一種鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法。在切割過程中，應用躲避型支撐工裝支撐固定待加工的鈦合金蒙皮零件，切割時應用高壓水對零件進行切割，提供了一種利用高壓水進行三維切割的方法，根本上消除了激光切割鈦合金蒙皮所產(chǎn)生的邊緣熱影響區(qū)的問題，切割后鈦合金零件邊緣不需后續(xù)打磨，提高了零件邊緣尺寸精度，減小了工人勞動強度并縮短了作業(yè)時間。
【專利說明】一種鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種切割方法，尤其是一種鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法。

【背景技術】
[0002]目前，在生產(chǎn)實踐中，常利用激光切割機對鈦合金蒙皮零件進行外形切割，但是由于鈦合金零件邊緣激光切割后會產(chǎn)生熱影響區(qū)，需要后續(xù)人工打磨去除，從而產(chǎn)生零件邊緣尺寸精度低的技術問題。


【發(fā)明內容】

[0003]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法。在切割過程中，應用躲避型支撐工裝支撐固定待加工的鈦合金蒙皮零件，切割時應用高壓水對零件進行切割，解決了現(xiàn)有技術中由于激光切割會產(chǎn)生熱影響區(qū)，需要后續(xù)人工打磨去除，從而產(chǎn)生零件邊緣尺寸精度低的技術問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法，包括以下步驟:
1)、根據(jù)工程數(shù)據(jù)集生成制造數(shù)據(jù)集，在鈦合金蒙皮零件工程數(shù)據(jù)集上設計三個耳片，每個耳片上設計一個定位孔；
2)、根據(jù)鈦合金蒙皮的設計要求，制造鈦合金熱成形模，將鈦合金熱成形模置入熱成形機中，分別將上下模胎固定在熱成形機的上下平臺上，升溫至600-650°C后放入鈦合金蒙皮零件板料毛坯，然后操作熱成形機將板料毛坯壓制成特定形狀和弧度的鈦合金蒙皮零件(I);
3)、根據(jù)鈦合金蒙皮的設計要求，制造躲避型支撐工裝；
4)、將躲避型支撐工裝置于五坐標高壓水切割機工作區(qū)，利用躲避型支撐工裝上的測量點將躲避型支撐工裝與五坐標高壓水切割機建立相對坐標系，用銷釘穿過鈦合金蒙皮零件上的定位孔和躲避型支撐工裝上的固定孔，將鈦合金蒙皮零件固定在躲避型支撐工裝上；
5)、按照零件數(shù)模編制高壓水切割程序，根據(jù)待加工的鈦合金蒙皮的厚度設置高壓水切割水壓和切割給進速度，操作設備完成高壓水切割加工。
[0005]所述的定位孔的直徑為5.2mm。
[0006]一種用于鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法的躲避型支撐工裝，其特征在于:躲避型支撐工裝的底部為矩形的框架底框，在框架底框的正上方設置有拱形支撐面，拱形支撐面的左右兩邊與框架底框相連接，支撐桿設置在框架底框的上下底框與拱形支撐面的上下兩邊之間，兩個測量點設置在拱形支撐面一側的兩個頂點上，拱形支撐面上開有高壓水通路，在躲避型支撐工裝上設置有三個與定位孔的位置相對應的固定孔。
[0007]所述的躲避型支撐工裝上的高壓水通路的邊緣大于鈦合金蒙皮零件的內孔邊緣2mm,所述的躲避型支撐工裝的外邊緣小于鈦合金蒙皮零件的外邊緣2mm。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明采用上述方法，解決了現(xiàn)有技術中由于激光切割會產(chǎn)生熱影響區(qū)需要后續(xù)人工打磨去除、從而產(chǎn)生零件邊緣尺寸精度低的技術問題，提供了一種利用高壓水進行三維切割的方法，根本上消除了激光切割鈦合金蒙皮所產(chǎn)生的邊緣熱影響區(qū)的問題，切割后鈦合金零件邊緣不需后續(xù)打磨，提高了零件邊緣尺寸精度，減小了工人勞動強度并縮短了作業(yè)時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1:為本發(fā)明鈦合金蒙皮零件的結構示意圖。
[0010]圖2:為本發(fā)明鈦合金熱成形模的結構示意圖。
[0011]圖3:為本發(fā)明躲避型支撐工裝的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0012]下面對本發(fā)明作詳細描述。
[0013]一種鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法，包括以下步驟:
I)、根據(jù)工程數(shù)據(jù)集生成制造數(shù)據(jù)集，在鈦合金蒙皮零件工程數(shù)據(jù)集的左、右側邊緣上各設計一個耳片2，在上邊緣或下邊緣上設計另一個耳片2，上下不對稱三個耳片的防錯設計是為了避免零件在工裝上的定位錯誤，每個耳片2上開有一個直徑5.2mm的定位孔3。
[0014]2)、根據(jù)鈦合金蒙皮的設計要求，制造如圖2所示的鈦合金熱成形模，將鈦合金熱成形模置入熱成形機中，分別將上下模胎固定在熱成形機的上下平臺上，升溫至600-650°C后放入鈦合金蒙皮零件板料毛坯，然后操作熱成形機將板料毛坯壓制成特定形狀和弧度的如圖1所示的鈦合金蒙皮零件I ;
3)、根據(jù)鈦合金蒙皮的設計要求，制造如圖3所示的躲避型支撐工裝4。將鈦合金蒙皮零件置放在躲避型支撐工裝4上，利用躲避型支撐工裝4上的可拆卸的鉆模板，在鈦合金蒙皮零件上鉆制三個直徑為5.2mm的定位孔。
[0015]躲避型支撐工裝4的底部為矩形的框架底框6，在框架底框6的正上方設置有拱形支撐面5，拱形支撐面5的左右兩邊與框架底框6相連接，支撐桿7設置在框架底框6的上下底框與拱形支撐面5的上下兩邊之間，兩個測量點10設置在拱形支撐面5 —側的兩個頂點上，拱形支撐面5上開有高壓水通路8，在躲避型支撐工裝4上設置有三個與定位孔3的位置相對應的固定孔9。躲避型支撐工裝4上的高壓水通路8的邊緣大于鈦合金蒙皮零件I內孔11的邊緣2_，躲避型支撐工裝4的外邊緣均勻的小于鈦合金蒙皮零件I外形邊緣2mm。大于鈦合金蒙皮零件I的內孔11邊緣的高壓水通路8和框架底框6相結合的設計，使高壓水穿透鈦合金蒙皮零件I后，無其他結構阻礙，高壓水能動得以消除，從而避免切傷工裝基體或產(chǎn)生反濺。躲避型支撐工裝4的外邊緣小于鈦合金蒙皮零件I的外邊緣2mm，也避免了高壓水切傷工裝基體或產(chǎn)生反濺。
[0016]4)、將躲避型支撐工裝4置于五坐標高水切割機工作區(qū)，利用躲避型支撐工裝4上的測量點10將躲避型支撐工裝4與五坐標高壓水切割機建立相對坐標系，用銷釘穿過鈦合金蒙皮零件I上的定位孔3和躲避型支撐工裝4上的固定孔9，將鈦合金蒙皮零件I固定在躲避型支撐工裝4上。
[0017]5)、按照零件數(shù)模編制高壓水切割程序，根據(jù)待加工的鈦合金蒙皮的厚度設置高壓水切割水壓和切割給進速度，操作設備完成高壓水切割加工。例如，當針對1.5mm厚鈦板進行切割時，安裝0.25mm孔徑的壓縮噴嘴，設置帶磨粒水壓400Mpa，切割進給速度20mm/s，編制高壓水切割程序；當對于厚度為2mm的鈦板進行切割時，壓縮噴嘴仍采用0.25mm孔徑，相應設置帶磨粒水壓450Mpa，切割進給速度15mm/s。
[0018]本發(fā)明在切割過程中，應用躲避型支撐工裝支撐固定待加工的鈦合金蒙皮零件，切割時應用高壓水對零件進行切割，解決了現(xiàn)有技術中由于激光切割會產(chǎn)生熱影響區(qū)，需要后續(xù)人工打磨去除，從而產(chǎn)生零件邊緣尺寸精度低的技術問題。
【權利要求】
1.一種鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法，包括以下步驟: 1)、根據(jù)工程數(shù)據(jù)集生成制造數(shù)據(jù)集，在鈦合金蒙皮零件工程數(shù)據(jù)集上設計三個耳片(2),每個耳片(2)上設計一個定位孔(3); 2)、根據(jù)鈦合金蒙皮的設計要求，制造鈦合金熱成形模，將鈦合金熱成形模置入熱成形機中，分別將上下模胎固定在熱成形機的上下平臺上，升溫至600-650°C后放入鈦合金蒙皮零件板料毛坯，然后操作熱成形機將板料毛坯壓制成特定形狀和弧度的鈦合金蒙皮零件(I); 3)、根據(jù)鈦合金蒙皮的設計要求，制造躲避型支撐工裝(4)； 4)、將躲避型支撐工裝(4)置于五坐標高壓水切割機工作區(qū)，利用躲避型支撐工裝(4)上的測量點(10)將躲避型支撐工裝(4)與五坐標高壓水切割機建立相對坐標系，用銷釘穿過鈦合金蒙皮零件(I)上的定位孔(3)和躲避型支撐工裝(4)上的固定孔(9)，將鈦合金蒙皮零件(I)固定在躲避型支撐工裝(4)上； 5)、按照零件數(shù)模編制高壓水切割程序，根據(jù)待加工的鈦合金蒙皮的厚度設置高壓水切割水壓和切割給進速度，操作設備完成高壓水切割加工。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法，其特征在于:所述的定位孔(3)的直徑為5.2mm。
3.一種用于鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法的躲避型支撐工裝，其特征在于:躲避型支撐工裝(4)的底部為矩形的框架底框(6)，在框架底框(6)的正上方設置有拱形支撐面(5),拱形支撐面(5)的左右兩邊與框架底框(6)相連接，支撐桿(7)設置在框架底框(6)的上下底框與拱形支撐面(5)的上下兩邊之間，兩個測量點(10)設置在拱形支撐面(5) —側的兩個頂點上，拱形支撐面(5)上開有高壓水通路(8)，在躲避型支撐工裝(4)上設置有三個與定位孔(3)的位置相對應的固定孔(9)。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種用于鈦合金蒙皮高壓水三維切割方法的躲避型支撐工裝(4)，其特征在于:所述的躲避型支撐工裝(4)上的高壓水通路(8)的邊緣大于鈦合金蒙皮零件(I)的內孔(11)邊緣2mm，所述的躲避型支撐工裝(4)的外邊緣小于鈦合金蒙皮零件(I)的外邊緣2mm。
【文檔編號】B23P15/00GK104400129SQ201410701674
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權日:2014年11月28日
【發(fā)明者】李丁 申請人:沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司