[發(fā)明專利]一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法

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• 申請日: 2022-10-31
• 公開（公告）號: CN115647744A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王賀;崔鑫;劉強;王元軍;趙寶杰;沙慶濤;馬康;劉雪峰;梁津鶴;王一;宋建嶺;楊程;尚洪帥;宋健;穆菁;姚輝;袁祥祥;高軍;李昂
• 申請（專利權(quán)）人: 首都航天機(jī)械有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23Q3/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 賈文婷

1.一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法，其特征在于：包括裝夾箱底(1)，以箱底(1)毛坯的水平基準(zhǔn)線(11)為基準(zhǔn)，按照箱底(1)的內(nèi)型面理論加工量車削箱底(1)的內(nèi)型面，得到加工后內(nèi)型面；

裝夾箱底(1)，以加工后內(nèi)型面為基準(zhǔn)，粗車削箱底(1)的外型面，達(dá)到車削余量后停止外型面的粗車削；

對粗車削后的箱底(1)進(jìn)行熱時效；

采用五軸鏡像銑削對熱時效后的箱底(1)的外型面進(jìn)行箱底(1)厚區(qū)和薄區(qū)的銑削。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法，其特征在于：所述裝夾箱底(1)采用多個柔性裝夾工裝(2)，且多個柔性裝夾工裝(2)均布于箱底(1)的周向，柔性裝夾工裝(2)包括方箱(21)、胎塊(22)、壓板組合(23)，壓板組合(23)用于將胎塊(22)可拆卸的連接于方箱(21)上；

對箱底(1)的內(nèi)型面加工時，箱底(1)大端底部連接角片(13)，通過角片(13)對箱底(1)支撐，同時按照箱底(1)外型面對胎塊(22)進(jìn)行整體車削，使胎塊(22)與箱底(1)的外型面貼合；

對箱底(1)的外型面加工時，按照箱底(1)內(nèi)型面對胎塊(22)進(jìn)行整體車削，使胎塊(22)與箱底(1)的內(nèi)型面貼合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法，其特征在于：所述粗車削箱底(1)的外型面采用多次層切的方式，并在層切過程中多次松開對箱底(1)的裝夾來釋放應(yīng)力。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法，其特征在于：所述應(yīng)力釋放方法包括：

A1：車削外型面，車削量為當(dāng)前產(chǎn)品余量的30-40％；

A2：對稱松開對箱底(1)的裝夾，并對大端直徑進(jìn)行壓板限位，自然釋放加工變形；

A3：測量大端圓度，當(dāng)圓度≤產(chǎn)品余量的60％時，繼續(xù)進(jìn)行步驟A1、A2和A3，當(dāng)圓度≥產(chǎn)品余量的60％或者圓度小于1mm時，視為應(yīng)力釋放充分，應(yīng)力釋放結(jié)束。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法，其特征在于：所述粗車削箱底(1)外型面過程中，每一層的層切依據(jù)設(shè)定的厚度偏差范圍進(jìn)行分段車削；

一層的層切的不同分段車削進(jìn)行完畢后，進(jìn)行上下整體車削，完成一層車削。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法，其特征在于：所述車削余量的確定方法為：第一次粗車削外型面后，測量其壁厚偏差值，得到壁厚初始公差值Q，初始公差值乘以放大系數(shù)因子K，獲得初始公差閾值Qk，以初始公差閾值Qk和鏡像銑削實時補償?shù)耐扑]值之間的較小值作為最終公差閾值Q1；

每一次粗車削后均測量壁厚偏差值，獲得實時壁厚公差值，直到實時壁厚公差值不小于最終公差閾值Q1、或者低于人為設(shè)定的最小余量值時，粗車削結(jié)束；此時粗車削獲得的箱底(1)壁厚與箱底(1)理論壁厚之差為車削余量。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法，其特征在于：所述車削余量為3-5mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法，其特征在于：所述熱時效條件為升溫至140°，保溫4小時。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法，其特征在于：所述進(jìn)行五軸鏡像銑削時，包括

S1:將熱時效后的箱底(1)在機(jī)床上進(jìn)行位置調(diào)整以匹配機(jī)床坐標(biāo)系；

S2:激光掃描箱底(1)得到內(nèi)型基準(zhǔn)面；

S3：按照整體箱底(1)各處的理論厚度、對內(nèi)型基準(zhǔn)面進(jìn)行偏置生成加工外型面；

S4:采用五軸鏡像銑削按照加工外型面進(jìn)行箱底(1)厚區(qū)和薄區(qū)的銑削。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種超大徑厚比整體箱底等壁厚精密加工方法，其特征在于：所述步驟S4包括

S41:對箱底(1)進(jìn)行粗加工，粗加工為分層加工，每層加工后實時測量箱底(1)的厚度；

S42:根據(jù)步驟S41測量的箱底(1)厚度判斷型面變形，若型面變形大于鏡像銑削實時補償?shù)耐扑]值的50％時，視為型面變形較大，則進(jìn)行箱底(1)內(nèi)型面掃描，直到型面變形小于鏡像銑削實時補償?shù)耐扑]值的50％，繼續(xù)進(jìn)行步驟S43；

S43:對箱底(1)的薄區(qū)進(jìn)行精加工，精加工為分層加工，每層加工后依據(jù)實時測量箱底(1)厚度值進(jìn)行下一層的切削，直至薄區(qū)厚度滿足公差要求。