一種鋁合金舵面機械加工工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋁合金舵面機械加工工藝方法，該方法包括加工前準(zhǔn)備鋁合金板材預(yù)拉伸、精銑夾頭厚度及外形、槍鉆加工深孔、高速銑精銑型面和線切割加工去夾頭；采用預(yù)拉伸板材，從原材料著手降低材料成型過程中產(chǎn)生的內(nèi)部原始應(yīng)力，減少后續(xù)加工中零件變形；采用外排屑深孔槍鉆替代鏜孔工序，有效減少加工時間，且可以加工深徑比大于10倍的深孔；采用高速銑加工減少銑削加工中切削力引起的加工應(yīng)力以及切削熱引起的變形，免去了熱處理生產(chǎn)的費用和時間；采用線切割替代銑加工去夾頭，進一步減少加工應(yīng)力，控制零件變形。該加工工藝加工效率低且零件質(zhì)量難以保證，可實現(xiàn)舵面、彈翼類零件優(yōu)質(zhì)高效低成本加工。
【專利說明】
一種鋁合金舵面機械加工工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁合金機械加工方法，特別是一種鋁合金舵面的機械加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]折疊舵/翼可以減輕結(jié)構(gòu)重量，縮小結(jié)構(gòu)尺寸，提高導(dǎo)彈的機動性，在戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈上廣泛應(yīng)用。該類型舵面/彈翼一般采用多型面、中心面具有折疊孔的鋁合金薄板結(jié)構(gòu)，如圖1所示。零件加工中不易裝夾，局部材料去除余量大，容易變形，型面對稱度不易保證，加工質(zhì)量難以控制，生產(chǎn)效率也較低。
[0003]折疊舵/翼傳統(tǒng)加工工藝一般是選擇普通鋁合金板材2A12、7A09，工藝流程一般為:①粗銑外形及型面；②麻花鉆粗加工孔熱處理；④半精銑夾頭；⑤半精銑外形及型面熱處理；⑦精銑夾頭；⑧精銑外形及型面精鏜孔；⑩銑加工去夾頭。這種工藝流程至少需要包括兩道熱處理在內(nèi)的10道工序，其缺點是:工序長，采用普通低速銑加工需要反復(fù)翻面以控制變形，熱處理工序增加了生產(chǎn)費用和時間，鏜孔工序加工時間長且難以加工深徑比大于10倍的深孔，銑加工去夾頭易造成零件變形等，該加工工藝加工效率低且零件質(zhì)量難以保證。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種鋁合金舵面機械加工工藝方法，克服了傳統(tǒng)加工方法的缺點。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容如下:
[0005]加工前準(zhǔn)備，將鋁合金板材2A12、7A09淬火后沿軋制方向施加1%?3%的永久拉伸塑性變形，使拉伸應(yīng)力與原來的淬火殘余應(yīng)力疊加后發(fā)生塑性變形，使殘余應(yīng)力得以緩和與釋放，有效減少后續(xù)加工中的材料變形；
[0006]第一步，精銑夾頭厚度及外形:在普通銑床上采用面銑刀，將厚度方向上加工至零件最大包絡(luò)厚度尺寸，其公差取型面最終對稱度精度的1/5?1/3，采用立銑刀將周邊外形尺寸加工至零件最終尺寸，寬度方向上留夾頭寬度約20mm。
[0007]第二步，槍鉆加工深孔:采用用于槍管加工的槍鉆作為深孔加工刀具，一次連續(xù)進給即可達到需要鉆、鏜工序才能保證的加工質(zhì)量，孔徑精度達IT7?IT9，表面粗糙度為Ra0.04?3.2 μ m，最大加工深徑比超過100，可滿足該類零件加工需求。
[0008]第三步，高速銑精銑型面:切削速度超過1000m/min時，切削力隨切削速度的增大而減小，工件表面溫度低，加工殘余應(yīng)力小，加工表面質(zhì)量高，高速加工是鋁合金薄壁構(gòu)件高精度加工的一種有效方法。本工序采用硬質(zhì)合金立銑刀，對于直徑大于1mm的刀具，通過調(diào)整轉(zhuǎn)速使切削速度達到1000m/min，或?qū)τ谥睆叫∮?mm的刀具，主軸轉(zhuǎn)速達到8000r/min以上，有效控制變形。
[0009]第四步，線切割加工去夾頭:通過電火花線切割加工零件下方配合槽，實際加工中要求電極絲從較薄一側(cè)切入，進一步減小加工應(yīng)力，保證零件形位公差要求。
[0010]采用預(yù)拉伸板材，從原材料著手降低材料成型過程中產(chǎn)生的內(nèi)部原始應(yīng)力，以減少后續(xù)加工中零件變形；采用外排屑深孔槍鉆替代鏜孔工序，有效減少加工時間，且可以加工深徑比大于10倍的深孔；采用高速銑加工減少銑削加工中切削力引起的加工應(yīng)力以及切削熱引起的變形，免去了熱處理生產(chǎn)的費用和時間；采用線切割替代銑加工去夾頭，進一步減少加工應(yīng)力，控制零件變形。該加工工藝加工效率高且零件質(zhì)量得以保證，可實現(xiàn)舵面、彈翼類零件優(yōu)質(zhì)高效低成本加工，適合于批量加工。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是折疊舵零件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是折置航第一步工序后零件結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖3是折置航第_■步工序后零件結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]圖4是折疊舵第三步工序后零件結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0015]某折疊舵長300mm,寬150mm,最大厚度25mm,斜邊角度45 ° ,開槽長50mm,寬30mm，厚度對稱中心面通孔直徑舛2廣°4，距長邊15臟，要求型面對稱度0.1mm ;具體工藝方法如下:
[0016]加工前準(zhǔn)備，將鋁合金板材7A09淬火后沿軋制方向施加1%?3%的永久拉伸塑性變形，并將板材下料至尺寸31mmX 180mmX 35mm ；
[0017]第一步,精統(tǒng)夾頭厚度及外形:在普通統(tǒng)床上采用032面纟先刀纟先厚度至25(fO2mDX，采用010立銑刀將周邊外形，長300mm，寬170mm，斜邊角度45°，槽不加工，加工后零件結(jié)構(gòu)如圖2所示；
[0018]第二步，槍鉆加工深孔:在槍鉆機床上采用直徑012.02mm長400mm槍鉆加工通孔，厚度方向距側(cè)邊12.5mm，距長邊15mm，加工后零件結(jié)構(gòu)如圖3所示；
[0019]第三步，高速銑精銑型面:在數(shù)控銑床上用壓板裝夾夾頭，采用040腿1面銑刀，轉(zhuǎn)速12000rpm、切削線速度1500m/min,加工開闊型面，采用直徑08imb球頭統(tǒng)刀，主軸轉(zhuǎn)速1000r/min，加工曲面，加工后零件結(jié)構(gòu)如圖4所示；
[0020]第四步，線切割加工去夾頭:壓板裝夾夾頭，在線切割機床上加工零件下方配合槽以及窄側(cè)夾頭，加工中要求電極絲從較薄一側(cè)切入，保證零件形位公差要求，加工后零件結(jié)構(gòu)如圖1所示。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁合金舵面機械加工工藝方法，其特征在于: 加工前準(zhǔn)備，將鋁合金板材2A12或7A09淬火后沿軋制方向施加1%?3%的永久拉伸塑性變形；第一步，精銑夾頭厚度及外形:在普通銑床上采用面銑刀，將厚度方向上加工至零件最大包絡(luò)厚度尺寸，其公差取型面最終對稱度精度的1/5?1/3，采用立銑刀將周邊外形尺寸加工至零件最終尺寸，寬度方向上留夾頭寬度約20mm ； 第二步，槍鉆加工深孔:采用用于槍管加工的槍鉆作為深孔加工刀具，一次連續(xù)進給； 第三步，高速銑精銑型面:采用硬質(zhì)合金立銑刀，對于直徑大于1mm的刀具，通過調(diào)整轉(zhuǎn)速使切削速度達到1000m/min，或?qū)τ谥睆叫∮?mm的刀具，調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速達到8000r/min以上； 第四步，線切割加工去夾頭:通過電火花線切割加工零件下方配合槽，要求電極絲從零件較薄一側(cè)切入。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁合金舵面機械加工工藝方法，其特征在于，第三步，在高速銑精銑型面工序中:采用040mm面銑刀，轉(zhuǎn)速12000rpm、切削線速度1500m/min，加工開闊型面，采用直徑08mra球頭銑刀，主軸轉(zhuǎn)速1000r/min，加工曲面。
【文檔編號】B23P15/00GK104128745SQ201410300180
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】魏建中, 耿久全 申請人:北京航天新風(fēng)機械設(shè)備有限責(zé)任公司