一種外部帶筋條蒙皮零件的精密制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種機(jī)械加工方法，具體涉及一種外部帶筋條蒙皮零件的精密制造方法，它適用于航空航天用外部帶筋條蒙皮零件的精密制造。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，框架蒙皮焊接類結(jié)構(gòu)越來越多的出現(xiàn)在導(dǎo)彈武器中，其蒙皮具有著薄壁，異型，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高的特點，制造加工難度極大。
[0003 ]由于其較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特點及較高的精度要求，在生產(chǎn)中一般使用較厚的板材機(jī)加成型，不僅消耗的板材體積大，且加工周期長，同時由于金屬的去除量較大，導(dǎo)致零件加工后變形較大，很難保證加工精度。
[0004]本方法根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點，選用較薄的板材，使用鈑金成型的方法將板材預(yù)成型，然后加工沒有筋條的內(nèi)型面，將該型面與真空胎工裝貼合，加工帶有筋條的外型面，從而減少零件的切削量，同時，由于選用的板材較薄，金屬去除率較少，減小了內(nèi)應(yīng)力的釋放，提高了零件的加工精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種外部帶筋條蒙皮零件的精密制造方法，它可實現(xiàn)使用較薄板材實現(xiàn)外部帶筋條蒙皮零件的精密制造。
[0006]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種外部帶筋條蒙皮零件的精密制造方法，它包括如下步驟，
[0007]第一步:依據(jù)蒙皮零件結(jié)構(gòu)特點及鈑金成型精度，計算所需的最薄板材，并將板材預(yù)成型；
[0008]第二步:激光掃描預(yù)成型板材，并與蒙皮對比，如預(yù)成型板材完全包容蒙皮，則可直接確定板材的加工基準(zhǔn)，如不能完全包容，則繼續(xù)修正板材，直至其完全包容蒙皮零件；
[0009]第三步:按三維模型中確定的板材加工基準(zhǔn)來加工內(nèi)型面，保證表面粗糙度高于Ra6.3，確保真空胎吸附牢固；
[0010]第四步:使用內(nèi)型面真空胎吸附已加工完成的蒙皮內(nèi)型面，加工其外形面；
[0011 ]第五步:加工完成后使用隨形工裝夾緊零件進(jìn)行穩(wěn)定化處理，釋放切削應(yīng)力，保證零件最終精度。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點是，采用本發(fā)明提供的加工方法，能夠解決薄壁、異型、外部帶筋條蒙皮類零件的制造周期長，精度低的難點。
【附圖說明】
[0013]圖1為帶外部筋條的蒙皮零件；
[0014]圖2為預(yù)成型的板材；
[0015]圖3為三維軟件中蒙皮與預(yù)成型板材的相對位置；
[0016]圖4為真空胎工裝；
[0017]圖5為熱處理隨形工裝。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)介紹:
[0019]—種外部帶筋條蒙皮零件的精密制造方法。第一步:將板材預(yù)成型:根據(jù)蒙皮結(jié)構(gòu)特點將板材預(yù)成型。第二步:激光掃描預(yù)成型板材，并與蒙皮比對，確保預(yù)成型板材包容蒙皮，同時確定預(yù)成型板材的加工基準(zhǔn);第三步:機(jī)加蒙皮內(nèi)部曲面;第四步:加工蒙皮外表面:使用隨形真空胎吸附已加工內(nèi)部曲面，加工外部曲面;第五步:穩(wěn)定化處理:將加工完成的蒙皮零件使用隨形工裝固定并進(jìn)行穩(wěn)定化處理以消除切削應(yīng)力。
[0020]該方法關(guān)鍵點:
[0021]①板材預(yù)成型后使用三維掃描設(shè)備掃描出預(yù)成型板材點云，并構(gòu)建實體模型，使用三維軟件調(diào)整蒙皮模型與板材實體模型之間的相對位置關(guān)系，直至預(yù)成型板材完全包容蒙皮，如預(yù)成型板材不能包容蒙皮零件，則繼續(xù)修正板材，直至其完全包容蒙皮零件。
[0022]②確定預(yù)成型板材的加工基準(zhǔn):在三維軟件中蒙皮與預(yù)成型板材之間的相對位置關(guān)系調(diào)整到位后，確定預(yù)成型板材的加工基準(zhǔn)，保證加工時蒙皮姿態(tài)與與比對時的姿態(tài)一致。
[0023]③穩(wěn)定化處理時需使用隨形工裝固定零件，以減小穩(wěn)定化過程中零件的變形量。
[0024]具體實施例:
[0025]試驗零件為某型號中的下蒙皮，該零件材質(zhì)為5A06，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為內(nèi)圓弧R201mm，壁厚2mm，外部筋條高8mm。見圖1。
[0026](I)板材預(yù)成型
[0027]板材厚度為16mm，預(yù)成型為內(nèi)圓弧R199mm，見圖2。
[0028]原理:長度在Im范圍內(nèi)的鈑金折彎精度可控制在2mm內(nèi)，單邊預(yù)留Imm超差量，需要板材厚度16mm。
[0029](2)對比預(yù)成型板材與蒙皮，見圖3
[0030]原理:調(diào)整兩者之間的相對位置關(guān)系，在確保完全包容的前提下，盡量使兩面的去除量相等，然后確定預(yù)成型板材的加工基準(zhǔn)。
[0031](3)加工內(nèi)部曲面。
[0032]在使用球頭銑刀切削時，設(shè)置切削波峰與波谷值為0.005。
[0033]原理:為保證內(nèi)部曲面與真空胎工裝的可靠吸附，在加工時間允許的情況下，將刀路間距盡量縮小，以提高加工的表面粗糙度。
[0034](4)加工外部曲面
[0035]使用真空胎工裝吸附已加工內(nèi)部曲面，加工外部帶筋條曲面，見圖4
[0036](5)穩(wěn)定化處理
[0037]使用隨形工裝裝夾零件并隨零件一起穩(wěn)定化處理。見圖5
[0038]原理:零件在切削過程中其內(nèi)部應(yīng)力及切削應(yīng)力會導(dǎo)致零件變形，而帶有隨形工裝一起穩(wěn)定化處理時，可保證零件在約束的狀態(tài)下釋放內(nèi)應(yīng)力，以減小零件的變形量。
[0039]本發(fā)明提出了一種針對薄壁、異型、外部帶筋條蒙皮類零件的精密制造方法。該方法能有效保證薄壁、異型、外部帶筋條蒙皮類零件的精密制造。本智力成果運用于實際生產(chǎn)中解決了很大的難題，具有很強(qiáng)的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項】
1.一種外部帶筋條蒙皮零件的精密制造方法，其特征在于:它包括如下步驟， 第一步:依據(jù)蒙皮零件結(jié)構(gòu)特點及鈑金成型精度，計算所需的最薄板材，并將板材預(yù)成型； 第二步:激光掃描預(yù)成型板材，并與蒙皮對比，如預(yù)成型板材完全包容蒙皮，則可直接確定板材的加工基準(zhǔn)，如不能完全包容，則繼續(xù)修正板材，直至其完全包容蒙皮零件； 第三步:按三維模型中確定的板材加工基準(zhǔn)來加工內(nèi)型面，保證表面粗糙度高于Ra6.3，確保真空胎吸附牢固； 第四步:使用內(nèi)型面真空胎吸附已加工完成的蒙皮內(nèi)型面，加工其外形面； 第五步:加工完成后使用隨形工裝夾緊零件進(jìn)行穩(wěn)定化處理，釋放切削應(yīng)力，保證零件最終精度。
【專利摘要】本發(fā)明屬于一種機(jī)械加工方法，具體涉及一種外部帶筋條蒙皮零件的精密制造方法。它包括如下步驟，第一步：將板材預(yù)成型：根據(jù)蒙皮結(jié)構(gòu)特點將板材預(yù)成型。第二步：激光掃描預(yù)成型板材，并與蒙皮比對，確保預(yù)成型板材包容蒙皮；第三步：機(jī)加蒙皮內(nèi)部曲面；第四步：加工蒙皮外表面：使用隨形真空胎吸附已加工內(nèi)部曲面，加工外部曲面；第五步：穩(wěn)定化處理：將加工完成的蒙皮零件使用隨形工裝固定并進(jìn)行穩(wěn)定化處理以消除切削應(yīng)力。本發(fā)明的優(yōu)點是，采用本發(fā)明提供的加工方法，能夠解決薄壁、異型、外部帶筋條蒙皮類零件的制造周期長，精度低的難點。
【IPC分類】B23P15/00
【公開號】CN105436833
【申請?zhí)枴緾N201510974959
【發(fā)明人】王波, 何艷濤, 閆寒, 李宏偉, 張素敏, 張樹科, 蔣松嶺
【申請人】北京航星機(jī)器制造有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月23日