CN114160851A

CN114160851A - 一种飞行器尾翼骨架的加工方法

Info

Publication number: CN114160851A
Application number: CN202111661876.7A
Authority: CN
Inventors: 陈海洋; 闫杰; 刘德俊; 杨晓冬; 韩彩锐
Original assignee: Hubei Sanjiang Aerospace Group Hongyang Electromechanical Co Ltd
Current assignee: Hubei Sanjiang Aerospace Group Hongyang Electromechanical Co Ltd
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2022-03-11
Anticipated expiration: 2041-12-30
Also published as: CN114160851B

Abstract

本发明公开了一种飞行器尾翼骨架的加工方法。该方法适用于飞行器技术领域，其中包括在尾翼骨架的毛坯件上标记余量线，毛坯件上设置有多个工艺凸台，按照余量线铣削出每个工艺凸台的两个相对的基准面，然后对基准面进行精修，每个工艺凸台的两个基准面分别与毛坯件的两个翼面对应，以基准面确定毛坯件的两个翼面的理论中心面，结合余量线，粗加工毛坯件以形成粗加工件，通过基准面确定理论中心面与粗加工件的底面垂直，精加工粗加工件以形成精加工件，去除所有的工艺凸台。本发明对加工工序进行了合理的设计，特别是其中采用了工艺凸台的基准面进行定位，提高了加工效果和零件质量稳定性。

Description

一种飞行器尾翼骨架的加工方法

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种飞行器尾翼骨架的加工方法。

背景技术

尾翼是飞行器的重要结构件，主要起平衡作用，骨架作为尾翼的基体部件，骨架采用钛合金ZTA15石墨精密铸造而成，其形状为T型大型网格状薄壁结构，产品精度要求较高，铸造钛合金ZTA15材料强度和硬度高，热传导率低，加工过程中产生的切削热不易散出，原材料残余应力较大，在加工过程中容易产生变形，同时结构件为网格状薄壁结构，加工时易产生颤刀现象，这种结构的加工过程存在较大的难点。

现有的机械加工是通过设计斜面工装，调平翼面找正后进行铣削加工，然后选用适合切削钛合金的棒铣刀直接进行铣削加工，通过该方法加工出来的零件质量稳定性差，产品易变形，此外，棒铣刀铣削时容易颤刀甚至刀具断裂，刀具成本高，且表面质量不好，最终影响产品的整体性能。

发明内容

本发明旨在至少能够在一定程度上解决现有的飞行器尾翼骨架的加工方法效果差的技术问题。为此，本发明提供了一种飞行器尾翼骨架的加工方法。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种飞行器尾翼骨架的加工方法，所述方法包括：

在具有多个工艺凸台的尾翼骨架的毛坯件上标记余量线；

按照所述余量线铣削出每个所述工艺凸台的两个相对的基准面，然后对所述基准面进行精修，每个所述工艺凸台的两个所述基准面分别与所述毛坯件的两个翼面对应；

以所述基准面确定所述毛坯件的两个所述翼面的理论中心面，结合所述余量线，粗加工所述毛坯件以形成所述粗加工件；

通过所述基准面确定所述理论中心面与所述粗加工件的底面垂直，精加工所述粗加工件以形成精加工件；

去除多个所述工艺凸台。

进一步地，所述基准面的平面度、平行度均不大于0.05。

进一步地，所述粗加工所述毛坯件以形成所述粗加工件，包括：粗加工所述毛坯件的底座，所述粗加工所述毛坯件的底座包括粗加工R圆弧面以及粗加工底座上下陷，所述粗加工R圆弧面以及所述粗加工底座上下陷采用的刀具均为

减振方肩铣刀。

进一步地，所述粗加工所述毛坯件以形成所述粗加工件，还包括粗加工翼面以及粗加工翼面下陷，所述粗加工翼面以及粗加工翼面下陷采用的刀具均为所述

减振方肩铣刀。

进一步地，所述粗加工R圆弧面、所述粗加工底座上下陷、所述粗加工翼面以及所述粗加工翼面下陷的铣削参数均为余量1mm，转速1000r/min，切削深度2mm，进给量150mm/min。

进一步地，所述精加工所述粗加工件以形成精加工件，包括：精加工底座上下陷，所述精加工底座上下陷采用的刀具为D16圆柱直柄接杆、方肩铣刀以及刀片组合构成的刀具。

进一步地，所述精加工所述粗加工件以形成精加工件，还包括：精加工翼面，所述精加工翼面采用的刀具为所述D16圆柱直柄接杆、方肩铣刀以及刀片组合构成的刀具。

进一步地，所述精加工所述粗加工件以形成精加工件，还包括：精加工翼面下陷，所述精加工翼面下陷采用的刀具为D10圆柱直柄接杆、方肩铣刀以及刀片组合构成的刀具。

进一步地，所述精加工底座上下陷、所述精加工翼面以及所述精加工翼面下陷的铣削参数均为余量0mm，转速600r/min，切削深度0.3mm，进给量50mm/min～100mm/min。

进一步地，所述精加工所述粗加工件以形成精加工件，还包括：精加工R圆弧面，所述精加工R圆弧面采用的刀具为

整体硬质合金仿形铣削球头切削头。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

本发明所提出的一种飞行器尾翼骨架的加工方法，采用了余量线标记、工艺凸台加工、毛坯件粗加工、粗加工件精加工以及工艺凸台移除等工序，对加工工序进行了合理的设计，特别是其中采用了工艺凸台的基准面进行定位，提高了加工效果和零件质量稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的飞行器尾翼骨架的结构示意图；

图2为本发明实施例的工艺凸台在毛坯件上的安装示意图；

图3为本发明实施例的一种飞行器尾翼骨架的加工方法的流程示意图。

附图标记：

1-翼面；2-底座；3-工艺凸台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面结合附图并参考具体实施例描述本发明：

图1为本发明实施例的飞行器尾翼骨架，结合图1，该尾翼骨架包括翼面1以及底座2，翼面1设置在尾翼骨架相对的两面，底座2设置在尾翼骨架的底部。

本发明实施例所提出的一种飞行器尾翼骨架的加工方法，包括：。

S1：在具有多个工艺凸台3的尾翼骨架的毛坯件上标记余量线；

S2：按照余量线铣削出每个工艺凸台3的两个相对的基准面，然后对基准面进行精修，每个工艺凸台3的两个基准面分别与毛坯件的两个翼面1对应；

S3：以基准面确定毛坯件的两个翼面1的理论中心面，结合余量线，粗加工毛坯件以形成粗加工件；

S4：通过基准面确定理论中心面与粗加工件的底面垂直，精加工粗加工件以形成精加工件；

S5：去除多个工艺凸台3。

上述加工工序具有合理的设计，特别是其中采用了工艺凸台3的基准面进行定位，能够提高尾翼骨架的加工效果和质量稳定性。

图2为工艺凸台3在毛坯件上的安装示意图，结合图2，该安装示意图包括翼面1、底座2以及工艺凸台3，其中，共设置有6个工艺凸台3，2个工艺凸台3间隔地设置在毛坯件的顶部，1个工艺凸台3设置在毛坯件的一侧，3个工艺凸台3间隔地设置在，毛坯件的底部，当然，工艺凸台3也可以有其他的设置个数和方式，只需满足要求定位即可，本发明实施例对此不作限制。

本发明实施例中，基准面的平面度、平行度均不大于0.05，以满足理论中心面与底座2的底面的垂直度要求。

本发明实施例的步骤S3中，在对毛坯件进行粗加工的工序中，包括粗加工毛坯件的底座2、粗加工翼面1以及粗加工翼面下陷，其中，在粗加工毛坯件的底座2中，包括粗加工R圆弧面以及粗加工底座上下陷，粗加工R圆弧面以及粗加工底座上下陷采用的刀具均为

减振方肩铣刀，粗加工翼面1以及粗加工翼面下陷采用的刀具均为

减振方肩铣刀。

优选地，粗加工R圆弧面、粗加工底座上下陷、粗加工翼面1以及粗加工翼面下陷的铣削参数均为余量1mm，转速1000r/min，切削深度2mm，进给量150mm/min。

以通过上述的具体工序，实现飞行器的尾翼骨架的粗加工。

本发明实施例的步骤S4中，在对粗加工件进行精加工以形成精加工件时，刀具必须选用红硬性好、抗弯强度高、导热性能好、抗粘结、抗扩散、抗氧化磨损性能好、抗振性好的刀具结构及材料，且由于零件加工深度与刀具直径的长径比大于4×D倍径，加工过程中振动更加严重，造成刀具极为容易崩刃，且内部型腔槽侧壁很薄，加工时零件容易变形，而采用硬质合金刀杆+方肩铣刀+刀片的组合刀具。

具体地，在对粗加工件进行精加工的工序中，包括精加工底座上下陷、精加工翼面1、精加工翼面下陷以及精加工R圆弧面，其中，精加工底座上下陷采用的刀具为D16圆柱直柄接杆、方肩铣刀以及刀片组合构成的刀具，精加工翼面1采用的刀具为D16圆柱直柄接杆、方肩铣刀以及刀片组合构成的刀具，精加工翼面下陷采用的刀具为D10圆柱直柄接杆、方肩铣刀以及刀片组合构成的刀具，精加工R圆弧面采用的刀具为

整体硬质合金仿形铣削球头切削头。

优选地，精加工底座上下陷、精加工翼1以及精加工翼面下陷的铣削参数均为余量0mm，转速600r/min，切削深度0.3mm，进给量50mm/min～100mm/min。

以通过上述的具体工序，实现飞行器的尾翼骨架的精加工。

本发明实施例中，由于尾翼骨架是采用钛合金ZTA15石墨精密铸造而成，其中，钛与刀具之间存在污染和咬焊倾向，钛的铣削比车削加工更困难。采用顺铣可以最大限度地降低加工前沿产生的切屑瘤对铣刀的破坏以及切削与切削刃的焊合程度。

在本发明实施例的步骤S5之后，还需对精加工件进行修平接刀台、去毛刺、攻螺纹等工序。

本发明实施例中，可以在毛坯件上焊接工艺凸台3，也可以在毛坯件进行铸造时，将工艺凸台3与毛坯件一起铸造，本发明实施例对此不作限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种飞行器尾翼骨架的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：

在具有多个工艺凸台的尾翼骨架的毛坯件上标记余量线；

去除多个所述工艺凸台。

2.根据权利要求1所述的飞行器尾翼骨架的加工方法，其特征在于，所述基准面的平面度、平行度均不大于0.05。

3.根据权利要求1所述的飞行器尾翼骨架的加工方法，其特征在于，所述粗加工所述毛坯件以形成所述粗加工件，包括：粗加工所述毛坯件的底座，所述粗加工所述毛坯件的底座包括粗加工R圆弧面以及粗加工底座上下陷，所述粗加工R圆弧面以及所述粗加工底座上下陷采用的刀具均为

减振方肩铣刀。

4.根据权利要求3所述的飞行器尾翼骨架的加工方法，其特征在于，所述粗加工所述毛坯件以形成所述粗加工件，还包括粗加工翼面以及粗加工翼面下陷，所述粗加工翼面以及粗加工翼面下陷采用的刀具均为所述

减振方肩铣刀。

5.根据权利要求4所述的飞行器尾翼骨架的加工方法，其特征在于，所述粗加工R圆弧面、所述粗加工底座上下陷、所述粗加工翼面以及所述粗加工翼面下陷的铣削参数均为余量1mm，转速1000r/min，切削深度2mm，进给量150mm/min。

6.根据权利要求1所述的飞行器尾翼骨架的加工方法，其特征在于，所述精加工所述粗加工件以形成精加工件，包括：精加工底座上下陷，所述精加工底座上下陷采用的刀具为D16圆柱直柄接杆、方肩铣刀以及刀片组合构成的刀具。

7.根据权利要求6所述的飞行器尾翼骨架的加工方法，其特征在于，所述精加工所述粗加工件以形成精加工件，还包括：精加工翼面，所述精加工翼面采用的刀具为所述D16圆柱直柄接杆、方肩铣刀以及刀片组合构成的刀具。

8.根据权利要求7所述的飞行器尾翼骨架的加工方法，其特征在于，所述精加工所述粗加工件以形成精加工件，还包括：精加工翼面下陷，所述精加工翼面下陷采用的刀具为D10圆柱直柄接杆、方肩铣刀以及刀片组合构成的刀具。

9.根据权利要求8所述的飞行器尾翼骨架的加工方法，其特征在于，所述精加工底座上下陷、所述精加工翼面以及所述精加工翼面下陷的铣削参数均为余量0mm，转速600r/min，切削深度0.3mm，进给量50mm/min～100mm/min。

10.根据权利要求9所述的飞行器尾翼骨架的加工方法，其特征在于，所述精加工所述粗加工件以形成精加工件，还包括：精加工R圆弧面，所述精加工R圆弧面采用的刀具为

整体硬质合金仿形铣削球头切削头。