CN102554706B

CN102554706B - 一种直升机铝合金盘环类零件对比加工方法

Info

Publication number: CN102554706B
Application number: CN201210054383.1A
Authority: CN
Inventors: 黄峻; 陶剑锋; 黄康华; 侯小林; 惠稳棉; 吴献珍; 蒋理科; 王锟
Original assignee: Changhe Aircraft Industries Group Co Ltd
Current assignee: Changhe Aircraft Industries Group Co Ltd
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: CN102554706A

Abstract

本发明属于数控加工技术领域，涉及一种铝合金盘环类零件对比加工方法。本发明在任意环境温度下加工一件用于对比测量加工的对比基准件；测量并记录对比基准件在装夹加工状态和松开自由状态下尺寸的偏差补偿值A；将对比基准件恒温后进行测量，根据测量结果计算对比基准件与标准装配件的偏差补偿值B；在实际加工时，将对比基准件置于加工现场，对待加工零件进行偏差补偿值A和偏差补偿值B的补偿加工。本发明既能解决直升机铝合金易变形盘环类动部件零件加工变形问题，保证尺寸精度及一致性，满足了装配协调要求，又能获得较高的数控加工效率。

Description

一种直升机铝合金盘环类零件对比加工方法

技术领域

本发明属于数控加工技术领域，涉及一种直升机铝合金盘环类零件对比加工方法。

背景技术

目前，直升机动部件中存在部分铝合金高精度易变形盘环类零件，数控加工时受厂房环境温度，机床导轨、冷却系统温度的影响，不同季节厂房加工区域温度相差超过10度以上，同一天内温度变化也有几度，加工过程中零件因温度变化产生的变形明显。按现有加工方法，加工过程中边加工边对加工件测量，与图纸要求设计尺寸比较，凭工人经验判断并反复修正加工余量，劳动强度大，加工效率低，且由于现场加工温度与三坐标测量间以及装配环境温度的不同，导致数控加工现场加工合格的零件进行三坐标测量时经常超差，互换性协调装配也易出现问题，精度难以满足装配要求，产品质量稳定性极差。同时，该类高精度零件一般采用高精度五轴数控加工设备进行加工，较低的加工效率直接导致高档数控加工设备利用率大幅下降，造成了高附加值数控加工资源的浪费。

发明内容

本发明的目的是：提出一种加工效率高、加工精度高、质量稳定可靠的直升机铝合金盘环类零件对比加工方法。

本发明的技术方案是：一种直升机铝合金盘环类零件对比加工方法，其步骤如下：

步骤1、对比基准件加工：

加工一件用于对比测量加工的对比基准件；

步骤2、对比基准件加工夹紧状态与自由状态偏差补偿值确认：

2.1、在加工完成后的夹紧状态下测量并记录对比基准件关键尺寸；

2.2、松开对比基准件，静置40～50分钟；

2.3、在自由状态下测量并记录对比基准件关键尺寸；

2.4、计算并记录对比基准件在夹紧状态下与自由状态下关键尺寸偏差补偿值A；

步骤3、对比基准件与装配标准件偏差补偿值确认：

3.1、将对比基准件与装配标准件恒温静置60分钟以上；

3.2、分别测量对比基准件与装配标准件的关键尺寸，计算并记录其关键尺寸偏差补偿值B；

3.3、计算总偏差补偿值C=A+B；

步骤4、零件补偿加工：

4.1、加工前先预热数控机床30分钟以上，保证加工状态的相对稳定性；

4.2、将对比基准件置于机床旁静置40分钟以上，保证其温度与待加工零件同步变化；

4.3、待加工零件关键尺寸精加工时，现场测量对比基准件在当前环境温度下的关键尺寸，再补偿总偏差补偿值C，获得在任意环境温度下的零件数控加工实际应达到的关键尺寸，按此尺寸加工即能满足关键尺寸的装配要求，

其中，所述关键尺寸为待加工零件在实际加工中易变形或精度要求高的尺寸。

所述关键尺寸为铝合金盘环类零件内孔直径或外孔直径或零件的线性尺寸。

本发明的优点是：本发明直升机铝合金盘环类零件对比加工方法通过加工对比基准件，并测量计算对比基准件在夹紧和松开状态及对比基准件和标准装配件间的偏差补偿值，利用对比法进行偏差补偿加工，保证了直升机铝合金易变形盘环类动部件零件尺寸精度及一致性，满足了装配协调要求，并提高了加工效率，可以有效解决直升机铝合金高精度易变形盘环类动部件加工难的技术问题。

附图说明

图1是本发明直升机铝合金盘环类零件对比加工方法一较佳实施方式的盘环零件的示意图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。

针对直升机铝合金高精度易变形盘环类加工易变形超差的问题，本发明铝合金盘环类零件对比加工方法通过将对比基准件夹紧与自由状态下的加工补偿值以及对比基准件和装配标准件之间的误差补偿值进行加工补偿，从而保证加工高精度，有效解决直升机铝合金高精度易变形盘环类动部件加工难的技术问题，其具体步骤如下：

步骤1、对比基准件加工：

在任意正常环境温度下按常规工艺方法加工一件用于对比测量加工的对比基准件，关键尺寸按图纸要求公差范围控制加工；

2.1、在加工完成后的夹紧状态下用内径百分表测量并记录对比基准件关键尺寸；

2.2、松开对比基准件，在机床旁工作平台上静置40～50分钟；

2.3、在自由状态下用内径百分表测量并记录对比基准件关键尺寸；

2.4、计算并记录对比基准件在夹紧状态下与自由状态下关键尺寸偏差补偿值A，以修正零件在不同应力状态下的加工误差；

c、对比基准件与装配标准件偏差补偿值确认：

3.1、将对比基准件与装配标准件置于三坐标测量间，恒温60分钟以上；

3.2、采用三坐标测量机分别测量对比基准件与装配标准件的关键尺寸，计算并记录其关键尺寸偏差补偿值B，以用于修正不同温度下的加工误差；

3.3、计算总偏差补偿值C=A+B；

步骤3、零件补偿加工：

4.1、直升机铝合金高精度易变形盘环类动部件零件精加工前先预热数控机床30分钟以上，保证加工状态的相对稳定性；

4.2、将对比基准件置于机床旁工作平台上静置40分钟以上，保证其温度与待加工零件同步变化；

4.3、待加工零件关键尺寸精加工时，现场用内径百分表测量对比基准件在当前环境温度下的关键尺寸值，再补偿总偏差补偿值C，即获得在任意环境温度下的零件数控加工实际应达到的尺寸值，按此尺寸值加工即能满足装配要求。

其中，所述关键尺寸为待加工零件在实际加工中易变形或精度要求高的尺寸。根据实际待加工零件的加工需求，可以为铝合金盘环类零件内孔直径或外孔直径或零件的线性尺寸或者其他尺寸。

下面请参阅图1，以某动部件旋转环零件为例，对本发明铝合金盘环类零件对比加工方法的具体实施进行进一步的介绍，该零件材料为铝合金，外形尺寸为φ1012mm，零件高度102mm，内孔直径φ398mm，其中，内孔直径为关键尺寸，公差0～+0.05mm，由于尺寸大，易变形，精度高，内孔加工完成后极易变形，装配协调一致性差，无法满足装配要求，因此，采用对比法进行加工，保证零件质量。本实施方式中，本发明铝合金盘环类零件对比加工方法的措施如下：

a、对比基准件加工：

b、对比基准件加工夹紧状态与自由状态偏差补偿值确认：

2.1、在加工完成后的夹紧状态下用内径百分表测量并记录对比基准件关键尺寸内孔直径为φ398.01mm；

2.2、松开对比基准件，在机床旁工作平台上静置40～50分钟；

2.3、在自由状态下用内径百分表测量并记录对比基准件关键尺寸内孔直径为φ398.04mm；

2.4、计算并记录对比基准件在夹紧状态下与自由状态下关键尺寸偏差补偿值A为-0.03mm；

c、对比基准件与装配标准件偏差补偿值确认：

3.2、采用三坐标测量机分别测量对比基准件与装配标准件的关键尺寸内孔，计算并记录其关键尺寸偏差补偿值B为-0.04mm；

3.3、计算总偏差补偿值C=A+B，为-0.07mm；

d、零件补偿加工：

4.3、待加工零件关键尺寸内孔精加工时，现场用内径百分表测量对比基准件在当前环境温度下的关键尺寸值内孔直径，再补偿总偏差补偿值C(-0.07mm)，即获得在任意环境温度下的零件数控加工实际应达到的尺寸值φ397.96mm，按此尺寸值加工即能满足装配要求。

综上所述本发明铝合金盘环类零件对比加工方法，通过加工对比基准件，并测量计算对比基准件在夹紧和松开状态及对比基准件和标准装配件间的偏差补偿值，利用对比法进行偏差补偿加工，保证了旋转环零件的加工精度以及大孔加工质量的稳定可靠，实际通过三坐标测量合格，完全满足装配协调要求，并提高了加工效率，具有较大的实际应用价值。

Claims

1.一种直升机铝合金盘环类零件对比加工方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤1、对比基准件加工：

加工一件用于对比测量加工的对比基准件；

2.2、松开对比基准件，静置40～50分钟；

2.3、在自由状态下测量并记录对比基准件关键尺寸；

步骤3、对比基准件与装配标准件偏差补偿值确认：

3.1、将对比基准件与装配标准件恒温静置60分钟以上；

3.3、计算总偏差补偿值C=A+B；

步骤4、零件补偿加工：

2.根据权利要求1所述的直升机铝合金盘环类零件对比加工方法，其特征在于，所述关键尺寸为铝合金盘环类零件内孔直径或外孔直径或零件的线性尺寸。