[發明專利]一種薄壁異形管體類零件的加工方法

有效

• 申請號: 202110656706.3
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN114161080B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 呂仕強;黃晨;劉波;王陽
• 申請（專利權）人: 貴州永紅航空機械有限責任公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 周黎亞

本發明公開了一種薄壁異形管體類零件的加工方法，利用工序間充分釋放切削應力，配合異形管體零件的支撐、填充減少變形，優化切削刀具和切削刀軌合理分布等方法，從而提高薄壁異形管體類零件的切削剛性、減少切削應力，實現該系列薄壁異形管體類零件形狀精度、位置精度的尺寸要求。

技術領域

本發明屬于航空航天機械加工領域，具體涉及形狀精度要求高、難加工的薄壁、超薄壁異形管體類零件的加工方法。

背景技術

如圖1～3所示的空氣分配支管零件屬薄壁異形管體類零件，材質為鋁合金，零件壁厚1～1.5mm，是航空環控系統的空氣分配支管零件，要求較高的形狀精度和位置精度。在產品首次及多年制造過程中，用以往常規的加工工藝方法不能保障設計要求，合格率不足40％。并且加工合格率不穩定，即：零件結構均屬于異形薄壁易變形件，該系列零件形狀精度、位置精度高，各處壁厚尺寸要求嚴格，這給該系列零件的加工質量的保障進一步提高了難度。一直以來這類零件在實現過程中出現了工藝技術瓶頸，嚴重影響到科研生產進度。

發明內容

本發明旨在提供一種薄壁異形管體類零件的加工方法，確保加工后的零件形狀精度、位置精度高，各處壁厚尺寸符合要求，保障加工后的零件質量。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種薄壁異形管體類零件的加工方法，薄壁異形管體類零件為鋁合金材質，薄壁異形管體類零件包括空腔主管體，空腔主管體的周向表面上相貫連接有至少一個空腔支管體，且空腔主管體為沿著自身軸線方向的變截面管體，薄壁異形管體類零件加工過程中的裝夾包括支撐、壓緊和填充中的至少一種，其中，

所述支撐包括支撐行程可調的浮動支撐和支撐行程不可調的固定支撐，浮動支撐從薄壁異形管體類零件下端面向上支撐，且支撐位置位于空腔主管體和空腔支管體的非管口處，固定支撐的支撐位置位于空腔主管體和空腔支管體的管口處，即固定支撐只負責支撐空腔主管體管口和空腔支管體管口，其余位置使用浮動支撐；

所述壓緊包括位于空腔主管體管口處和空腔支管體管口處的壓緊結構；

所述填充包括空腔主管體管口處和空腔支管體管口處的填充，以及空腔主管體內腔和空腔支管體內腔中的填充，其中，

空腔主管體管口處和空腔支管體管口處的填充采用第一襯套緊貼空腔主管體管口處和空腔支管體管口處的內壁；

空腔主管體內腔和空腔支管體內腔中的填充包括間隔布置并緊貼空腔主管體內壁和空腔支管體內壁的第二襯套，以及填滿空腔主管體和空腔支管體的內腔空間的填充材料，所述填充材料在室溫下為固態，加熱到熔點后脫離空腔主管體和空腔支管體的內腔，且填充材料的熔點低于薄壁異形管體類零件的熔點。

進一步，薄壁異形管體類零件的加工方法還包括加工刀具的選擇，當采用銑加工時，所述刀具為0.2μm～0.8μm超細或極細微粒的硬質無涂層變徑銑刀，變徑銑刀的變徑處以錐度5°≥α≥120°過渡，過渡處倒圓50mm≥R2≥2mm，刀具齒數Z＝2～7刀刃，半精加工、精加工銑刀刀刃螺旋角β≥50°，粗加工、半精加工銑刀刀尖角處倒圓0.1mm≤R1≤2mm。

進一步，薄壁異形管體類零件的加工方法還包括加工刀具的裝夾要求，刀具組合體動平衡≤6.3G，刀柄刀具最大離心率≤0.01mm，夾持刀具伸出長度δ小于8倍刀具直徑D_刀，夾持刀具組合體的圓跳動量η≤0.03～0.05mm。這里的刀具組合體動平衡是指刀具(銑刀)與刀柄組合后的整體結構動平衡。

進一步，薄壁異形管體類零件的加工方法還包括，

定位面的選擇，所述定位面為薄壁異形管體類零件上的平面或曲面；

定位機構的定位精度為IT5～IT6，表面粗糙度為0.008～0.004mm；

定位機構的定位面輪廓度誤差Μ_工＝0.003～0.03mm；