雙曲率立體化銑零件激光刻型加工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于化學銑切零件加工領域，具體涉及一種雙曲率立體化銑零件激光刻型加工方法。
【背景技術】
[0002]隨著數(shù)字化制造技術的不斷發(fā)展，為了提高加工精度，化學銑切(簡稱“化銑”)零件在加工中正逐步采用激光刻型機來進行保護膠膜刻型工作。前些年，由于激光刻型主要是應用與平面化銑零件和單曲率立體化銑零件，因此三坐標激光刻型機基本可以滿足工作需要，但是近些年來，隨著飛機結構復雜程度的增加，雙曲率立體化銑零件數(shù)量劇增。由于雙曲率立體化銑零件在工裝上的定位孔孔位法向適量線無法保證相互平行，因此，雙曲率立體化銑零件在三坐標激光刻型機相互平行的柔性工裝上無法定位，進而無法對零件進行刻型。為了節(jié)約加工成本，現(xiàn)有在不引進五坐標激光刻型的前提下，尋求一種可以使雙曲率立體化銑零件在三坐標激光刻型機定位和加工方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種雙曲率立體化銑零件激光刻型加工方法，以解決雙曲率立體化銑零件在三坐標激光刻型機柔性工裝上無法定位的問題。
[0004]本發(fā)明為達到上述發(fā)明目，采用的技術方案為:
[0005]雙曲率立體化銑零件激光刻型加工方法，包括如下步驟:
[0006]I)建立雙曲率化銑零件數(shù)學模型；
[0007]2)選取零件成形前后變化相對小的對應兩邊，提取這兩邊在零件內(nèi)形面上的外形弧線段LjP L 2；
[0008]3)在外形弧線段L1上選取中點A，在外形弧線段L2上選取中點B ;
[0009]4)在外形弧線段L1I取一點H，點H與點A在L i上的距離為n，或是在外形弧線段L2上取點C，點C與點B在L 2上的距離為η ；
[0010]5)過A、B、C點作平面P或是過A、B、H點作平面P ;該平面P即為定位孔所在平面P ;
[0011]6)在平面P上作兩個有界平面PjP P2，所述平面P1位于零件外形弧線段L1的外偵牝與外形弧線段L1上中點A的位置相對應，所述平面P 2位于零件外形弧線段L 2的外側，與外形弧線段L2上中點B的位置相對應；在有界平面P i上作定位孔I，在有界平面P 2上作定位孔II ;將有界平面PjP P 2分別與零件內(nèi)形面采取曲面過渡方式完成曲面連接，即完成零件制造數(shù)據(jù)集；
[0012]7)利用零件制造數(shù)據(jù)集制造零件，將零件放在三坐標激光刻型機柔性工裝上利用零件上的定位孔I和II進行定位，最終完成所述零件的刻型工作。
[0013]所述的雙曲率立體化銑零件激光刻型加工方法，所述步驟6)具體為，將外形弧線段1^和1^2沿零件內(nèi)形面向外部平移30mm，得到弧線段L1'和L2'，將弧線段L1'和L2'向平面P投影，得到弧線段L1"和L2"，在平面P內(nèi)將弧線段L1"的兩端點連接形成直線段L3,將弧線段L2"的兩端點連接形成直線段L4,將LjP L 4在平面P上分別向零件的外側平移50mm，分別得到線段L3'和L/，將點A沿法向投影到線段L3'上得點A'，點C沿法向投影到線段L/上得點C'，在線段段L3'上以點A'為基準在其兩側30mm處取點D和E，在線段L/上以點C為基準在其兩側30mm處取點F和G，連接點D*E得線段DE，連接點F和G得線段FG ；
[0014]在將點D和E投影到弧線段L1'上的點D'和E'，將弧線段L1'的兩端分別修剪到點D'和E'，得弧線段D' E'，將弧線段D' E'向沿零件的內(nèi)形面向零件的外側平移30mm后將弧線段D' E'上的點D'和E'向平面P內(nèi)投影得點D"和E"，連接點D"和E"，得線段D" E"。以線段DE和弧線段IV Er構建曲面S1，以線段DE和D" E"構建有界平面P1，即定位耳片I ,PjPS1分別與零件內(nèi)形面連接，連接處倒角為R20，在有界平面P1內(nèi)做出定位孔I;
[0015]在將點F和G投影到弧線段L2'上的點F'和G'，將弧線段L2'的兩端分別修剪到點F'和G'，得弧線段F' G'，將弧線段F' G'向沿零件的內(nèi)形面向零件的外側平移30mm后將弧線段F' G'上的點F'和G'向平面P內(nèi)投影得點F"和G"，連接點F"和G"，得線段F" G"。以線段FG和弧線段P Gr構建曲面S2，以線段FG和F" G"構建有界平面P2，即定位耳片II，匕和S 2分別與零件內(nèi)形面連接，連接處倒角為R，在有界平面P 2內(nèi)做出定位孔II，即完成零件制造數(shù)據(jù)集。
[0016]所述的雙曲率立體化銑零件激光刻型加工方法，所述倒角R的取值范圍為10-30mmo
[0017]所述的雙曲率立體化銑零件激光刻型加工方法，所述步驟4)中η的取值范圍為10-30mmo
[0018]本發(fā)明具有以下技術效果:
[0019]本發(fā)明雙曲率立體化銑零件激光刻型加工方法通過對雙曲率立體化銑零件三維制造數(shù)據(jù)集進行重新設計，保證定位孔法向矢量線能夠相互平行，從而使零件可以在三坐標激光刻型機工裝上進行定位，最終完成零件的激光刻型工作。
[0020]本發(fā)明方法可以保證雙曲率立體化銑零件定位孔始終平行。
[0021]本發(fā)明方法解決了雙曲率立體化銑零件在三坐標刻型機柔性工裝上無法定位的問題，提高了三坐標激光刻型機利用率，節(jié)省制造成本，提高了零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
[0022]本發(fā)明方法可廣泛用于航空、航天等涉及化銑零件激光刻型加工的裝備制造行業(yè)。
【附圖說明】
[0023]圖1為實施例中一雙曲率立體化銑零件數(shù)模，即工程數(shù)據(jù)集。
[0024]圖2為實施例中一雙曲率立體化銑零件傳統(tǒng)定位孔法向矢量線。
[0025]圖3為實施例中一雙曲率立體化銑零件制造數(shù)據(jù)集設計過程示意圖。
【具體實施方式】
[0026]雙曲率立體化銑零件激光刻型加工方法，包括如下步驟:
[0027]I)建立雙曲率化銑零件數(shù)學模型。
[0028]2)選取零件成形前后變化相對小的對應兩邊，提取這兩邊在零件內(nèi)形面上的外形弧線段LjP L 2o
[0029]3)在外形弧線段L1上選取中點A，在外形弧線段L2上選取中點B。
[0030]4)在外形弧線段L1I取一點H，點H與點A在L i上的距離為n，或是在外形弧線段L2上取點C，點C與點B在L 2上的距離為η ；η的取值范圍為10_30mm。
[0031]5)過A、B、C點作平面P或是過A、B、H點作平面P ;該平面P即為定位孔所在平面P。
[0032]6)在平面P上作兩個有界平面PjP P 2，所述平面P1位于零件外形弧線段L i的外偵牝與外形弧線段L1上中點A的位置相對應，所述平面P 2位于零件外形弧線段L 2的外側，與外形弧線段L2上中點B的位置相對應；在有界平面P i上作定位孔I，在有界平面P 2上作定位孔II ;將有界平面PjP P 2分別與零件內(nèi)形面采取曲面過渡方式完成曲面連接，即完成零件制造數(shù)據(jù)集。
[0033]7)利用零件制造數(shù)據(jù)集制造零件，將零件放在三坐標激光刻型機柔性工裝上利用零件上的定位孔I和II進行定位，最終完成所述零件的刻型工作。
[0034]實施例
[0035]如圖2所示一雙曲率立體化銑零件，該零件的兩個定位孔的正常定位孔法向矢量線a和b不平行，而三坐標激光刻型機柔性工裝定位銷相互平行，因此該帶定位孔的雙曲率立體化銑零件無法在三坐標的柔性工裝上定位。
[0036]因此采用本發(fā)明雙曲率立