[發明專利]一種雙曲面薄壁壁板加工工藝

有效

• 申請號: 200910186128.0
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101670462A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 廖翔;袁柳;黎明;傅勇
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司
• 代理人: 施秀瑾

技術領域：

本發明涉及機械加工技術領域，特別涉及一種雙曲面薄壁壁板加工工藝。

背景技術

飛機油箱壁板是采用雙曲面薄壁壁板，材料為LD5鋁合金，壁厚最薄處為1.5mm，為增加零件強度，一般在曲面外形面上有多處筋條。因此，這類零件形狀復雜，加工難度大。目前，這種零件一般是鈑金件或平面薄壁件經過噴丸處理形成曲面。在采用鈑金加工，最后鉚接成形時，筋條與腹板的密封性無法保證，存在漏油現象，無法滿足使用要求；噴丸成形方式只適用于弧度不大的壁板，對于曲率大的零件無能為力。整體進行機械加工，則沒有以上加工方式的缺點，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塊，加工零件時，利用工藝補塊和工藝孔進行定位。但雙曲面薄壁件由于零件外形為弧面，零件本身沒有平面進行定位，無法采用一般的工藝方法進行加工。

加工這個零件有以下三大難點：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；2)零件沒有平面可以作為裝夾、定位的基準；且零件為曲面薄壁型結構，沒有合理的專用工裝進行定位裝夾，腹板厚度1.5mm很難保證；3)零件形狀復雜，程序的編制、合理的切削方式難以定制。

發明內容

本發明的目的是，通過調節每個數控程序的加工余量，加工速度、走刀方式等參數，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對零件進行吸附加工，解決了零件裝夾、定位的難題。

本發明的技術方案是，一種雙曲面薄壁壁板加工工藝，采用三坐標普通數控銑床進行粗加工，采用五坐標高速銑進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，在毛坯兩側用壓板槽裝夾，進行凹型面加工，加工后毛坯凹型面留余量15mm，同時加工出兩側的工藝補塊，工藝補塊與凹型面的兩邊平齊；然后，翻面進行凸型面加工，加工前先將凸型面兩側的工藝補塊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，σb≥365MPa；使用鹽浴淬火，保溫溫度505℃～525℃，時間120min，自然時效＞96h；

3)半精加工：

a.加工凹型面；使凹型面朝上，用標準墊塊墊高并夾緊兩側的工藝補塊，加工凹型面，預留5mm工藝余量；

b.加工凸型面；使凸型面朝上，用機床上的探頭對定位耳片進行定位，加工凸型面，預留3mm工藝余量；

4)時效：自然時效48小時；

5)精加工：

a.加工凹型面；使凹型面朝上，用標準墊塊墊高并夾緊兩側的工藝補塊，通過機床上的探頭對定位耳片進行定位，精加工凹面后進行計量；

b.加工凸型面；使凸型面朝上，將雙曲面薄壁壁板裝夾于預制型面的真空平臺上，使型面與真空平臺的預制型面對應吸附貼合平整，用定位耳片進行定位，進行凸面精加工，使雙曲面薄壁壁板厚度達到1.5mm；

6)切斷工藝補塊和定位耳片。

所述預制型面為外型面與零件的凹型面對應的型模。

本發明的優點是，減少了零件的變形量，解決了零件裝夾、定位的難題，在實際加工前還使用了加工仿真軟件進行程序驗證，有效地檢查出數控程序的錯誤和機床的超程，碰撞等各種問題，最大限度的保證數控程序的正確性。

附圖說明

圖1是本發明雙曲面薄壁壁板的示意圖

圖2是本發明中雙曲面薄壁壁板的凹面裝夾示意圖

圖3是本發明中雙曲面薄壁壁板的凸面裝夾示意圖

圖4是本發明中雙曲面薄壁壁板的真空平臺裝夾示意圖

具體實施方式

下面參照附圖1至4，對本發明作進一步說明，本發明雙曲面薄壁壁板采用三坐標普通數控銑床進行粗加工，采用五坐標高速銑進行半精加工和精加工，工藝流程如下：

1)粗加工：首先，在毛坯兩側用壓板槽裝夾，進行凹型面加工，加工后毛坯凹型面留余量15mm，同時加工出兩側的工藝補塊2，工藝補塊2與凹型面的兩邊平齊；然后，翻面進行凸型面加工，加工前先將凸型面兩側的工藝補塊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℃，時間120min，自然時效＞96h；

3)半精加工：