CN112122887B - 一种飞机板筋结构件的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种飞机板筋结构件的加工方法，其能够便于加工结构复杂、壁薄的飞机板筋结构件，加工效率高，同时还能够减小零件的装夹变形，保证尺寸精度。其包括以下步骤：毛坯规方；线切割外型；粗铣背面型面；粗铣正面型面；去应力热处理；修基准；半精铣正面型面；半精铣背面型面；去应力热处理；修基准；精铣正面型面；精铣背面型面；铣去工艺凸台一和工艺凸台二；线切割；去毛刺并清理工件；终检。

Description

一种飞机板筋结构件的加工方法
技术领域
本发明涉及机匣加工技术领域，具体为一种飞机板筋结构件的加工方法。
背景技术
在新一代飞机上有很多结构件，其大多为满足功能要求、结构异型、壁薄且难加工，虽然不属于核心部件，但此类结构件同样对于飞机的功能性、安全性有着至关重要的影响。
如图1所示的是一种飞机板筋结构件示意图，其正面带有许多薄壁栅格，而背面较为平坦，此类构件结构复杂，壁薄难加工，通常的加工方法很难实现，在加工过程中由于不合适的装夹以及加工方法容易导致此类结构件变形，质量不稳定，使得加工周期过长，成本过高，已成为当前飞机结构件的加工难题。
发明内容
针对结构复杂、壁薄的飞机板筋结构件加工时由于没有合适的装夹及加工方法容易导致此类结构件变形，质量不稳定的问题，本发明提供了一种飞机板筋结构件的加工方法，其能够便于加工结构复杂、壁薄的飞机板筋结构件，加工效率高，同时还能够减小零件的装夹变形，保证尺寸精度。
其技术方案是这样的：一种飞机板筋结构件的加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，毛坯规方：对锻件毛坯进行尺寸规方；
步骤二，线切割外型：去除毛坯型面的部分余量，减小粗铣型面去除的余量；
步骤三，粗铣背面型面：粗铣背面型面并沿型面留a毫米余量，同时在背面型面上铣出n个工艺凸台一，其中n＞1，并在每个工艺凸台一上加工形成螺纹孔，所述工艺凸台一至少位于背面型面的周部和中部，m个工艺凸台一上还加工形成定位孔，其中1＜m≤n；
步骤四，粗铣正面型面：用夹具固定工件，所述夹具上设有与工件背面的螺纹孔位置相对应的螺纹孔，所述夹具上设有与工件背面的定位孔位置相对应的定位孔，将工件背面通过工艺凸台一的定位孔与夹具定位、通过工艺凸台一的螺纹孔与夹具固定，粗铣正面型面并沿型面留a毫米余量，同时在正面型面上铣出与工艺凸台一位置相对应的工艺凸台二，工艺凸台二上设有螺纹孔同时相应的工艺凸台二上设有定位孔；
步骤五，去应力热处理；
步骤六，修基准：修正背面平面度和定位孔的位置；
步骤七，半精铣正面型面：通过夹具与工艺凸台一配合实现工件的定位和固定，半精铣零件正面型面，沿型面留b毫米余量，其中b＜a；
步骤八，半精铣背面型面，通过夹具与工艺凸台二配合实现工件的定位和固定，半精铣零件背面型面，沿型面留b毫米余量，其中b＜a；
步骤九，去应力热处理；
步骤十，修基准：修正背面平面度和定位孔的位置；
步骤十一，精铣正面型面：通过夹具与工艺凸台一配合实现工件的定位和固定，精铣零件正面型面；
步骤十二，精铣背面型面：通过夹具与工艺凸台二配合实现工件的定位和固定，精铣零件背面型面；
步骤十三，铣去工艺凸台一和工艺凸台二；
步骤十四，线切割；
步骤十五，去毛刺并清理工件；
步骤十六，终检。
其进一步特征在于：
工件正面的工艺凸台二位于工件栅格内；
工艺凸台一和工艺凸台二上的定位孔和螺纹孔为盲孔；工艺凸台一上的定位孔的底部和工艺凸台二上相对应的定位孔的底部之间的间距大于工件相应位置的厚度；工艺凸台一上的螺纹孔的底部和工艺凸台二上相对应的螺纹孔的底部之间的间距大于工件相应位置的厚度。
本发明的有益效果为：采用设计工艺凸台与夹具配合，采用反面拉紧工件的方法来完成工件的装夹，装夹方便，缩短加工时间，同时这种装夹方式减小零件的装夹变形，而且夹具结构简单便于生产降低了加工成本；采用粗铣、半精铣、精铣并且在两个粗铣和半精铣之间、半精铣和精铣之间分别进行去应力热处理和修基准，有效保证了壁薄的飞机板筋结构件的尺寸精度。
附图说明
图1为一种飞机板筋结构件示意图；
图2为夹具结构示意图；
图3为带有工艺凸台的工件正面示意图；
图4为带有工艺凸台的工件背面示意图；
图5为工件背面与夹具固定的装夹示意图。
具体实施方式
结合图1-图5所示，一种飞机板筋结构件的加工方法，其包括以下步骤：步骤一，毛坯规方：对锻件毛坯进行尺寸规方，保证基准满足粗加工要求。
步骤二，线切割外型：通过线切割去除毛坯型面的大部分余量，减小粗铣型面去除的余量。
步骤三，粗铣背面型面：粗铣背面型面并沿型面留5毫米余量，同时在背面型面上铣出8个工艺凸台一1作为定位支撑面，并在每个工艺凸台一1上加工形成螺纹孔2，工艺凸台一1至少位于背面型面的周部和中部，距离较远的两个工艺凸台一1上还加工形成定位孔3。由于工件背面平坦，所以粗铣背面型面可以采用常规夹具进行装夹并加工。
步骤四，粗铣正面型面：用图2所示的夹具通过螺栓固定工件，夹具上设有与工件背面的螺纹孔2位置相对应的螺纹孔2，夹具上设有与工件背面的定位孔3位置相对应的定位孔3，将工件背面通过工艺凸台一1的定位孔3与夹具用定位销定位、通过工艺凸台一1的螺纹孔2与夹具用螺栓固定，粗铣正面型面并沿型面留5毫米余量，同时在正面型面上铣出与工艺凸台一1位置相对应的工艺凸台二4，工艺凸台二4位于工件栅格内，工艺凸台二4上设有螺纹孔2同时相应的工艺凸台二4上设有定位孔3。
其中，工艺凸台一1和工艺凸台二4上的定位孔3和螺纹孔2为盲孔；工艺凸台一1上的定位孔3的底部和工艺凸台二4上相对应的定位孔3的底部之间的间距大于工件相应位置的厚度；工艺凸台一1上的螺纹孔2的底部和工艺凸台二4上相对应的螺纹孔2的底部之间的间距大于工件相应位置的厚度，这样当铣去工艺凸台一1和工艺凸台二4时，能够保证工件上没有孔残留；另外，夹具上可以根据工件正面的形状设置相应的避让孔5。
步骤五，去应力热处理。
步骤六，修基准：重新修正背面平面度和定位孔3的位置，来消除应力产生的影响，修正定位孔3可以通过钻孔扩大孔的直径来实现。
步骤七，半精铣正面型面：通过夹具与工艺凸台一1配合实现工件的定位和固定，半精铣零件正面型面，沿型面留2毫米余量。
步骤八，半精铣背面型面，通过夹具与工艺凸台二4配合实现工件的定位和固定，半精铣零件背面型面，沿型面留2毫米余量。
步骤九，去应力热处理，再次热处理消除机加应力。
步骤十，修基准：再次，修正背面平面度和定位孔3的位置。
步骤十一，精铣正面型面：通过夹具与工艺凸台一1配合实现工件的定位和固定，精铣零件正面型面。
步骤十二，精铣背面型面：通过夹具与工艺凸台二4配合实现工件的定位和固定，精铣零件背面型面。
步骤十三，利用常规夹具装夹铣去工艺凸台一1和工艺凸台二4。
步骤十四，线切割，线切割完成部分机加不能加工的位置。
步骤十五，去毛刺并清理工件。
步骤十六，终检，对零件进行三坐标检测，看是否完全满足机匣的设计要求。
本发明设计的装夹方法对板筋类结构件具有通用性，适合于粗加工、半精加工、精加工工序，工艺凸台设计简单实用，在零件正反面各设计适当的工艺凸台既可保证加工时装夹一次完成，缩短加工时间，又可以节省夹具设计制造成本，一套夹具即可完成加工。一次装夹后可完成零件全部型面的粗加工、半精加工或精加工工序，减小零件的装夹变形，保证尺寸精度。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种飞机板筋结构件的加工方法，其特征在于，其用于加工正面带有多个薄壁栅格和背面平坦的飞机板筋结构件，其包括以下步骤：步骤一，毛坯规方：对锻件毛坯进行尺寸规方；
步骤二，线切割外型：去除毛坯型面的部分余量，减小粗铣型面去除的余量；
步骤三，粗铣背面型面：粗铣背面型面并沿型面留a毫米余量，同时在背面型面上铣出n个工艺凸台一，其中n＞1，并在每个工艺凸台一上加工形成螺纹孔，所述工艺凸台一至少位于背面型面的周部和中部，m个工艺凸台一上还加工形成定位孔，其中1＜m≤n；
步骤四，粗铣正面型面：用夹具固定工件，所述夹具上设有与工件背面的螺纹孔位置相对应的螺纹孔，所述夹具上设有与工件背面的定位孔位置相对应的定位孔，将工件背面通过工艺凸台一的定位孔与夹具定位、通过工艺凸台一的螺纹孔与夹具固定，粗铣正面型面并沿型面留a毫米余量，同时在正面型面上铣出与工艺凸台一位置相对应的工艺凸台二，工艺凸台二上设有螺纹孔同时相应的工艺凸台二上设有定位孔；工件正面的工艺凸台二位于工件栅格内；
步骤五，去应力热处理；
步骤六，修基准：修正背面平面度和定位孔的位置；
步骤七，半精铣正面型面：通过夹具与工艺凸台一配合实现工件的定位和固定，半精铣零件正面型面，沿型面留b毫米余量，其中b＜a；
步骤八，半精铣背面型面，通过夹具与工艺凸台二配合实现工件的定位和固定，半精铣零件背面型面，沿型面留b毫米余量，其中b＜a；
步骤九，去应力热处理；
步骤十，修基准：修正背面平面度和定位孔的位置；
步骤十一，精铣正面型面：通过夹具与工艺凸台一配合实现工件的定位和固定，精铣零件正面型面；
步骤十二，精铣背面型面：通过夹具与工艺凸台二配合实现工件的定位和固定，精铣零件背面型面；
步骤十三，铣去工艺凸台一和工艺凸台二；
步骤十四，线切割；
步骤十五，去毛刺并清理工件；
步骤十六，终检。
2.根据权利要求1所述的一种飞机板筋结构件的加工方法，其特征在于：工艺凸台一和工艺凸台二上的定位孔和螺纹孔为盲孔；工艺凸台一上的定位孔的底部和工艺凸台二上相对应的定位孔的底部之间的间距大于工件相应位置的厚度；工艺凸台一上的螺纹孔的底部和工艺凸台二上相对应的螺纹孔的底部之间的间距大于工件相应位置的厚度。
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