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      密集筋條結(jié)構(gòu)整體壁板類零件加工方法

      文檔序號:9361826閱讀:447來源:國知局
      密集筋條結(jié)構(gòu)整體壁板類零件加工方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種整體壁板類零件加工方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]單面型面,單面結(jié)構(gòu)形式的整體機加壁板類零件是飛機研制中采用的重要結(jié)構(gòu)之一,多用于飛機的機翼等關(guān)鍵部位。大型壁板由于尺寸大,加工去除率很高(95%材料去除率),對加工過程中的變形進行控制是非常重要的?,F(xiàn)有加工過程連續(xù)工藝過程中整體機加壁板產(chǎn)品靠分多次余量去除、開型腔槽加工、分層加工和工裝夾持定位,材料內(nèi)部應(yīng)力及傳統(tǒng)加工方案加工應(yīng)力未充分釋放出,短時間不能出現(xiàn)最大變形(翹曲、扭轉(zhuǎn)等),但放置一段時間殘余后應(yīng)力釋放,零件狀態(tài)將會出現(xiàn)較大變形,裝配狀態(tài)將存在較大應(yīng)力,影響航空產(chǎn)品質(zhì)量。
      [0003]發(fā)明的內(nèi)容
      [0004]發(fā)明的目的
      [0005]利用現(xiàn)有技術(shù)條件最少使用專用加工工裝及設(shè)備的情況下,重新設(shè)計了一套可靠地整體壁板件加工方案。
      [0006]發(fā)明的技術(shù)方案
      [0007]密集筋條結(jié)構(gòu)整體壁板類零件加工方法,本方法的步驟如下:
      [0008]毛料下料一纖維破壞一自然時效一粗加工一自然時效一半精加工一自然時效一在線檢測一數(shù)控程序修正一精加工一尺寸檢驗一后續(xù)工序一交付。
      [0009]所述的纖維破壞為:毛料表面開45°交錯銑削槽溝。
      [0010]所述的自然時效為:時間為14天,放置時保證零件至少有三個支撐面,第八天后翻面自然時效。
      [0011]所述的粗加工要求進行兩次,第一次距零件本體留8至15mm余量,第二次3至5mm,粗加工后保證型面兩側(cè)余量一致。
      [0012]所述的每道加工工步間時間間隔控制在24小時內(nèi)。
      [0013]發(fā)明的效果
      [0014]通過從原材料(層壓板材)應(yīng)力的消除入手,在加工前將導(dǎo)致零件變形(翹曲、扭轉(zhuǎn)等)的應(yīng)力釋放減小到最小。再通過工藝方案的合理設(shè)置,并結(jié)合在線檢測和時效控制,克服壁板類零件的加工變形大和不穩(wěn)定現(xiàn)象,將壁板類零件的工藝方案固定下來,較少了工藝人員的方案確定制定時間,提高生產(chǎn)效率,并提高了產(chǎn)品質(zhì)量和合格率。
      [0015]具體實施工藝流程完全按照本方案實施,實驗效果良好制,變形量大幅下降,零件批量生產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定,可以保證在工程圖樣或設(shè)計的接收范圍內(nèi),可以單一機床多件流水作業(yè),大大提高了生產(chǎn)效率,并保證工藝的可復(fù)現(xiàn)性。
      【附圖說明】
      [0016]圖1折線示意圖;
      [0017]圖2零件型面真空吸附工裝形式示意圖;
      [0018]圖3零件在型面真空吸附工裝上狀態(tài)示意圖。
      【具體實施方式】
      [0019]密集筋條結(jié)構(gòu)整體壁板類零件加工方法,本方法工藝條件如下:
      [0020]加工設(shè)備:數(shù)控五坐標(biāo)加工機床(高速銑切機床);
      [0021]工裝設(shè)備:真空吸附工裝(平面及零件外形型面各一套)及壓板夾具;
      [0022]軟件配置:線加工檢測軟件PowerInspector及CATIA V5 ;
      [0023]工程圖樣要求:腹板和筋條厚度公差為±0.15mm,筋條高度公差為±0.2mm,型面裝配位置輪廓度要求0.5_,翹曲不大于5_,不允許有鼓動;
      [0024]毛料選擇:其毛料采用全尺寸的大型預(yù)拉伸鋁合金板材。
      [0025]密集筋條結(jié)構(gòu)整體壁板類零件加工方法,本方法的步驟如下:
      [0026]毛料下料一纖維破壞一自然時效一粗加工一自然時效一半精加工一自然時效一在線檢測(真空吸附工裝及零件半成品)一數(shù)控程序修正一精加工一尺寸檢驗一后續(xù)工序—交付。
      [0027]本方案針對纖維破壞后、粗加工、粗加工及半精加工后、零件加工周轉(zhuǎn)放置的工藝時間和放置要求進行了合理化的控制和要求,主要內(nèi)容要求如下:
      [0028]本方案纖維破壞采用沿纖維方向45°交錯銑削槽溝,相對傳統(tǒng)開大余量槽腔方式相比,去除量減少,釋放應(yīng)力效果相當(dāng),對于任何筋條密集程度的結(jié)構(gòu)形式均適用,交錯槽溝示意圖如圖1 ;由于零件兩側(cè)金屬去除率不同,且根據(jù)設(shè)計給定的毛料尺寸較小,最大限度增加無立筋面加工余量,并采用毛料纖維破壞對立筋面進行折線(折線角小于45° ),折線避讓零件體,并盡量對稱進行排列。
      [0029]粗加工要求進行兩次,第一次距零件本體留8至15_余量,第二次3至5mm,粗加工后保證型面兩側(cè)余量一致。
      [0030]去除余量纖維破壞后、粗加工、粗加工及半精加工工序之間要保證足夠的自然失效時間,自然時效時間為14天(至少三個支撐面,第八天后翻面自然時效),每道加工工步間時間間隔控制在24小時內(nèi)。
      [0031]零件加工、待檢等停放狀態(tài)需控制放置方式和時間。零件停放狀態(tài)需平放在枕木(至少三個支撐面,精加工后禁止放在枕木上)或平板(或?qū)S?轉(zhuǎn)運車上;真空吸附工裝采用全尺寸型面工裝,精加工結(jié)構(gòu)面時對真空吸附工裝型面進行一次維修,根據(jù)理論型面編制數(shù)控程序,對工裝型面進行精加工,加工量控制在0.20mm厚度以內(nèi),保證精加工時工裝型面狀態(tài)良好。
      [0032]型面和內(nèi)腔精加工要分多次完成,每次加工之前要檢查工藝輔助支撐面的變形情況,如果有變形要修復(fù)工藝輔助支撐;零件精加工后需將零件加工位置(原機床)真空吸附狀態(tài)及自由狀態(tài)下對帶有立筋面型面進行在線測量,判斷加工誤差及零件變形情況,并用在線測量軟件分析,根據(jù)分析結(jié)果對最后一步工步程序進行修正和調(diào)整,進行最后精加工(修正)加工。
      [0033]零件加工后須在7日內(nèi)完成尺寸檢驗(避免自由放置下,重力作用下變形)。
      [0034]本方案通過選擇某固定翼飛機油箱壁板典型零件作為實驗件進行了多件驗證實驗。具體實施工藝流程完全按照本方案實施,實驗效果良好制,變形量大幅下降,零件批量生產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定,可以保證在工程圖樣或設(shè)計的接收范圍內(nèi),可以單一機床多件流水作業(yè),大大提高了生產(chǎn)效率,并保證工藝的可復(fù)現(xiàn)性。
      【主權(quán)項】
      1.密集筋條結(jié)構(gòu)整體壁板類零件加工方法,其特征是,本方法的步驟如下: 毛料下料一纖維破壞一自然時效一粗加工一自然時效一半精加工一自然時效一在線檢測一數(shù)控程序修正一精加工一尺寸檢驗一后續(xù)工序一交付; 所述的纖維破壞為:毛料表面開45°交錯銑削槽溝; 所述的自然時效為:時間為14天,放置時保證零件至少有三個支撐面,第八天后翻面自然時效。2.如權(quán)利要求1所述的密集筋條結(jié)構(gòu)整體壁板類零件加工方法,其特征是,所述的粗加工要求進行兩次,第一次距零件本體留8至15_余量,第二次3至5_,粗加工后保證型面兩側(cè)余量一致。3.如權(quán)利要求1所述的密集筋條結(jié)構(gòu)整體壁板類零件加工方法,其特征是,所述的每道加工工步間時間間隔控制在24小時內(nèi)。
      【專利摘要】本發(fā)明屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種整體壁板類零件加工方法。密集筋條結(jié)構(gòu)整體壁板類零件加工方法,其特征是,本方法的步驟如下:毛料下料→纖維破壞→自然時效→粗加工→自然時效→半精加工→自然時效→在線檢測→數(shù)控程序修正→精加工→尺寸檢驗→后續(xù)工序→交付。本發(fā)明變形量大幅下降,零件批量生產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定,可以保證在工程圖樣或設(shè)計的接收范圍內(nèi),可以單一機床多件流水作業(yè),大大提高了生產(chǎn)效率,并保證工藝的可復(fù)現(xiàn)性。
      【IPC分類】B23P15/00
      【公開號】CN105081677
      【申請?zhí)枴緾N201410188571
      【發(fā)明人】林碩, 高艷杰, 楊金鑫
      【申請人】哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責(zé)任公司
      【公開日】2015年11月25日
      【申請日】2014年5月7日
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