本發(fā)明屬于機械加工領域，涉及一種單層塑性薄片類零件的刻銑加工方法。

背景技術：

塑性薄片類零件是航空領域中常見的一種零件，該類零件品種繁多，料薄筋細，結構尺寸差異性大，并且不易裝夾定位，一般厚度在0.1mm-3mm之間。目前，傳統加工方式是制作沖模，采用沖切成型，但沖模制作周期長、費用高，加工柔性差，并且對于加工設備，主要在加工軟件和刀具方面存在功能不足的問題。由于零件較薄易脆，采用傳統的裝夾方式，一方面這種裝夾方式會使毛坯件產生變形甚至裂紋現象，另一方面由于虎鉗及壓板的裝夾并不能保證零件的加工過程中，對已加工的區(qū)域起到有效的定位作用，因此該類裝夾方式并不適用于該類零件，且零件在加工后的清洗目前尚未有一種較合理的方法。

技術實現要素：

解決的技術問題：

為了滿足航空單層塑性薄片類零件的加工需求，降低傳統加工方式的生產成本，縮短加工周期，減少專用模具的制作量，解決目前設備功能不足及零件裝夾、后置處理的問題，本發(fā)明提出一種適用于單層塑性薄片類零件的刻銑加工方法，實現絕緣片等零件的數銑加工。技術方案：

一種單層塑性薄片類零件的刻銑加工方法，其特征在于加工無需模具，使用普通雙面膠裝夾零件，零件易拆卸，余膠易清除，具體步驟如下：

1)機床設備改造

傳統的刻字機主要實現零件的刻字功能，刻字使用的刀具是斜三角刻字刀，該種刀具不能進行薄片類零件的銑削加工，本方法采用刀頭直徑在Φ0.6-Φ1.2mm的銑刀，刻字機機床不能直接讀取設計后的圖紙文件，需要進行數據轉換，利用AutoCAD軟件，將設計圖樣轉化為DXF數據存儲格式，最終生成數控加工程序，重新繪制零件的設計圖樣，最終導入機床的加工軟件；

2)毛坯件的裝夾與定位

零件裝夾時，采用普通雙面膠平整粘接在零件的一面，然后將雙面膠的另一面粘接在工作臺上，對于一次加工多個零件時，零件之間的間距保持在1mm以上；

3)設置刻銑加工參數

a)主軸轉速宜選擇在每分鐘4500-8000轉，確保機床主軸旋轉時穩(wěn)定；

b)經具體試驗得出進給速度選在每分鐘100mm-1000mm之間；

c)每次吃刀量宜選在0.05mm-0.3mm之間；

4)零件加工后置處理

a)零件完成加工后，從工作臺剝離時注意防止損傷零件的齒口、細徑等，采用工具刷沾上汽油后，反復刷至零件表面，直到汽油侵入零件下表面，然后用較長的薄片刀從工作臺剝離零件；

b)零件去膠處理，采用汽油浸泡，浸泡時間宜選擇在3min-5min之間，并且浸泡時汽油應漫過零件，浸泡完成后把零件取出即可；

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明主要針對單層塑性薄片類材料，通過改造傳統刻字機床、粘接定位及后置處理等步驟，在改造后的加工后，主要取得以下有益效果：

1).能夠實現該類零件在傳統的刻字機上的刻銑加工，節(jié)省傳統模具制造，縮短生產周期，降低生產成本；

2).使用粘接定位方式，定位簡單，且能保證加工過程中零件定位穩(wěn)定；

3).使用汽油去除余膠，保證零件能夠較容易的從工作臺剝離，并且通過在汽油中浸泡，徹底去除了余膠。

對于一次性加工多個零件，應保證零件之間的間距大于1mm。

附圖說明

圖1：某絕緣片薄壁零件示意圖

圖2：某端片薄壁零件示意圖

圖3：本發(fā)明操作步驟流程圖

具體實施方式

本發(fā)明針對單層塑性薄片類零件的刻銑加工方法，主要通過機床改造、零件定位、數控加工參數設置及后置處理，實現了該類零件的刻銑加工，并取得了較好的效果，其具體實施步驟如下：

1.機床設備改造

傳統的刻字機床不具備該類零件的銑削加工，該類機床采用的是一種斜三角的刻字刀，該刀具不能進行銑削加工，因此本方法根據材料的特性及尺寸，選取刀具直徑在Φ0.6-Φ1.2mm之間。零件的設計圖樣的數據存數格式與該類機床的數控加工軟件不相符合，本方法利用AutoCAD軟件進行數據轉化，將設計圖樣轉化為DXF數據存儲格式，最終生成數控加工程序。

2.毛坯件的裝夾與定位

a)本方法提出采用粘接的方式進行裝夾與定位，目前市場上常見的粘接劑包括環(huán)氧樹脂、502、3m以及普通雙面膠，針對以上多種粘接劑，本方法從粘接劑的粘接性能、裝卸方便性、余膠清洗及成本方面考慮，最終確定使用普通雙面膠。

b)零件在裝夾時，首先應將普通雙面膠平整粘接在零件的一面，防止出現褶皺現象；然后將雙面膠的另一面粘接在工作臺上，同樣要保證零件平整的固定在工作臺上，對于一次加工多個零件時，零件之間的間距最小應保持在1mm以上。

3.設置刻銑加工參數

本方法的加工參數主要體現在主軸轉速、進給速度及吃刀量，具體如下：

a)由于刀具的刀頭直徑較小，為了提高切削線速度，應盡量提高轉速，主軸轉速宜選擇在每分鐘4500-8000轉，具體情況應根據具體機床和刀具而定，確保機床主軸旋轉時穩(wěn)定。

b)由于材料厚度較薄易脆，進給速度不能過大，以減少切削力，經具體試驗得出進給速度選在每分鐘100mm-1000mm之間比較合適。選擇時要根據零件尺寸及材料特性而定。在刀具最初接觸毛坯時，應適當降低進給速度，防止刀具接觸零件時沖擊力過大，使零件產生斷裂。

c)考慮零件加工過程中產生毛刺，每次吃刀量也不能太大，宜選在0.05-0.3mm之間。

4.零件加工后置處理

由于該類零件是厚度較薄，結構易脆，因此零件加工完成后的拆卸及去膠非常重要。

a)零件完成加工后，從工作臺剝離時注意防止損傷零件的齒口、細徑等，采用工具刷沾上汽油后，反復刷至零件表面，直到汽油侵入零件下表面，然后用較長的薄片刀從工作臺剝離零件。

b)零件去膠處理，采用汽油浸泡，浸泡時間宜選擇在3min-5min之間，具體情況根據零件大小和數量而定，并且浸泡時汽油應漫過零件，浸泡完成后把零件取出即可。

具體實施例

以航空電機上的某絕緣片和某端片為例，結合附圖，詳細描述其加工過程：

實施例1

某絕緣片零件材料為環(huán)氧玻璃布板，厚度為0.2mm，直徑為外圓齒寬0.3mm，齒間距為0.6±0.04mm，在JX-6060金屬雕刻機上進行加工，結合附圖1所示，其具體加工過程如下：

1)增加JX-6060金屬雕刻機刻銑功能，根據零件齒口之間的間距在0.6mm之間，所以本次選用Φ0.6的平底銑刀。采用AutoCAD軟件進行重新繪制零件圖樣，將圖樣存儲格式轉為DXF格式，最終導入到JD Paint 5.21刻銑軟件中，進行數據采集，生成數控加工程序；

2)毛坯件的裝夾與定位。該零件材料厚度為0.3mm，粘接時應注意防止零件產生彎曲變形。首先將普通雙面膠平整粘接在毛坯件的表面，防止產生雙面膠出現褶皺的現象，隨后將雙面膠的另一面粘接在工作臺上，采用工具刷或者長刀片輕刮毛坯件，使毛坯件完整貼合在工作臺上。對于一次性加工多個零件，應保證零件之間的間距大于1mm；

3)數控加工參數的設置。所采用的設備為JX-6060金屬雕刻機，主軸轉速一般在每分鐘4500-8000轉之間，本次加工選擇主軸轉速為每分鐘6000轉，進給速度為每分鐘100mm，吃刀量為0.3mm，所有加工參數在編制數控程序時用循環(huán)指令參數中體現；

4)加工后置處理。用工具刷沾取少量汽油，反復涂刷零件表面，直至汽油侵入零件下表面，利用長刀片在零件結構強度較大處輕微上挑，反復數次直至零件脫離工作臺。將零件浸泡在汽油中，浸泡時間大約為3min-5min，浸泡時間根據零件的尺寸及數量而定，將浸泡后的零件取出即可。

實施例2

某端片零件材料為聚酰亞胺玻璃布層壓板，厚度1mm,外形尺寸為180mm×15mm，板上均勻分布260個Φ1的孔，孔之間的間距為2±0.03mm，在JX-6060金屬雕刻機上進行加工，結合附圖2所示，其具體加工過程如下：

1)增加JX-6060金屬雕刻機刻銑功能，根據零件孔的直徑尺寸在Φ1mm，所以本次選用Φ1.2mm的平底銑刀。采用AutoCAD軟件進行重新繪制零件圖樣，將圖樣存儲格式轉為DXF格式，最終導入到JD Paint 5.21刻銑軟件中，進行數據采集，生成數控加工程序；

2)毛坯件的裝夾與定位，與實施例1的步驟2相同；

3)數控加工參數設置。所采用的設備為JX-6060金屬雕刻機，主軸轉速一般在每分鐘4500-8000轉之間，本次加工選擇主軸轉速為每分鐘5000轉，進給速度為每分鐘200mm，吃刀量為0.1mm，所有加工參數在編制數控程序時用循環(huán)指令參數中體現；

4)加工后置處理。與實施例1的步驟4相同。