專利名稱：一種大平面薄壁件雙面精密加工方法
技術領域：
本發明涉及高精度大平面復雜形狀薄壁類零件的雙面加工技術領域。
背景技術：
對于需雙面加工的大平面薄壁類零件在加工中由于尺寸大、形狀復雜、精度要求高，特別是在加工第二個面時，由于第一個面上存在的凸臺特征及需要加工到較薄的工件厚度等因素的影響，在現有的夾緊定位和加工中存在著較大困難。現有技術采用虎鉗、螺紋壓緊或壓板壓緊，夾緊力大并且分布不均勻，容易造成工件變形和夾緊力分布不均勻，無法保證零件精度。采用真空吸附夾具，對于具有大量槽類和凸臺特征的薄板，夾具設計和真空吸附較為困難，且由于零件較薄，吸附力小則零件難以夾緊，吸附力大則會導致零件變形。也有技術報導披露了采用液體膠如502膠粘的辦法，但是由于該膠為快速固化液體溶劑，在大面積涂膠時操作困難、涂層不均勻，粘接效果不理想。在加工方面采用普通的數控加工設備，銑削力大，零件易變形，而且由于板厚較薄及細槽類特征的存在，有時需要采用小直徑刀具加工，刀具線速度低，加工困難，難以保證加工精度和加工效率。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對此類零件的高速銑削加工，提供一種基于膠粘法的大平面薄壁件雙面精密加工方法，可克服現有技術的不足，即可以保證可靠夾緊，又能減小裝夾應力，滿足此類零件的精密加工。為解決上述技術問題，本發明的技術解決方案是一種大平面薄壁件雙面精密加工方法，所述方法包括步驟一將薄壁工件裝夾在數控機床上對工件的第一面進行加工；其特征在于所述方法還包括以下步驟步驟二在對工件的第一面進行加工的同時，在工件表面加工后續步驟所需要的定位銷釘孔；步驟三在工件的第一面加工完成后，對工件表面進行去毛刺，并進行化學清洗， 以去除工件表面油污；步驟四制作用于對完成第一面加工的工件進行定位的3R工裝板；所述3R工裝板是按照以下辦法制作在3R工裝板上加工定位用的壓緊螺釘孔、銷釘孔；所述3R工裝板上的螺釘孔與工件上的螺釘孔位置相對應，所述3R工裝板上的銷釘孔與工件上的銷釘孔位置相對應；在3R工裝板對應工件第一加工面上的凸臺的相應位置加工凸臺讓位槽，所述凸臺讓位槽的尺寸大于相應凸臺Imm 2mm ；在3R工裝板上開滲透槽，滲透槽的寬度為Imm 2mm，深度為2mm 4mm，滲透槽之間的間隔為雙面膠的寬度，滲透槽的長度大于工件加工后實際外形的長度小于工件毛坯外形的長度；加工好定位孔及開槽后，對3R工裝板上需要粘接工件的面去毛刺，并進行化學清洗，以去除表面油污。步驟五雙面膠的粘接在3R工裝板上相鄰的滲透槽中間貼雙面膠帶，盡量保持雙面膠平直；貼完后，先用手從中間向兩側推平，擠出雙面膠與粘接面的空氣，并用專用輾棒輾壓雙面膠表面，保證雙面膠與粘接面的良好接觸；貼雙面膠后，用刀片清除3R工裝板上銷釘孔、螺紋孔及凸臺讓位槽對應的位置的雙面膠；將雙面膠的保護紙揭開，將定位銷釘插入3R工裝板上，使工件上銷釘孔與銷釘對準，并套在銷釘上，然后從上方將工件保持水平狀態壓上，并與雙面膠接觸，從中間向外壓平工件，擠出工件與3R工裝板粘接面的空氣；拔去銷釘，用專用輾棒輾壓工件表面，保證工件與粘接面的良好接觸，最后在工件四周安裝輔助壓緊螺釘；膠粘后需要對膠接面進行密封，采用硅橡膠對工件四周、螺釘孔、銷釘處進行密封，并放置一段時間，使硅橡膠固化。步驟六將粘接有3R工裝板的工件裝夾在數控機床上采用高速銑的加工方法對工件的第二面進行加工。步驟七加工后的除膠處理加工完成后，將工件外圍的多余材料拆下，露出滲透槽，然后將工件放入有機溶劑中，經過浸泡，使工件與3R工裝板分離。本發明可帶來以下有益效果本發明采用雙面膠膠粘法實現大平面復雜形狀薄壁類零件的可靠裝夾，減小裝夾應力；采用清洗粘結面，用輾棒輾壓粘結面等方法使工件、工裝板與雙面膠良好接觸；采用在工件四周涂硅橡膠進行密封的方法，防止加工過程中切削液的滲入；采用在工件板上預開滲透槽的方法，使有機溶劑可以沿滲透槽快速滲入雙面膠內部，縮短除膠的時間；采用了高速銑的加工方法，確定了既能保證加工精度、減少工件變形，又能保證加工效率的最佳工藝參數。本發明的一種基于膠粘法的大平面薄壁件雙面精密加工方法，能有效解決大平面復雜形狀薄壁件的雙面加工難題。本發明已成功試用在主體特征為厚度在0. 5mm以下、直徑在Φ250以上、兩面均有大量的凸臺和凹槽、尺寸和位置精度要求高達士0.01mm大平面薄壁類零件的加工。本發明加工成本低，通用性好，即適用于需雙面加工的大平面薄壁類零件，同樣也適用于需單面加工的大平面薄壁類零件，并且可適用于各種金屬和非金屬材料， 是一種簡易、實用的加工技術。


圖1 :3R工裝板開孔、開槽示意2 大平面復雜形狀薄壁件膠粘示意圖
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。按照圖1所示，圖1中1為3R工裝板；2為壓緊螺釘孔；3為銷釘孔；4為工件毛坯外形；5為工件實際外形；6為滲透槽；7為凸臺讓位槽。 以下給出一個具體實施例的實施方式。(1)第一面加工為了方便后續的膠粘，可選擇表面凸臺等特征較少、易加工的面作為工件要加工的第一面，采用普通的數控加工方法進行，采用螺釘壓緊的方法裝夾在數控機床上進行，在進行第一面加工的同時在工件表面預鉆、鉸定位銷釘孔，以滿足后續步驟的定位要求。(2)粘接前的準備在工件的第一面加工完成后，需對工件表面進行去毛刺，并進行化學清洗，以去除工件表面油污，保護好工件上需要與3R工裝板膠粘的面，以保證良好的膠粘力。為了保證在加工第二面時工件的加工精度，采用3R夾具對工件進行定位，按圖1 所示3R工裝板1上分別加工用于定位用的壓緊螺釘孔2、銷釘孔3。在3R工裝板的對應工件的第一個加工面上的凸臺等特征的相應位置上加工凸臺讓位槽7，槽的尺寸大于相應凸臺Imm 2mm。為了便于在加工后溶劑滲入工件底部以去除雙面膠，需在3R工裝過渡板上采用割槽刀預先進行開滲透槽6，如圖1所示，滲透槽的寬度為Imm 2mm，深度為2mm 4mm，相鄰滲透槽之間的間隔為雙面膠的寬度，滲透槽的長度在大于工件加工后的實際外形長度小于工件毛坯外形長度。開孔、開槽后，對3R工裝板需要與工件之間粘接的面進行去毛刺，并用丙酮仔細清洗。(3)雙面膠的粘接按圖2所示，圖2中，8為輔助壓緊螺釘；9為定位銷釘；10為工件；11為雙面膠帶； 12為硅橡膠；1為3R工裝板。在3R工裝板1上相鄰的滲透槽中間貼雙面膠帶11，盡量保持雙面膠平直。貼完后， 先用手從中間向兩側推平，擠出雙面膠與粘接面的空氣，并用專用輾棒輾壓雙面膠表面，保證雙面膠與粘接面的良好接觸。貼雙面膠后，需采用槽位模板對工裝板上銷釘孔、螺紋孔及凸臺讓位槽對應的位置的雙面膠進行去除，模板已開好相應的缺口，將模板置于3R工裝板上并進行定位，然后用刀片清除銷釘孔、螺紋孔及凸臺讓位槽相應位置的雙面膠。將雙面膠的保護紙揭開，將定位銷釘9插入3R工裝板1上，使工件上銷釘孔與銷釘對準，并套在銷釘上，然后輕輕從上方將工件保持水平狀態壓上，并與雙面膠接觸，從中間向外壓平工件，擠出工件與粘接面的空氣。拔去銷釘，用專用輾棒輾壓工件表面，保證工件與粘接面的良好接觸，最后在工件四周安裝輔助壓緊螺釘8。膠粘后需要對膠接面進行密封，采用硅橡膠12對工件四周、螺釘孔、銷釘處進行密封，并放置一段時間，使硅橡膠固化。(4)工件第二面的加工為了減小切削應力和提高加工速度，需要采用高速銑加工，主軸轉速為10000轉/ 分以上，以0. 02mm 0. Imm的小進給量進行加工，在開始加工時由于工件較厚選擇稍大的進給量，在工件厚度逐漸減小后為防止工件翹起需采用較小的進給量。(5)加工后的除膠處理加工后，可采用丙酮或汽油等有機溶劑對雙面膠進行溶解。將工件外圍的多余材料拆下，露出滲透槽，然后將工件放入有機溶劑中，經過浸泡，使工件與3R工裝板分離。
權利要求
1. 一種大平面薄壁件雙面精密加工方法，所述方法包括步驟一將薄壁工件裝夾在數控機床上對工件的第一面進行加工；其特征在于 所述方法還包括以下步驟步驟二 在對工件的第一面進行加工的同時，在工件表面加工后續步驟所需要的定位銷釘孔；步驟三在工件的第一面加工完成后，對工件表面進行去毛刺，并進行化學清洗，以去除工件表面油污；步驟四制作用于對完成第一面加工的工件進行定位3R工裝板； 所述3R工裝板是按照以下辦法制作在3R工裝板上加工定位用的壓緊螺釘孔、銷釘孔；所述3R工裝板上的螺釘孔與工件上的螺釘孔位置相對應，所述3R工裝板上的銷釘孔與工件上的銷釘孔位置相對應；在3R工裝板對應工件第一加工面上的凸臺的相應位置加工凸臺讓位槽，所述凸臺讓位槽的尺寸大于相應凸臺Imm 2mm ；在3R工裝板上開滲透槽，滲透槽的寬度為Imm 2mm，深度為2mm 4mm，滲透槽之間的間隔為雙面膠的寬度，滲透槽的長度大于工件加工后實際外形的長度小于工件毛坯外形的長度；加工好定位孔及開槽后，對3R工裝板上需要粘接工件的面去毛刺，并進行化學清洗， 以去除表面油污；步驟五雙面膠的粘接在3R工裝板上相鄰的滲透槽中間貼雙面膠帶，盡量保持雙面膠平直；貼完后，先用手從中間向兩側推平，擠出雙面膠與粘接面的空氣，并用專用輾棒輾壓雙面膠表面，保證雙面膠與粘接面的良好接觸；貼雙面膠后，用刀片清除3R工裝板上銷釘孔、螺紋孔及凸臺讓位槽對應的位置的雙面膠；將雙面膠的保護紙揭開，將定位銷釘插入3R工裝板上，使工件上銷釘孔與銷釘對準， 并套在銷釘上，然后從上方將工件保持水平狀態壓上，并與雙面膠接觸，從中間向外壓平工件，擠出工件與3R工裝板粘接面的空氣；拔去銷釘，用專用輾棒輾壓工件表面，保證工件與粘接面的良好接觸，最后在工件四周安裝輔助壓緊螺釘；膠粘后需要對膠接面進行密封，采用硅橡膠對工件四周、螺釘孔、銷釘處進行密封，并放置一段時間，使硅橡膠固化；步驟六將粘接有3R工裝板的工件裝夾在數控機床上采用高速銑的加工方法對工件的第二面進行加工；步驟七加工后的除膠處理加工完成后，將工件外圍的多余材料拆下，露出滲透槽，然后將工件放入有機溶劑中， 經過浸泡，使工件與3R工裝板分離。
全文摘要
本發明涉及高精度大平面復雜形狀薄壁類零件的雙面加工技術領域。所要解決的技術問題是，提供一種基于膠粘法的大平面薄壁件雙面精密加工方法，即可以保證可靠夾緊，又能減小裝夾應力，滿足此類零件的精密加工。本發明采用雙面膠膠粘法實現大平面復雜形狀薄壁類零件的可靠裝夾，減小裝夾應力；采用清洗粘結面，用輾棒輾壓粘結面等方法使工件、工裝板與雙面膠良好接觸；采用在工件四周涂硅橡膠進行密封的方法，防止加工過程中切削液的滲入；采用在工件板上預開滲透槽的方法，使有機溶劑可以沿滲透槽快速滲入雙面膠內部，縮短除膠的時間；采用了高速銑的加工方法，確定了既能保證加工精度、減少工件變形，又能保證加工效率的最佳工藝參數。
文檔編號B23Q3/00GK102554586SQ20101059749
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者曾照勇, 蘇勇平, 陳希平 申請人:上海無線電設備研究所