專利名稱：一種雙曲面薄壁壁板加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙曲面薄壁壁板加工 工藝。
背景技術(shù)：
飛機(jī)油箱壁板是采用雙曲面薄壁壁板，材料為L(zhǎng)D5鋁合金，壁厚最薄處 為1.5mm，為增加零件強(qiáng)度， 一般在曲面外形面上有多處筋條。因此，這類 零件形狀復(fù)雜，加工難度大。目前，這種零件一般是鈑金件或平面薄壁件經(jīng) 過(guò)噴丸處理形成曲面。在采用鈑金加工，最后鉚接成形時(shí)，筋條與腹板的密 封性無(wú)法保證，存在漏油現(xiàn)象，無(wú)法滿足使用要求；噴丸成形方式只適用于 弧度不大的壁板，對(duì)于曲率大的零件無(wú)能為力。整體進(jìn)行機(jī)械加工，則沒(méi)有 以上加工方式的缺點(diǎn)，但加工難度很大。 一般的薄壁件腹板面均是平面，然 后在單邊或雙邊增加筋條。加工方案主要在零件周圍增加工藝補(bǔ)塊，加工零 件時(shí)，利用工藝補(bǔ)塊和工藝孔進(jìn)行定位。但雙曲面薄壁件由于零件外形為弧 面，零件本身沒(méi)有平面進(jìn)行定位，無(wú)法采用一般的工藝方法進(jìn)行加工。
加工這個(gè)零件有以下三大難點(diǎn)1)零件為雙曲面薄壁件，加工中控制 零件的變形為一大難點(diǎn)；2)零件沒(méi)有平面可以作為裝夾、定位的基準(zhǔn)；且 零件為曲面薄壁型結(jié)構(gòu)，沒(méi)有合理的專用工裝進(jìn)行定位裝夾，腹板厚度1. 5mm 很難保證；3)零件形狀復(fù)雜，程序的編制、合理的切削方式難以定制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)數(shù)控程序的加工余量，加工速度、走刀 方式等參數(shù)，使零件能夠均勻的去除余量，最大限度減少零件的變形量；采 用整體弧面真空吸附平臺(tái)對(duì)零件進(jìn)行吸附加工，解決了零件裝夾、定位的難題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是， 一種雙曲面薄壁壁板加工工藝，采用三坐標(biāo)普通 數(shù)控銑床進(jìn)行粗加工，采用五坐標(biāo)高速銑進(jìn)行半精加工和精加工，其特征在 于，工藝流程如下
1) 粗加工首先，在毛坯兩側(cè)用壓板槽裝夾，進(jìn)行凹型面加工，加工后
毛坯凹型面留余量15mm，同時(shí)加工出兩側(cè)的工藝補(bǔ)塊，工藝補(bǔ)塊與凹型面的 兩邊平齊；然后，翻面進(jìn)行凸型面加工，加工前先將凸型面兩側(cè)的工藝補(bǔ)塊 的平面銑至雙曲面薄壁壁板毛坯高度的V4，加工后凸面留工藝余量15mm; 加工毛坯的前后端面，并在零件凸面最高端的中心線處加工出二個(gè)帶孔的定 位耳片，且定位耳片分別與前后端連為一體;
2) 熱處理，ob^365MPa;使用鹽浴淬火，保溫溫度505。C 525。C，時(shí) 間120min，自然時(shí)效〉96h;
3) 半精加工
a. 加工凹型面；使凹型面朝上，用標(biāo)準(zhǔn)墊塊墊高并夾緊兩側(cè)的工藝補(bǔ) 塊，加工凹型面，預(yù)留5mm工藝余量；
b. 加工凸型面；使凸型面朝上，用機(jī)床上的探頭對(duì)定位耳片進(jìn)行定 位，加工凸型面,預(yù)留3mm工藝余量；
4) 時(shí)效自然時(shí)效48小時(shí)；
5) 精加工
a. 加工凹型面；使凹型面朝上，用標(biāo)準(zhǔn)墊塊墊高并夾緊兩側(cè)的工藝 補(bǔ)塊，通過(guò)機(jī)床上的探頭對(duì)定位耳片進(jìn)行定位，精加工凹面后進(jìn)行計(jì)量；
b. 加工凸型面；使凸型面朝上，將雙曲面薄壁壁板裝夾于預(yù)制型面 的真空平臺(tái)上，使型面與真空平臺(tái)的預(yù)制型面對(duì)應(yīng)吸附貼合平整，用定位耳 片進(jìn)行定位，進(jìn)行凸面精加工，使雙曲面薄壁壁板厚度達(dá)到1.5mm;
56)切斷工藝補(bǔ)塊和定位耳片。
所述預(yù)制型面為外型面與零件的凹型面對(duì)應(yīng)的型模。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，減少了零件的變形量，解決了零件裝夾、定位的難題， 在實(shí)際加工前還使用了加工仿真軟件進(jìn)行程序驗(yàn)證，有效地檢査出數(shù)控程序 的錯(cuò)誤和機(jī)床的超程，碰撞等各種問(wèn)題，最大限度的保證數(shù)控程序的正確性。


圖1是本發(fā)明雙曲面薄壁壁板的示意圖 圖2是本發(fā)明中雙曲面薄壁壁板的凹面裝夾示意圖 圖3是本發(fā)明中雙曲面薄壁壁板的凸面裝夾示意圖 圖4是本發(fā)明中雙曲面薄壁壁板的真空平臺(tái)裝夾示意圖
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖1至4，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明雙曲面薄壁壁板 采用三坐標(biāo)普通數(shù)控銑床進(jìn)行粗加工，采用五坐標(biāo)高速銑進(jìn)行半精加工和精
加工，工藝流程如下
1) 粗加工:首先，在毛坯兩側(cè)用壓板槽裝夾，進(jìn)行凹型面加工，加工后 毛坯凹型面留余量15mm，同時(shí)加工出兩側(cè)的工藝補(bǔ)塊2，工藝補(bǔ)塊2與凹型 面的兩邊平齊；然后，翻面進(jìn)行凸型面加工，加工前先將凸型面兩側(cè)的工藝 補(bǔ)塊2的平面銑至雙曲面薄壁壁板毛坯高度的1/4，加工后凸面留工藝余量 15ram;加工毛坯的前后端面，并在零件凸面最高端的中心線處加工出二個(gè)帶 孔的定位耳片l，且定位耳片1分別與前后端連為一體；
2) 熱處理，ob》365MPa;使用鹽浴淬火，保溫溫度505°C 525°C， 時(shí)間120min，自然時(shí)效〉96h;
3) 半精加工
a.加工凹型面；使凹型面朝上，用標(biāo)準(zhǔn)墊塊3墊高并夾緊兩側(cè)的工藝補(bǔ)塊2，加工凹型面，預(yù)留5mm工藝余量；
b.加工凸型面；使凸型面朝上，用機(jī)床上的探頭對(duì)定位耳片1進(jìn)行 定位，加工凸型面，預(yù)留3mm工藝余量；
4) 時(shí)效自然時(shí)效48小時(shí)；
5) 精加工
a. 加工凹型面；使凹型面朝上，用標(biāo)準(zhǔn)墊塊3墊高并夾緊兩側(cè)的工 藝補(bǔ)塊2，通過(guò)機(jī)床上的探頭對(duì)定位耳片1進(jìn)行定位，精加工凹面后進(jìn)行計(jì)
b. 加工凸型面；使凸型面朝上，將雙曲面薄壁壁板裝夾于預(yù)制型面 的真空平臺(tái)上，使型面與真空平臺(tái)的預(yù)制型面對(duì)應(yīng)吸附貼合平整，用定位耳 片1進(jìn)行定位，進(jìn)行凸面精加工，使雙曲面薄壁壁板厚度達(dá)到1.5mm;
6) 切斷工藝補(bǔ)塊2和定位耳片1。 所述預(yù)制型面為外型面與零件的凹型面對(duì)應(yīng)的型模。 具體加工參數(shù)如下
1) 粗加工
使用機(jī)床三坐標(biāo)普通數(shù)控銑床； 使用刀具4)40R5鑲刀片立銑刀；
加工參數(shù)切深5 8mm;切寬32mm;零件留余量15mm; 機(jī)床轉(zhuǎn)速1200rpm; 切削速度800mmpm。
2) 半精加工
使用機(jī)床五坐標(biāo)高速銑；
使用刀具4)20R3整體硬質(zhì)合金刀；
加工參數(shù)切深2 4mm;切寬6mm;零件留余量2 4mrn;
機(jī)床轉(zhuǎn)速13000 16000rpm;切削速度8000 12000mmpm。 3)精加工
使用機(jī)床五坐標(biāo)高速銑； 使用刀具小20R3整體硬質(zhì)合金刀； 加工參數(shù)切深O. 5 2mrn;切寬2 4mm;; 機(jī)床轉(zhuǎn)速13000 16000rpm; 切削速度8000 12000mmpm。
以上加工工藝，用于加工雙曲面薄壁類大型零件(通常為飛機(jī)上的帶曲 面壁板類零件)，可以有效的控制零件變形，保證薄壁壁厚尺寸。
權(quán)利要求
1、一種雙曲面薄壁壁板加工工藝，采用三坐標(biāo)普通數(shù)控銑床進(jìn)行粗加工，采用五坐標(biāo)高速銑進(jìn)行半精加工和精加工，其特征在于，工藝流程如下1)粗加工首先，在毛坯兩側(cè)用壓板槽裝夾，進(jìn)行凹型面加工，加工后毛坯凹型面留余量15mm，同時(shí)加工出兩側(cè)的工藝補(bǔ)塊[2]，工藝補(bǔ)塊[2]與凹型面的兩邊平齊；然后，翻面進(jìn)行凸型面加工，加工前先將凸型面兩側(cè)的工藝補(bǔ)塊[2]的平面銑至雙曲面薄壁壁板毛坯高度的1/4，加工后凸面留工藝余量15mm；加工毛坯的前后端面，并在零件凸面最高端的中心線處加工出二個(gè)帶孔的定位耳片[1]，且定位耳片[1]分別與前后端連為一體；2)熱處理，σb≥365MPa；使用鹽浴淬火，保溫溫度505℃～525℃，時(shí)間120min，自然時(shí)效＞96h；3)半精加工a.加工凹型面；使凹型面朝上，用標(biāo)準(zhǔn)墊塊[3]墊高并夾緊兩側(cè)的工藝補(bǔ)塊[2]，加工凹型面，預(yù)留5mm工藝余量；b.加工凸型面；使凸型面朝上，用機(jī)床上的探頭對(duì)定位耳片[1]進(jìn)行定位，加工凸型面，預(yù)留3mm工藝余量；4)時(shí)效自然時(shí)效48小時(shí)；5)精加工a.加工凹型面；使凹型面朝上，用標(biāo)準(zhǔn)墊塊[3]墊高并夾緊兩側(cè)的工藝補(bǔ)塊[2]，通過(guò)機(jī)床上的探頭對(duì)定位耳片[1]進(jìn)行定位，精加工凹面后進(jìn)行計(jì)量；b.加工凸型面；使凸型面朝上，將雙曲面薄壁壁板裝夾于預(yù)制型面的真空平臺(tái)上，使型面與真空平臺(tái)的預(yù)制型面對(duì)應(yīng)吸附貼合平整，用定位耳片[1]進(jìn)行定位，進(jìn)行凸面精加工，使雙曲面薄壁壁板厚度達(dá)到1.5mm；6)切斷工藝補(bǔ)塊[2]和定位耳片[1]。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙曲面薄壁壁板加工工藝，其特征在于，所 述預(yù)制型面為外型面與零件的凹型面對(duì)應(yīng)的型模。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙曲面薄壁壁板加工工藝。采用三坐標(biāo)普通數(shù)控銑床進(jìn)行粗加工，采用五坐標(biāo)高速銑進(jìn)行半精加工和精加工，工藝流程分為粗加工、熱處理、半精加工、自然時(shí)效、精加工、在真空平臺(tái)上精加工、切斷工藝凸臺(tái)，通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)數(shù)控程序的加工余量，加工速度、走刀方式等參數(shù)，使零件能夠均勻的去除余量，最大限度減少零件的變形量；采用整體弧面真空吸附平臺(tái)對(duì)零件進(jìn)行吸附加工，解決了零件裝夾、定位的難題。
文檔編號(hào)B23C3/00GK101670462SQ200910186128
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者勇 傅, 翔 廖, 柳 袁, 明 黎 申請(qǐng)人:江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司