuǎn)件車銑復(fù)合工藝流程

裝夾方式

零件加工制造的首要條件就是定位合理與裝夾緊固可靠稳其。航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)類結(jié)構(gòu)件主回轉(zhuǎn)體軸線通常是零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。為達(dá)到加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致的目標(biāo)酬桦，常以主回轉(zhuǎn)面作為主要的定位裝夾面壹事，再輔以孔、圓柱或平面桩眼，就能實(shí)現(xiàn)工件的完全定位责什。

車銑復(fù)合加工裝夾方式與普通車床類似，一般以卡盤袄碱、中心架和頂尖裝夾工件啰蕴。車削加工外部回轉(zhuǎn)面時以卡盤和頂尖裝夾，加工內(nèi)部回轉(zhuǎn)面以卡盤和中心架裝夾存学；銑削加工時码承，為提高裝夾穩(wěn)定性，卡盤优生、中心架與頂尖可同時使用城离。若機(jī)床配有尾座，應(yīng)有效結(jié)合使用中心架和尾座頂尖泪确，以增加裝夾的強(qiáng)度娜食，減少加工過程中的顫振現(xiàn)象。在細(xì)長桿零件加工中，中心架和尾座的使用將決定零件加工的成敗踊谋。

采用卡盤-中心架-頂尖系統(tǒng)裝夾工件時蝉仇，工件僅有卡盤的夾緊力和頂尖的頂緊力，固緊工件的只有卡爪的摩擦力殖蚕，在切削力和頂尖力的作用下工件與卡盤能發(fā)生相對轉(zhuǎn)動和軸向的移動轿衔。車削回轉(zhuǎn)面時，加工過程中工件如果相對卡盤發(fā)生了轉(zhuǎn)動睦疫，對車削加工結(jié)果影響不大害驹，只需要注意限制軸向移動。

車銑復(fù)合加工時蛤育，車削與銑削宛官、鉆孔等工序內(nèi)容在一次裝卡中完成，加工過程中一旦發(fā)生工件位移而沒有及時發(fā)現(xiàn)并糾正瓦糕，后續(xù)的切削加工位置就和程序設(shè)定的加工位置不同底洗，造成加工零件報(bào)廢。銑削力是變化的沖擊力咕娄，很容易致使工件發(fā)生位移亥揖，因此在設(shè)計(jì)裝夾方式時，必須高度重視易祖，注意設(shè)計(jì)防止工件繞主軸線扭轉(zhuǎn)和沿軸線位移的裝置遵艰。

在車銑粗加工時（包括車外圓沫杜、粗銑腔悍写、粗銑柱面、平面等）垛岛，利用毛坯上附帶的加工試棒的材料夾持暴艘，中段以中心架定位并加緊，右端用頂尖頂住限剩。加工中段時柬沾，可以將中心架漲開避讓，加工右端時可以將頂尖移開避讓魂麦，進(jìn)行重載加工時頂尖和中心架同時參與夾持住秉，具體裝夾如圖5所示。

圖5 車銑復(fù)合半精加工裝夾[4]

因?yàn)樵诖笥嗔恐剌d銑削钧失、鉆偏心孔等加工過程中睹傻，存在很大的扭轉(zhuǎn)力，工件與卡盤之間可能會出現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動哼转，所以在確定裝夾方式時明未，通常應(yīng)附加防扭轉(zhuǎn)裝置。銑內(nèi)形和端面環(huán)槽裝夾時，用卡盤反爪夾持內(nèi)孔趟妥，防扭轉(zhuǎn)裝置固定在卡盤端頭猫态，以工件上的突出耳片增強(qiáng)防扭轉(zhuǎn)能力。

車銑加工深孔和端頭時披摄，需要將工件掉頭亲雪。用卡盤反爪夾持內(nèi)孔，防扭轉(zhuǎn)裝置頂住小柱體平臺行疏，增強(qiáng)防扭轉(zhuǎn)能力匆光。

起落架外筒零件的兩端外部均為比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，不便裝夾酿联，而內(nèi)孔為主要加工面终息，不便設(shè)置工藝凸臺。因此贞让，半精加工和精加工階段都采用內(nèi)孔裝卡艺滑，利用三爪卡盤向外張緊孔壁加工。為了防止工件在加工過程中在切削力作用下與卡盤發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)砰染，在卡盤端面上設(shè)計(jì)安裝了防轉(zhuǎn)支撐跳犹，裝夾（中心架和頂尖未示出）如圖5所示。特制加長卡爪張緊工件內(nèi)孔标增，卡爪端面頂住工件內(nèi)孔端面而實(shí)現(xiàn)工件的軸向定位玻冗，安裝在防轉(zhuǎn)支撐上的可調(diào)支承螺釘頂住工件外伸部分，防止工件與卡盤的相對旋轉(zhuǎn)杠卜。

車銑復(fù)合加工刀具

目前國內(nèi)外加工高強(qiáng)度鋼的刀具材料主要選用硬質(zhì)合金逐枢、陶瓷和CBN。

車銑復(fù)合加工機(jī)床一般都可以兼容使用目前常用的各類旋轉(zhuǎn)刀具和車削刀具坠屹。典型車銑復(fù)合機(jī)床機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)布局遍跌，上部銑、鉆兵扭、鏜主軸單元與常規(guī)數(shù)控銑鉆加工設(shè)備類似哑立，可以使用各類回轉(zhuǎn)刀具，下部刀塔與數(shù)控車床刀塔類似脾鸠，可以裝卡各類內(nèi)外圓車刀杰捂。同時，車銑復(fù)合機(jī)床還具有更高的靈活性棋蚌，出現(xiàn)了各種各樣可以裝在銑嫁佳、鉆、鏜主軸單元上的車削刀具附鸽，可以不使用下部刀塔而完成車削加工脱拼。

車銑復(fù)合機(jī)床的靈活性還引導(dǎo)發(fā)展了多任務(wù)刀具瞒瘸。多任務(wù)刀具是指1把刀能完成數(shù)把刀完成的加工內(nèi)容，一次安裝多次走刀熄浓，極大地提高刀具的柔性情臭。例如山特維克公司的CoroPlex多任務(wù)刀具提供了高可達(dá)性、高穩(wěn)定性和高效率赌蔑；減少了換刀時間俯在；節(jié)省了刀具室空間；降低了成本娃惯。CoroPlex多任務(wù)刀具有五合一刀具（1把銑刀和4把車刀）跷乐、雙刃刀具（車刀合二為一）、小型轉(zhuǎn)塔刀具（車刀四合一）等幾種形式罗迎。

車銑復(fù)合加工數(shù)控編程

車銑復(fù)合加工需要完成數(shù)控車泊宴、多軸銑、3+2定位加工和鉆孔等多種加工方式的編程秒足，難度大钱图。UG NX和CATIA系統(tǒng)具有車銑復(fù)合數(shù)控加工編程功能模塊。

在對回轉(zhuǎn)曲面寿伊、斜壁和輪廓型腔進(jìn)行粗加工時撩怀，可以利用實(shí)體、表面或曲線定義被加工區(qū)域揽此，切除大部分毛坯材料双竣，適用于回轉(zhuǎn)件所有外型及內(nèi)腔的粗加工。粗加工時艘赂，采用跟隨零件的加工策略渤尚，通過沿零件的幾何邊界偏移相同數(shù)量的步距來形成加工刀路，當(dāng)遇到相交時盲趟，將其中的一個刀路修剪掉演徘。在這種加工策略下慎陵，島域周邊的余量能夠有效的得到清除眼虱，這種加工策略特別適用于帶島的穴型加工[3-5]。圖6為車銑粗加工刀具路徑席纽。

圖6 車銑粗加工刀具路徑

復(fù)雜曲面由于表面凸凹起伏捏悬，斜率變化大，3軸數(shù)控加工時润梯，切削深度和切削寬度的不斷改變过牙，會引起不穩(wěn)定的刀具載荷，加劇刀具的磨損纺铭，降低加工質(zhì)量寇钉。在表面凸凹程度較大的部位還容易發(fā)生刀具和工件的干涉刀疙，產(chǎn)生嚴(yán)重后果，定位3+2的加工方式能克服3軸數(shù)控加工復(fù)雜曲面時存在的缺點(diǎn)扫倡。

車銑復(fù)合定位3+2加工是指將谦秧、軸轉(zhuǎn)到一定的角度并鎖緊后進(jìn)行加工，當(dāng)一個區(qū)域的加工完成后撵溃，再根據(jù)另一個加工區(qū)域的法矢方向調(diào)整疚鲤、軸的角度繼續(xù)進(jìn)行加工[4]。其本質(zhì)是將五軸聯(lián)動加工變?yōu)槟骋环较蚬潭ń嵌鹊募庸さ惨剑庸み^程中刀軸方向不再發(fā)生變化溢扳。由于能夠一次定位實(shí)現(xiàn)加工，相比3軸數(shù)控加工而言训癌，3+2定位加工在效率和質(zhì)量上具有明顯優(yōu)勢祠乔。

車銑多軸銑精加工解決方案。使用多軸聯(lián)動的加工方式娶匠，精加工復(fù)雜回轉(zhuǎn)件圓柱部分多個復(fù)雜碎片曲面锡疗，選擇加工幾何、驅(qū)動方式及相關(guān)參數(shù)豆出。在實(shí)際加工時應(yīng)充分利用機(jī)床特性囊嘲，有效控制刀具擺角變化大小，使位移和擺角之間良好匹配吵淌，防止過切現(xiàn)象產(chǎn)生锯帚。為降低刀具在零件拐角處擺角變化的劇烈程度，在加工零件拐角處時被处，應(yīng)適當(dāng)增加過渡的刀位楞播，這也有利于機(jī)床平穩(wěn)工作，避免產(chǎn)生過切肢簿，提高零件的加工表面質(zhì)量靶剑。圖7為多軸銑削刀具路徑。

圖7 多軸銑削刀具路徑

結(jié)束語

以起落架為典型代表的航空復(fù)雜回轉(zhuǎn)件池充，結(jié)構(gòu)復(fù)雜桩引、精度要求高、材料切削性能差收夸。車銑復(fù)合加工技術(shù)是解決其高效加工的有效途徑坑匠。為發(fā)揮其最佳性能，應(yīng)將普通機(jī)床和車銑中心搭配使用卧惜。工裝設(shè)計(jì)時介褥，應(yīng)著重考慮如何防止銑削時工件的移位刁愿。多任務(wù)刀具適合于車銑復(fù)合加工。車銑復(fù)合定位3+2數(shù)控加工具有明顯的效率和質(zhì)量優(yōu)勢谷市。

只有解決了工藝、編程以及后處理等瓶頸問題，航空制造企業(yè)最新引進(jìn)的車銑復(fù)合加工設(shè)備才能在復(fù)雜回轉(zhuǎn)件加工中真正發(fā)揮作用。

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