一種飛機複雜結構壁板零件的數控加工方法
2023-09-21 01:19:40
一種飛機複雜結構壁板零件的數控加工方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及飛機製造技術，尤其是一種飛機零件的數控加工，具體是一種飛機複雜結構壁板零件的高效數控加工方法。
【背景技術】
[0002]在飛機裝配中，大型壁板零件覆蓋在飛機的各類框、梁、接頭等零件之上，是構成飛機機翼外形的主要零件。目前，大型飛機機翼壁板的結構普遍趨於整體化、大型化、複雜化，對數控加工設備、裝夾方式、刀具性能和編程技術等都有很高的要求。此類壁板零件一面多含複雜槽腔結構、T型筋結構，另一面主要由理論外形面構成，一般採用預拉伸板材直接銑削成型。此類壁板零件結構複雜，數控加工時各處材料去除量不均勻，刀具切削狀況複雜，零件易產生應力變形，實際切削速度難以提高，零件加工周期相對較長。
[0003]目前，在航空製造企業中，飛機生產任務繁重，生產周期要求嚴格，尤其在新機型的研製中，結構設計和工藝準備實行並行管理，零件交付時間緊。因此，對於此類複雜結構的壁板零件進行工藝設計時必須充分考慮零件結構、設備能力等因素，制定出一種更加快速高效工藝流程、裝夾方案及編程策略，為該類零件的高效數控加工提供解決方案。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種飛機複雜結構壁板零件的高效數控加工方法。
[0005]1、一種飛機複雜結構壁板零件的高效數控加工方法，該零件一面為多槽腔面，另一面為外型面，其特徵在於包含以下步驟:
[0006]I)將板狀毛料裝夾，粗加工槽腔面:
[0007]首先根據刀具半徑為槽腔轉角半徑2倍的原則選用刀具，在毛料端頭的工藝框區域加工試刀凸臺，後續每條程序開始前，先在該試刀凸臺上進行刀具校對;然後在零件輪廓外的工藝框上加工出足夠數量的應力槽，應力槽的方向與零件的外輪廓垂直，在零件上表面保留足夠數量的支撐工藝凸臺，該支撐工藝凸臺上表面與工藝框上表面為同一平面高度；
[0008]2)零件槽腔面粗加工完成後自然時效，然後依次修正工藝框兩側基準平面，進行槽腔面精加工:精銑上表面-精銑筋厚-精銑腹板-精銑腹板下陷-銑圓角。
[0009]3)加工理論外形面時，零件與毛料框一起翻面裝夾，加工時保證零件腹板厚度，加工零件外輪廓時在零件與工藝框之間保留足夠數量的連接點。
[0010]4)最後，去除所有支撐工藝凸臺和連接點，將零件與工藝框分離。
[0011]本發明的有益效果在於:提供一種更加快速高效的工藝流程、裝夾方案及編程策略，為該類零件的高效數控加工提供解決方案。
[0012]以下結合實施例附圖對本申請作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0013]圖1是壁板零件槽腔面加工方法示意
[0014]圖2是支撐工藝凸臺放大示意
[0015]圖3是壁板外形面加工示意
[0016]圖中編號說明:I試刀凸臺；2零件;3工藝框;4支撐工藝凸臺；5應力槽;6連接點。
【具體實施方式】
[0017]參見附圖，基於上述
【發明內容】
，本發明在某型機的一項整體機翼壁板上進行實施驗證。
[0018]本發明在實施時，首先分析目標零件的總體結構。該壁板零件2—面為複雜槽腔面並含有T型筋結構，另一面為理論外形面，零件最大輪廓10845mmX470mmX74mm，槽腔轉角半徑RlO，毛料尺寸11200mmX670mmX80mm。
[0019]根據刀具半徑為槽腔轉角半徑兩倍的原則，槽腔粗加工選用Φ40刀具。第一步，首先在毛料端頭工藝框3的安全區域加工試刀凸臺I，如圖1所示，後續每條程序開始先在試刀凸臺上進行刀具校對。
[0020]然後在零件輪廓外的工藝框3上加工出足夠數量的應力槽，實施例的工藝框兩側全長度範圍內加工十六個應力槽5，應力槽5的方向與零件2的外輪廓垂直，應力槽5的寬度有300mm和60mm兩種規格，應力槽的槽深均為42mm，相鄰應力槽間隔1200mm，如圖1所示。
[0021]為避免翻面加工時零件懸空，槽腔面加工時在零件中部貫穿全長的豎筋上表面預留九個支撐工藝凸臺4，支撐工藝凸臺4的尺寸最好為lOmmX1mm，間隔尺寸1250mm，保證該支撐工藝凸臺4的上表面與工藝框3的上表面同一平面。
[0022]零件槽腔面粗加工完成後，自然時效48小時。時效後，依次修正工藝框3兩側基準平面，兩側修正量均不超過1mm。
[0023]零件槽腔面精加工選用Φ20刀具進行，加工流程:精銑上表面-精銑筋厚-精銑腹板-精銑腹板下陷-銑銳邊圓角。
[0024]零件槽腔面精加工完成後，零件與工藝框一起翻面裝夾。理論外形面粗加工選用Φ 40刀具，精加工選用?20R5刀具，精加工過程中保證腹板厚度。
[0025]精銑零件外形輪廓選用Φ20R0刀具，在零件2與工藝框3之間保留足夠數量連接點，連接點寬度20mm，相鄰連接點間距1500mm。
[0026]數控加工完成後，由鉗工去除所有工藝凸臺和連接點，將零件與毛料框分離即可。
【主權項】
1.一種飛機複雜結構壁板零件的數控加工方法，該零件一面為多槽腔面，另一面為外型面，其特徵在於包含以下步驟: 1)將板狀毛料裝夾，粗加工槽腔面: 首先根據刀具半徑為槽腔轉角半徑2倍的原則選用刀具，在毛料端頭的工藝框區域加工試刀凸臺，後續每條程序開始前，先在該試刀凸臺上進行刀具校對;然後在零件輪廓外的工藝框上加工出足夠數量的應力槽，應力槽的方向與零件的外輪廓垂直，在零件上表面保留足夠數量的支撐工藝凸臺，該支撐工藝凸臺上表面與工藝框上表面為同一平面高度； 2)零件槽腔面粗加工完成後自然時效，然後依次修正工藝框兩側基準平面，進行槽腔面精加工:精銑上表面-精銑筋厚-精銑腹板-精銑腹板下陷-銑圓角。 3)加工理論外形面時，零件與毛料框一起翻面裝夾，加工時保證零件腹板厚度，加工零件外輪廓時在零件與工藝框之間保留足夠數量的連接點。 4)最後，去除所有支撐工藝凸臺和連接點，將零件與工藝框分離。2.如權利要求書I所述的一種飛機複雜結構壁板零件的高效數控加工方法，其特徵在於所述零件的最大輪廓為10845mmX470mmX74mm，槽腔轉角半徑RlO，選用板材毛料尺寸11200mmX670mmX76mm03.如權利要求書2所述的一種飛機複雜結構壁板零件的高效數控加工方法，其特徵在於在工藝框兩側全長度範圍內加工16個應力槽，寬度有300mm和60mm兩種規格，槽深均為42mm，相鄰應力槽間隔1200mm。4.如權利要求書I或2或3所述的一種飛機複雜結構壁板零件的高效數控加工方法，其特徵在於零件槽腔面加工時，在零件中部貫穿全長的豎筋上表面預留9個工藝凸臺，尺寸lOmmX1mm，間隔尺寸1250mm。5.如權利要求書4所述的一種飛機複雜結構壁板零件的高效數控加工方法，其特徵在於，在加工零件外輪廓時在零件與工藝框之間保留足夠數量的連接點，連接點寬度20_，相鄰連接點間距1500mm。
【專利摘要】一種飛機複雜結構壁板零件的數控加工方法，該零件一面為多槽腔面，另一面為外型面，首先根據槽腔轉角半徑選用刀具，在毛料端頭的工藝框區域加工試刀凸臺，然後在零件輪廓外的工藝框上加工出足夠數量的應力槽，在零件上表面保留足夠數量的支撐工藝凸臺，加工理論外形面時，零件與毛料框一起翻面裝夾，加工時保證零件腹板厚度，加工零件外輪廓時在零件與工藝框之間保留足夠數量的連接點，最後去除所有支撐工藝凸臺和連接點，將零件與工藝框分離。
【IPC分類】B23P15/00
【公開號】CN105710612
【申請號】CN201610203910
【發明人】楊智敏, 聞虎臣, 黃茹, 鄭小偉
【申請人】中航飛機股份有限公司西安飛機分公司