大型飛機(jī)肋類零件數(shù)控加工方法
【專利摘要】一種大型飛機(jī)肋類零件數(shù)控加工的方法，分為粗加工和精加工兩個(gè)階段，由四個(gè)工位加工完成，粗加工第一面為槽腔面，以層優(yōu)先方式逐層粗加工所有槽腔，槽腔底部留足夠余量，粗加工第二面為肋基準(zhǔn)面，所有部位留均勻粗加工余量，精加工第一面為肋基準(zhǔn)面，精加工完后，重新修正兩端定位孔，精加工第二面為槽腔面，最后分離兩側(cè)緣板缺口部位工藝連接板及腹板上的通過孔部位。
【專利說明】大型飛機(jī)肋類零件數(shù)控加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是關(guān)于大型飛機(jī)肋類零件的數(shù)控加工方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]肋類零件是飛機(jī)上的一類典型零件，一般分布在機(jī)翼上，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)量眾多，是構(gòu)成飛機(jī)機(jī)翼的主要零件之一。肋類零件一般為雙面結(jié)構(gòu)，一面為肋基準(zhǔn)面，結(jié)構(gòu)簡單?’另一面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常有槽、T型筋、減輕孔、立筋、下陷、臺(tái)階、精度孔等結(jié)構(gòu)；兩側(cè)為帶有大角度缺口的雙曲面緣板。
[0003]肋類零件高效可靠地制造對(duì)飛機(jī)研制十分重要。尤其是隨著飛機(jī)研制的大型化，肋類零件也逐漸大型化、復(fù)雜化，出現(xiàn)了一些新的制造難題，主要表現(xiàn)為變形大、裝夾難度大、切削振顫嚴(yán)重、加工效率低等現(xiàn)象。特別是當(dāng)肋的寬度尺寸大于I米，長度大于4米時(shí)，總體變形量增大，尤其是零件中部的拱起變形嚴(yán)重影響裝夾的可靠性；同時(shí)，兩側(cè)緣板及相連腹板帶有大范圍缺口，大大降低了此部位的剛性，造成切削振顫，使制造難度大大增加。
[0004]本發(fā)明的目的旨在克服以上困難，實(shí)現(xiàn)大型飛機(jī)肋類零件的穩(wěn)定的數(shù)控加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明公開了一種對(duì)大型飛機(jī)肋類零件數(shù)控加工的方法。
[0006]一種大型飛機(jī)肋類零件數(shù)控加工的方法，零件的數(shù)控加工分為粗加工和精加工兩個(gè)階段，由四個(gè)工位加工完成，其特征在于包含以下內(nèi)容:
[0007]I)粗加工第一面為槽腔面，裝夾采用兩側(cè)壓緊方式，粗加工之前要預(yù)制上下平面、兩端定位孔，制多個(gè)螺栓孔，位置分布在零件腹板上的通過孔、兩側(cè)緣板的缺口以及兩端頭多余毛料上，螺栓孔上锪窩，深度以能夠沉入相應(yīng)螺栓為準(zhǔn)，以層優(yōu)先方式逐層粗加工所有槽腔，槽腔底部留足夠余量(用于第二面腹板加工時(shí)的剛性保持)，使零件腹板厚度與所留余量厚度之和不小于10mm，側(cè)面留均勻余量，除兩端頭外，所有螺栓孔部位留成圓柱工藝臺(tái)，高度與毛料持平(用于第二面腹板加工時(shí)的啟支撐作用)，兩側(cè)緣板均銑成缺口狀，缺口深度至腹板部位，兩側(cè)緣板的缺口部位保留腹板工藝連接板，使兩側(cè)緣板部位的腹板保持連接，成為一個(gè)整體，所有立筋、緣板的頂部余量不加工，保持為一個(gè)高度，同時(shí)，在立筋上銑出若干分布均勻的缺口，缺口底部高于零件立筋的頂部約3_，兩端余料保留用于壓緊；
[0008]2)粗加工第二面為肋基準(zhǔn)面，裝夾采用兩側(cè)壓緊方式，加工順序?yàn)閮蓚?cè)緣板高度、兩側(cè)緣板缺口、肋基準(zhǔn)面、兩側(cè)緣板外形、螺栓孔上锪窩，所有部位留均勻粗加工余量，同樣，兩側(cè)緣板的缺口部位保留腹板工藝連接板不加工，兩端頭余料銑至和肋基準(zhǔn)面等高；
[0009]3)粗加工完后由鉗工分離兩側(cè)多余的毛料；
[0010]4)精加工第一面為肋基準(zhǔn)面，此工位的裝夾采用肋類零件共用裝夾平臺(tái)進(jìn)行，工件以兩端定位孔在共用裝夾平臺(tái)上定位，以內(nèi)六方螺栓沉入螺栓孔壓緊，螺栓壓緊的順序?yàn)橄戎虚g，后兩側(cè)，壓緊后螺栓將低于肋基準(zhǔn)面，精加工第一面的加工順序?yàn)閮蓚?cè)緣板高度、兩側(cè)緣板寬度、肋基準(zhǔn)面、兩側(cè)緣板外形、兩側(cè)緣板內(nèi)形，精加工完后，重新修正兩端定位孔，同樣，兩側(cè)緣板的缺口部位保留腹板工藝連接板不加工；
[0011]5)精加工第二面為槽腔面，此工位的裝夾采用專用真空工裝，工件以兩端定位孔在專用真空工裝上定位，以內(nèi)六方螺栓沉入螺栓孔壓緊，并以真空吸附，精加工第二面的加工順序?yàn)閮蓚?cè)緣板高度、兩側(cè)緣板寬度、立筋高度、槽腔腹板、兩側(cè)緣板內(nèi)形、立筋厚度、腹板孔，最后分離兩側(cè)緣板缺口部位工藝連接板及腹板上的通過孔部位。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于，通過以上工藝方法有效地解決了大型飛機(jī)肋類零件在數(shù)控加工中整體變形大、裝夾困難、局部懸空加工切削振顫、加工效率低等問題，實(shí)現(xiàn)大型飛機(jī)肋類零件穩(wěn)定、高效地加工。
[0013]以下結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)該發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是粗加工槽腔面示意圖；
[0015]圖2是粗加工槽腔面時(shí)立筋頂部余量及工藝缺口示意圖；
[0016]圖3是粗加工肋基準(zhǔn)面及精加工肋基準(zhǔn)面示意圖；
[0017]圖4是精加工肋基準(zhǔn)面截面不意圖；
[0018]圖5是精加工槽腔面示意圖；
[0019]圖6是精加工槽腔面截面示意圖。
[0020]圖中編號(hào)說明:1螺栓孔上锪窩、2螺栓孔、3定位孔、4機(jī)床平臺(tái)、5工件毛料、6圓柱工藝臺(tái)、7緣板、8工藝連接板、9立筋、10肋零件、11立筋頂部工藝缺口、12槽腔腹板、13立筋頂部余量、14肋基準(zhǔn)面、15肋類零件共用裝夾平臺(tái)、16緣板外形、17緣板內(nèi)形、18內(nèi)六方螺栓、19兩端頭多余毛料、20專用真空工裝、21腹板上的通過孔、22腹板孔
具體實(shí)施例
[0021]本實(shí)施例描述了一種對(duì)大型飛機(jī)肋類零件數(shù)控加工的方法，加工設(shè)備為大型五座標(biāo)高速龍門銑床，機(jī)床具備通用平臺(tái)。毛料為鋁合金預(yù)拉伸板，寬度尺寸大于I米，長度大于4米,厚度70mm ;零件腹板厚度I?3mm,立筋及緣板厚度2?3mm。該加工方法按以下四個(gè)工位進(jìn)行:
[0022]粗加工第一面為槽腔面，見圖1、圖2。裝夾采用兩側(cè)壓緊方式，不采用專用工裝。粗加工之前要預(yù)制上下平面、兩端定位孔3 (通孔)。制若干螺栓孔2，位置分布在零件腹板上的通過孔、兩側(cè)緣板7的缺口以及兩端頭多余毛料上。螺栓孔上锪窩1，深度以能夠沉入相應(yīng)螺栓為準(zhǔn)。以層優(yōu)先方式逐層粗加工所有槽腔腹板12，槽腔底部留足夠余量，使零件腹板厚度與所留余量厚度之和不小于IOmm,側(cè)面留均勻余量3mm。除兩端頭外,所有螺栓孔部位留成直徑為Φ25的圓柱工藝臺(tái)6，高度與毛料持平(用于第二面腹板加工時(shí)的啟支撐作用)。兩側(cè)緣板7均銑成缺口狀，缺口深度至腹板部位。兩側(cè)緣板的缺口部位保留腹板工藝連接板8，使兩側(cè)緣板部位的腹板保持連接，成為一個(gè)整體。所有立筋9、緣板7的頂部余量不加工，保持為一個(gè)高度，同時(shí)，在立筋9上銑出若干橫向、縱向缺口 11，大致均勻分布，缺口底部高于零件立筋9的頂部3mm，缺口寬度20mm。兩端余料保留用于壓緊。
[0023]粗加工第二面為肋基準(zhǔn)面，見圖3。裝夾采用兩側(cè)壓緊方式，不采用專用工裝。加工順序?yàn)閮蓚?cè)緣板高度、兩側(cè)緣板缺口、肋基準(zhǔn)面14、兩側(cè)緣板外形16、螺栓孔上锪窩I。所有部位留均勻粗加工余量。同樣，兩側(cè)緣板7的缺口部位保留腹板工藝連接板8不加工。兩端頭余料銑至和肋基準(zhǔn)面14等高。
[0024]粗加工完后由鉗工分離兩側(cè)多余的毛料。
[0025]精加工第一面為肋基準(zhǔn)面，見圖3、圖4。此工位的裝夾采用肋類零件共用裝夾平臺(tái)15進(jìn)行。工件10以兩端定位孔3在共用裝夾平臺(tái)15上定位，以內(nèi)六方螺栓18沉入螺栓孔2壓緊。內(nèi)六方螺栓18壓緊的順序?yàn)橄戎虚g，后兩側(cè)，以消除拱起變形。壓緊后，所有內(nèi)六方螺栓將18低于肋基準(zhǔn)面14，對(duì)加工不會(huì)造成干涉。精加工第一面的加工順序?yàn)閮蓚?cè)緣板7高度、兩側(cè)緣板寬度、肋基準(zhǔn)面14、兩側(cè)緣板外形16、兩側(cè)緣板內(nèi)形17。精加工完后，重新修正兩端定位孔3。同樣，兩側(cè)緣板7的缺口部位保留腹板工藝連接板8不加工。
[0026]精加工第二面為槽腔面，見圖5、圖6。此工位的裝夾采用專用真空工裝20。工件10以兩端定位孔3在專用真空工裝20上定位，以內(nèi)六方螺栓18沉入螺栓孔2壓緊，并以真空吸附。精加工第二面的加工順序?yàn)閮蓚?cè)緣板7高度、兩側(cè)緣板寬度、所有立筋9高度、槽腔腹板12、兩側(cè)緣板內(nèi)形17、所有立筋9厚度、腹板孔22，最后分離兩側(cè)緣板缺口部位工藝連接板8及腹板上的通過孔21部位。
【權(quán)利要求】
1.一種大型飛機(jī)肋類零件數(shù)控加工的方法，零件的數(shù)控加工分為粗加工和精加工兩個(gè)階段，由四個(gè)工位加工完成，其特征在于包含以下內(nèi)容: 1)粗加工第一面為槽腔面，裝夾采用兩側(cè)壓緊方式，粗加工之前要預(yù)制上下平面、兩端定位孔，制多個(gè)螺栓孔，位置分布在零件腹板上的通過孔、兩側(cè)緣板的缺口以及兩端頭多余毛料上，螺栓孔上锪窩，深度以能夠沉入相應(yīng)螺栓為準(zhǔn)，以層優(yōu)先方式逐層粗加工所有槽腔，槽腔底部留足夠余量(用于第二面腹板加工時(shí)的剛性保持)，使零件腹板厚度與所留余量厚度之和不小于10mm，側(cè)面留均勻余量，除兩端頭外，所有螺栓孔部位留成圓柱工藝臺(tái)，高度與毛料持平(用于第二面腹板加工時(shí)的啟支撐作用)，兩側(cè)緣板均銑成缺口狀，缺口深度至腹板部位，兩側(cè)緣板的缺口部位保留腹板工藝連接板，使兩側(cè)緣板部位的腹板保持連接，成為一個(gè)整體，所有立筋、緣板的頂部余量不加工，保持為一個(gè)高度，同時(shí)，在立筋上銑出若干分布均勻的缺口，缺口底部高于零件立筋的頂部約3_，兩端余料保留用于壓緊； 2)粗加工第二面為肋基準(zhǔn)面，裝夾采用兩側(cè)壓緊方式，加工順序?yàn)閮蓚?cè)緣板高度、兩側(cè)緣板缺口、肋基準(zhǔn)面、兩側(cè)緣板外形、螺栓孔上锪窩，所有部位留均勻粗加工余量，同樣，兩側(cè)緣板的缺口部位保留腹板工藝連接板不加工，兩端頭余料銑至和肋基準(zhǔn)面等高； 3)粗加工完后由鉗工分離兩側(cè)多余的毛料； 4)精加工第一面為肋基準(zhǔn)面，此工位的裝夾采用肋類零件共用裝夾平臺(tái)進(jìn)行，工件以兩端定位孔在共用裝夾平臺(tái)上定位，以內(nèi)六方螺栓沉入螺栓孔壓緊，螺栓壓緊的順序?yàn)橄戎虚g，后兩側(cè)，壓緊后螺栓將低于肋基準(zhǔn)面，精加工第一面的加工順序?yàn)閮蓚?cè)緣板高度、兩側(cè)緣板寬度、肋基準(zhǔn)面、兩側(cè)緣板外形、兩側(cè)緣板內(nèi)形，精加工完后，重新修正兩端定位孔，同樣，兩側(cè)緣板的缺口部位保留腹板工藝連接板不加工； 5)精加工第二面為槽腔面，此工位的裝夾采用專用真空工裝，工件以兩端定位孔在專用真空工裝上定位，以內(nèi)六方螺栓沉入螺栓孔壓緊，并以真空吸附，精加工第二面的加工順序?yàn)閮蓚?cè)緣板高度、兩側(cè)緣板寬度、立筋高度、槽腔腹板、兩側(cè)緣板內(nèi)形、立筋厚度、腹板孔，最后分離兩側(cè)緣板缺口部位工藝連接板及腹板上的通過孔部位。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103612076SQ201310654567
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】趙麗君, 李護(hù)航, 王欣萍, 佘敏娟 申請(qǐng)人:中航飛機(jī)股份有限公司西安飛機(jī)分公司