[發明專利]一種構件多次刻型、化銑制造方法

有效

• 申請號: 201811465672.4
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109652802B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 李明;梅雪松;譚羽
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所;西安交通大學
• 主分類號: C23F1/04
• 分類號: C23F1/04;B23P15/00;B23K26/36;B23K26/362
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 史曉麗

為了解決現有的多次刻型技術中存在的刻型精度問題，本發明提供了一種構件多次刻型、化銑制造方法，包括步驟：1)對構件進行一次刻型；2)對構件進行一次化銑；3)將一次化銑后的構件從化銑溶液取出，去除構件表面殘留的膠層；4)將構件重新裝夾到刻型設備工作臺上；5)采集構件外部形貌的三維信息，根據三維信息逆向重建構件當前的三維模型；6)基于步驟5)得到的三維模型、產品要求的化銑侵蝕比參數進行編程，得到下一次刻型加工程序；7)依據步驟6)編制的刻型加工程序對構件進行刻型；8)對構件進行化銑。本發明在刻型的基準為與構件當前實際模型一致的重構三維模型，不存在裝夾和化銑侵蝕誤差，因此能夠保證下一次刻型的精度。

技術領域

本發明屬于激光加工制造技術領域，涉及一種構件多次刻型制造方法，尤其適用于對復雜、薄壁構件進行多次刻型、化銑制造。

背景技術

在航空航天領域，為了滿足航空裝備輕量化的設計要求，航空航天產品中設計了多類具有復雜曲面的薄壁零件；為了進一步減重，又不影響其結構強度，國際上普遍采用刻型化銑的方式實現減重。

國內早期，航空航天制造商的刻型手段為手工刀刻方式，由于工人的工藝水平參差不齊，因此存在效率低、精度差、質量穩定性不高等缺點，不能滿足現代航空航天產品的要求。

近些年，隨著激光制造技術的不斷發展，利用激光與數字化制造工藝結合的激光刻型，體現出生產周期短、尺寸精度高、產品可靠性強等優點，可以滿足一些復雜曲面構件表面精確、高效刻型的要求。國內的航空航天制造商采購了一批國外的激光制造設備，例如PRIMA公司的LASERDYNE系列高精度多軸激光加工系統，已經廣泛應用于我國航空發動機大型薄壁零件的激光刻型，不過此類設備只能進行一次刻型。

為了對產品進一步減重，公開號為CN108326441A的專利文獻公開了一種采用多軸激光制造機床配合基準點定位系統實現大型環形構件二次刻型的技術方案，相應的，需要對大型薄壁構件進行多次裝夾、化銑。實踐中我們發現，在裝夾過程中，薄壁構件會產生細微變形，這類細微變形足以影響激光二次刻型的精度，造成二次刻型的基準不準。

為了解決上述多次刻型技術中存在的刻型精度問題，技術人員通?？紤]從裝夾工具方向入手，對裝夾工具進行改進(例如增大夾持點受力面積，在夾持點處增加柔性材質等)，以減小夾具對構件在的夾持點處的受力，從而一定程度上減小了構件變形。但是，這種方法只能一定程度上減小裝夾對激光刻型精度的影響，無法消除裝夾對激光刻型精度的影響，未能從根本上解決問題，實際上也沒有充分認識到用戶的真正需求。

發明內容

為了解決現有的多次刻型技術中存在的刻型精度問題，本發明提供了一種構件多次刻型、化銑制造方法。

本發明的技術方案是：

一種構件多次刻型、化銑制造方法，包括步驟：

1)對構件進行一次刻型；

2)對構件進行一次化銑；

3)將一次化銑后的構件從化銑溶液取出，去除構件表面殘留的膠層；

4)將構件重新裝夾到刻型設備工作臺上；

其特殊之處在于，還包括步驟：

5)采集構件外部形貌的三維信息，根據三維信息逆向重建構件當前的三維模型，評估重建得到的三維模型與上一次刻型的預期構件階段模型的誤差，若誤差超出允許范圍，則上一次刻型、化銑失敗，當前構件作報廢處理，取新的構件重新進行步驟1)-5)；若誤差在允許范圍內，則進入步驟6)；

6)基于步驟5)得到的三維模型、產品要求的化銑侵蝕比參數進行編程，得到下一次刻型加工程序；

7)依據步驟6)編制的刻型加工程序對構件進行刻型；

8)對構件進行化銑。