[發(fā)明專利]一種弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的加工方法

在審

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• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112643101A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁石;陳路;肖菊;吳杰;徐潔芳
• 申請（專利權(quán)）人: 上海無線電設(shè)備研究所
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;B23C9/00;B23Q3/06
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;周乃鑫

一種弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的加工方法，包含以下步驟：粗切削加工弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的正反兩面，在激光艙室處保留余量，保留的余量作為工藝塊；通過振動去應(yīng)力裝置對弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行振動時效處理，消除結(jié)構(gòu)件殘余應(yīng)力；精切削加工弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的外側(cè)結(jié)構(gòu)或內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)；將飛壁工藝塊固定安裝在弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的內(nèi)側(cè)表面或外側(cè)表面，精切削加工弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)或外側(cè)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明有效控制和減少弱剛性薄壁結(jié)構(gòu)件的加工變形，保證加工質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空航天零件機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的加工方法。

背景技術(shù)

弱剛性結(jié)構(gòu)件加工易變性問題廣泛存在于航天、航空、汽車、船舶等機(jī)械制造工業(yè)及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域。弱剛性薄壁零件的生產(chǎn)加工存在著諸多加工難點(diǎn)，例如，材料去除率大、零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、曲面結(jié)構(gòu)多、尺寸位置配合精度要求高等。在加工過后，零件通常會出現(xiàn)彎曲、扭曲、彎扭組合等加工變形，使零件難以達(dá)到設(shè)計要求，嚴(yán)重時甚至成為廢品。所以加工時除了零件尺寸的精度要求，加工變形的控制也是不可避免的關(guān)注焦點(diǎn)。如何設(shè)計合理的工藝方案、工裝以及加工參數(shù)來控制零件的加工變形和裝夾變形，一直是生產(chǎn)者所面臨的現(xiàn)實(shí)難題。對于弱剛性薄壁零件加工變形控制方法的研究，具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的加工方法，有效控制和減少弱剛性薄壁結(jié)構(gòu)件的加工變形，保證加工質(zhì)量。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的加工方法，包含以下步驟：

粗切削加工弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的正反兩面，在激光艙室處保留余量，保留的余量作為工藝塊；

通過振動去應(yīng)力裝置對弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行振動時效處理，消除結(jié)構(gòu)件殘余應(yīng)力；

精切削加工弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的外側(cè)結(jié)構(gòu)或內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)；

將飛壁工藝塊固定安裝在弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的內(nèi)側(cè)表面或外側(cè)表面，精切削加工弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)或外側(cè)結(jié)構(gòu)。

所述進(jìn)行振動時效處理的方法包含：

在工藝塊底部加工多個螺紋孔；

準(zhǔn)備一具有多個通孔的工裝板；

采用反吊螺釘穿過工裝板上的通孔，反吊螺釘旋入工藝塊上的螺紋孔，將工裝板緊固在工藝塊上；

通過工裝板將整個弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件裝夾到振動去應(yīng)力裝置上進(jìn)行振動時效處理。

工裝板上的通孔的位置和尺寸都與工藝塊上的螺紋孔的位置和尺寸相匹配。

制作與弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件的結(jié)構(gòu)和尺寸相匹配的飛壁工藝塊，保證在對弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行切削加工時，飛壁工藝塊不會干涉到加工工藝。

將飛壁工藝塊利用強(qiáng)力膠水粘結(jié)在弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件表面。

按照預(yù)先選擇的刀具、預(yù)先設(shè)計的路徑和預(yù)先設(shè)定的切削參數(shù)進(jìn)行精切削加工。

精切削加工結(jié)束后，取下飛壁工藝塊，利用線切割方法去除預(yù)留的工藝塊，獲得最終產(chǎn)品。

采用本發(fā)明提供的加工方法可以有效地防止零件的加工變形，防止由于薄壁處的加工抖動而影響表面質(zhì)量，采用飛壁工藝塊保證薄壁處的加工剛性的裝夾方式有效地避免了銑刀的折斷事故，也充分說明本發(fā)明的有效性和可靠性，以及可持續(xù)生產(chǎn)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中弱剛性薄壁中空結(jié)構(gòu)零件毛坯的示意圖。

圖2是裝夾工藝塊的示意圖。

圖3是安裝工裝板的示意圖。