[發(fā)明專利]一種大型鋁合金瓜瓣形構(gòu)件的銑切方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810409515.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108580985B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湛利華;楊有良;胡正根;常志龍;劉德博;阮小鵬;劉觀日;黃誠(chéng);萬(wàn)李
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B23C3/00
• 分類號(hào): B23C3/00;B23Q3/06
• 代理公司: 長(zhǎng)沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43214
• 代理人: 歐穎

本發(fā)明提供一種大型鋁合金瓜瓣形構(gòu)件的銑切方法，包括使用一種銑切裝置，所述方法包括如下步驟：步驟一、對(duì)瓜瓣形構(gòu)件采用C型夾輔助夾持以及采用螺栓固定，且具體是先固定構(gòu)件的寬端，再固定構(gòu)件的靠近寬端的長(zhǎng)度方向線的左右兩側(cè)邊，然后固定構(gòu)件的靠近窄端的長(zhǎng)度方向線的左右兩側(cè)邊，將瓜瓣形構(gòu)件固定在裝置的承壓板上；步驟二、先使用銑刀在瓜瓣形構(gòu)件上刻上產(chǎn)品理論線，然后銑刀以產(chǎn)品理論線為參考，在瓜瓣上按照銑切軌跡線對(duì)構(gòu)件進(jìn)行余量銑切，銑切軌跡線繞過(guò)每個(gè)螺栓形成螺栓固定耳，最后對(duì)螺栓固定耳處進(jìn)行銑切。本發(fā)明方法中裝置所對(duì)應(yīng)的瓜瓣形構(gòu)件的銑切方法操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)品精準(zhǔn)，一次性合格率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及大型薄壁構(gòu)件余量銑切領(lǐng)域，特別是涉及一種航空航天用復(fù)雜薄壁構(gòu)件余量銑切的裝置和方法。

背景技術(shù)

鋁合金彎曲構(gòu)件的制備步驟通常包括成形、精度檢測(cè)、銑切和焊接等步驟。其中成形是指將平板鋁合金采用真空時(shí)效熱彎等方式形成彎曲構(gòu)件。精度檢測(cè)主要是檢測(cè)成形后的構(gòu)件型面的精度(例如曲率)是否與理論產(chǎn)品一致。銑切是切除構(gòu)件周邊多余的量而將構(gòu)件的尺寸調(diào)小。焊接是指該構(gòu)件與其它相同或不同形狀的構(gòu)件對(duì)焊在一起，例如六塊或八塊相同的構(gòu)件對(duì)焊在一起，形成一個(gè)大構(gòu)件。

其中，超大型薄壁鋁合金彎曲構(gòu)件(如長(zhǎng)度達(dá)4-8m，厚度10-20mm)由于設(shè)計(jì)需要往往具有復(fù)雜曲率外形，如雙曲率橢球形貯箱封頭，對(duì)這類鋁合金構(gòu)件的精度檢測(cè)和銑切都相當(dāng)困難。

中小型薄壁構(gòu)件(例如長(zhǎng)軸方向尺寸為1m左右)在成形制造后通常采用樣板或三維掃描儀進(jìn)行型面精度檢測(cè)，成形精度滿足要求后固定在特制的工裝上進(jìn)行余量銑切。其中樣板檢測(cè)是指先用塑料、石膏或例如為2mm厚的鋼板制備一個(gè)精度檢測(cè)用的標(biāo)準(zhǔn)模具(樣板)，再將鋁合金構(gòu)件覆蓋在該樣板的頂面上，看樣板與構(gòu)件間是否貼合，尤其是構(gòu)件的四周待焊接處是否與樣板完全貼合。而三維掃描儀精度檢測(cè)方式是采用激光掃描儀把工件的型面掃描到電腦中，再與電腦中的標(biāo)準(zhǔn)型面進(jìn)行比對(duì)，由此判斷構(gòu)件的型面精度是否合格。如發(fā)明專利CN201510283921.8公開(kāi)了一種激光在線測(cè)量加工檢測(cè)方法及裝置，將激光測(cè)量、加工和檢測(cè)集于一體，可實(shí)現(xiàn)激光加工前在線測(cè)量待加工工件的平面或曲面幾何尺寸形貌，獲得真實(shí)平面或空間結(jié)構(gòu)尺寸和特征，消除待加工工件因在前期加工處理流程中產(chǎn)生的變形或時(shí)效變形所引起與理論數(shù)模之間的誤差，提高了激光加工精度和質(zhì)量。裝置包括依次位于同一光路上的加工激光器、光路系統(tǒng)和激光加工頭；還包括激光測(cè)距系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，移動(dòng)組件和工作臺(tái)；激光測(cè)距系統(tǒng)用于獲取工件加工前、后的測(cè)量數(shù)據(jù)，包括工件每點(diǎn)的空間坐標(biāo)值和法線角度，并提供給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。該裝置可以兩維平臺(tái)及三維曲面測(cè)量和檢測(cè)尺寸精度和質(zhì)量，并且可以提高激光加工精度和質(zhì)量。

上述方法僅針對(duì)中小型薄壁構(gòu)件有效。而針對(duì)超大型復(fù)雜曲率構(gòu)件，由于本身自重較大以及長(zhǎng)軸方向尺寸較大，表現(xiàn)出整體剛度較弱，自重對(duì)薄壁構(gòu)件處于不同放置方式下的變形影響不可忽視，采用常規(guī)的中小型薄壁構(gòu)件用樣板和三維掃描儀方法都無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)構(gòu)件的成形精度，并且還需要額外制造一套工裝進(jìn)行隨后的大型鋁合金彎曲構(gòu)件的余量銑切，導(dǎo)致成本增加。