一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法与流程

本发明属于铝合金加工领域，具体地说是一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法。

背景技术：

1、铝合金作为工程材料，因其密度低、强度高、耐蚀性好等特点，在航空、电子、汽车制造等多个领域得到了广泛应用，尤其是在追求轻量化设计的趋势下，铝合金零件的需求日益增长；宝塔形铝合金零件因其独特的几何结构，常用于需要高强度支撑和减重的设计中，比如精密电子设备的外壳、航空航天结构件等。

2、现有的宝塔形零件的加工面临诸多挑战，这些零件通常从整块铝棒通过大量的材料切除加工而成，高材料去除率(可达80％)意味着加工过程中会产生大量切削热，不仅容易导致工件局部过热，还会引起热变形，影响尺寸精度和形状一致性；此外，宝塔形零件的结构特点，如高中心、薄壁等，导致其在加工时刚性较差，易于发生颤动和振动，进一步加剧了加工难度。

3、传统的加工策略，如采用强力装夹、优化刀具路径、使用冷却液等方法，在一定程度上可以缓解这些问题，但往往难以从根本上解决加工颤动变形大的问题，特别是在高精度、复杂轮廓的加工要求下，如何有效控制加工过程中的热效应，提升工件加工时的动态稳定性，成为提高铝合金宝塔形零件加工质量的关键。

4、为此，本领域技术人员提出了一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法来解决背景技术提出的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，以解决现有技术中宝塔形零件的结构特点，如高中心、薄壁等，导致其在加工时刚性较差，易于发生颤动和振动，进一步加剧了加工难度等问题。

2、一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，包括以下步骤：

3、s1、采用7075-t651进口铝合金棒材；

4、s2、粗车及各外圆；

5、s3、进行高温时效处理；

6、s4、首次半精车各外圆，粗铣四方及各方孔；

7、s5、进行中温时效处理；

8、s6、再次半精车各外圆，半精铣四方及各方孔；

9、s7、进行液氮低温时效处理；

10、s8、精车各外圆，精铣四方及各方孔；

11、s9、研磨基准面达平面度0.005，获得加工工艺基准；

12、s10、以研磨基准面为基准，五轴加工中心加工四方及方孔，各相互位置孔，以获得各孔图纸要求精度。

13、优选的，所述五轴加工中心工作台上表面安装有工装夹具、次压板支撑柱和主压板支撑柱，所述主压板支撑柱顶壁安装有主压板，所述次压板支撑柱顶壁安装有次压板，所述主压板和次压板表面处均安装有压紧螺钉，所述压紧螺钉底端与五轴加工中心工作台定位槽连接；

14、五轴加工中心工作台上表面还安装有粘胶基板支撑块，粘胶基板支撑块上表面支撑有粘胶基板，所述粘胶基板位于次压板下方。

15、优选的，所述s2中粗车留单面半精加工余量2—3mm，目的在于去除大部分加工余量，为以后的半精车和铣加工做准备

16、优选的，所述s4中首次半精车，留单面半精加工余量1—2mm，为以后的精车和铣加工做准备。

17、优选的，所述s5中中温时效处理，加热至220℃-180℃，保温12小时，以进一步释放应力。

18、优选的，所述s6中第二次半精车，留单面半精加工余量1mm，为最终精加工做准备。

19、优选的，所述s7中低温时效处理，零下40℃液氮放置36小时，以进一步稳定尺寸。

20、优选的，所述s8中精车，留单面半精加工余量0.5mm，为最终精加工做准备。

21、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

22、本发明通过先粗车，粗铣，再半精车，半精铣，最后再研磨基准面及工装定位面，最后精车，中间穿插三次中低温时效处理，具体为粗车后进行去应力时效处理，半精加工后进行中温时效处理，半精加工后，精加工前进行液氮低温时效处理，在精加工中，先研磨基准面，然后通过装夹工装配合粘接，使该件的铣削装夹稳定性大为增加，巧妙地解决了复杂塔形零件整体加工装夹变形颤动大的难题，在中小批量、难装夹找正、去除材料多，变形颤动大的宝塔形零件时，加工装夹方法及热处理工艺独特，工装简单，降低劳动强度，提高加工质量及效率。

技术特征：

1.一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，其特征在于：所述五轴加工中心工作台(1)上表面安装有工装夹具(8)、次压板支撑柱(3)和主压板支撑柱(11)，所述主压板支撑柱(11)顶壁安装有主压板(10)，所述次压板支撑柱(3)顶壁安装有次压板(4)，所述主压板(10)和次压板(4)表面处均安装有压紧螺钉(9)，所述压紧螺钉(9)底端与五轴加工中心工作台(1)定位槽连接；

3.如权利要求2所述一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，其特征在于：所述s2中粗车留单面半精加工余量2—3mm。

4.如权利要求3所述一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，其特征在于：所述s4中首次半精车，留单面半精加工余量1—2mm。

5.如权利要求4所述一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，其特征在于：所述s5中中温时效处理，加热至220℃-180℃，保温12小时。

6.如权利要求5所述一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，其特征在于：所述s6中第二次半精车，留单面半精加工余量1mm。

7.如权利要求6所述一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，其特征在于：所述s7中低温时效处理，零下40℃液氮放置36小时。

8.如权利要求7所述一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，其特征在于：所述s8中精车，留单面半精加工余量0.5mm。

技术总结本发明属于铝合金加工领域，提供了一种复杂铝合金宝塔形零件整体加工方法，包括以下步骤：S1、采用进口铝合金棒材；S2、粗车；S3、进行高温时效处理；S4、首次半精车各外圆，粗铣四方及各方孔；S5、进行中温时效处理；S6、再次半精车各外圆，半精铣四方及各方孔；S7、进行液氮低温时效处理；S8、精车各外圆，精铣四方及各方孔；S9、研磨基准面；本发明通过上述步骤巧妙地解决了复杂塔形零件整体加工装夹变形颤动大的难题，在中小批量、难装夹找正、去除材料多，变形颤动大的宝塔形零件时，加工装夹方法及热处理工艺独特，工装简单，降低劳动强度，提高加工质量及效率。技术研发人员：郭忠华,王中飞,王英杰,徐伟,王超受保护的技术使用者：三河建华高科有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4