CN106807963A - 一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法 - Google Patents

一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106807963A
CN106807963A CN201710025431.7A CN201710025431A CN106807963A CN 106807963 A CN106807963 A CN 106807963A CN 201710025431 A CN201710025431 A CN 201710025431A CN 106807963 A CN106807963 A CN 106807963A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
mandrel
nacelle
normal
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710025431.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106807963B (zh
Inventor
叶正茂
凌丽
郭安儒
赵建设
李�杰
王俊江
孙巧如
耿琼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Aerospace Research Institute of Materials and Processing Technology
Original Assignee
China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Aerospace Research Institute of Materials and Processing Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Academy of Launch Vehicle Technology CALT, Aerospace Research Institute of Materials and Processing Technology filed Critical China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Priority to CN201710025431.7A priority Critical patent/CN106807963B/zh
Publication of CN106807963A publication Critical patent/CN106807963A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106807963B publication Critical patent/CN106807963B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B35/00Methods for boring or drilling, or for working essentially requiring the use of boring or drilling machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods

Abstract

一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法,步骤如下:(1)根据舱体内层上基准孔的尺寸,从舱体内层向外加工预加工工艺通孔,所述的通孔直径小于基准孔直径且保证通孔与基准孔同轴度满足要求;(2)将已经预加工工艺通孔的舱体装夹在机床上并安装芯轴;所述的芯轴为圆柱状台阶轴,芯轴大径与基准孔之间采用间隙配合;芯轴小径穿过预加工的工艺通孔;(3)调整芯轴轴线方向与机床主轴方向两者同轴,完成后拆除芯轴;(4)利用机床根据舱体外层理论孔径加工法向孔。本发明所述的方法通过设计制造具备一定精度要求的芯轴,将舱体内层基准孔引出至舱体外层无干涉区域,并利用三轴机床和双角度转台实现法向孔的高精度找正及低成本、高质量的加工。

Description

一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法,它是一种基于三轴机床 的法向孔精密加工工艺方法,属于机械加工技术领域。
背景技术
[0002] 目前,针对曲面法向孔加工的工艺方法主要有两种:一种是利用五轴联动机床加 工;另外一种是利用特定的法向孔钻模加工。
[0003] 五轴联动机床可以提供3个直线自由度和2个旋转自由度,可以实现刀轴朝向任意 姿态,是目前法向特征加工的最主要途径。但这种加工方式只适用于法向特征的轴线方向 和中心位置精确已知的情况,本发明所述的多层材料舱体在外表面成型、加工的过程中会 造成舱体的变形,因此其法向孔相对于整个舱体的加工基准的位置及姿态和图纸的理论位 置及姿态存在一定的偏差,此时针对法向特征的轴线方向和中心位置未知的情况,该加工 方式已不再适用。
[0004] 利用法向孔钻模加工需要使用手持钻孔设备进行配打孔操作,加工过程受到钻削 反作用力的影响,手持钻孔设备会产生振动,很容易造成加工孔径超差及加工后的孔壁表 面质量较差的情况,无法满足高质量高精度的加工要求。
[0005] 因此,迫切需要一种能精确找正此类多层材料舱体法向孔轴线方向及中心位置, 并精密加工的工艺方法。
发明内容
[0006] 本发明的技术解决问题是:提供一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法,本 方法可将加工基准从舱体内层精确引出至外层无干涉区域,并三轴机床和双角度转台实现 法向孔的精密找正和低成本、高质量的加工。
[0007] 本发明的技术方案是:一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法,包括以下步 骤:
[0008] SI:根据舱体内层上基准孔的尺寸,从舱体内层向外加工预加工工艺通孔,所述的 通孔直径小于基准孔直径且保证通孔与基准孔同轴度满足要求;
[0009] S2:将已经预加工工艺通孔的舱体装夹在机床上并安装芯轴;所述的芯轴为圆柱 状台阶轴,芯轴大径与基准孔之间采用间隙配合;芯轴小径穿过预加工的工艺通孔;
[0010] S3:调整芯轴轴线方向与机床主轴方向两者同轴,完成后拆除芯轴;
[0011] S4:利用机床根据舱体外层理论孔径加工法向孔。
[0012] 其中:所述的预加工工艺通孔采用在基准孔上安装钻套的形式保证加工余量及同 轴度;所述钻套是一种与所述的基准孔存在间隙配合关系的圆柱状空心套筒,间隙配合的 最大间隙不大于〇. 3mm,钻套壁厚不小于0.5mm。
[0013] 其中:所述芯轴的小径圆柱段和大径圆柱段同轴度不大于0.02mm。芯轴大径圆柱 段与基准孔的最大配合间隙不大于0.04mm。芯轴小径的直径不大于所述的钻套的内径- 1mm,小径圆柱段伸出舱体外表面的长度不小于30mm。。
[0014] 其中:所述的机床采用三轴机床和角度调节工装实现法向孔的加工,其中,角度调 节工装采用双角度转台,找正方法为:先盘表找正芯轴小径圆柱段上的某一个截面,径跳不 大于0.02mm,然后找正芯轴小径圆柱段上另一个截面,径跳不大于0.02mm,两个截面沿芯轴 轴向的距离不小于20mm。
[0015] 本发明与现有技术相比的有益效果是:
[0016] 本发明提供的一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法,首先从舱体内层向外 加工预加工工艺通孔,加工时通过钻套确保留有精加工余量,控制钻套与基准孔的配合间 隙可间接保证精加工余量的均匀分布。然后安装芯轴并装夹找正,芯轴小径圆柱段穿过工 艺通孔伸出至舱体外表面,通过控制芯轴自身小径圆柱段与大径圆柱段的同轴度以及芯轴 大径圆柱段与舱体内层基准孔的配合间隙,将内层基准精确引出至舱体外层无干涉区域。 最后,利用三轴机床和双角度转台对舱体法向孔找正,通过先后调整两个相距一定距离的 圆柱截面的径跳至满足要求,即可实现对法向孔的精密找正,并最终实现多层材料舱体外 层法向孔的低成本、高质量加工。
附图说明
[0017] 图1是多层材料舱体的局部三维示意图以及剖视图
[0018] 图2是工件安装钻套的三维示意图以及剖视图
[0019] 图3是工件安装芯轴的三维示意图以及剖视图
[0020] 图4是加工完成后的三维示意图以及剖视图
[0021] 图5是本发明一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法的流程图
[0022] 图中附图标记说明如下:
[0023] 1:工件;2:基准孔;3:法向孔;4:钻套;
[0024] 5:工艺通孔;6:芯轴;7:加工完成后的孔
具体实施方式
[0025] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0026] 见图1所示,本发明是一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法,将多层材料舱 体称为工件1,该工件上法向孔的理论直径为Φ12:1 mm其具体步骤如下:
[0027] SI:工件1内层上基准孔2的尺寸为12.08mm,根据基准孔2的尺寸设计并制造钻套4 和芯轴6,其材料选择不锈钢。其中,钻套4的外径满足要求,确保其与基准孔2为 间隙配合,且最大配合间隙为0.3mm,钻套外径钻套厚度0.5mm;芯轴6大径圆柱段的直径满 足Φ12 =nim要求,确保其与基准孔2为间隙配合,且最大配合间隙为0.04mm;芯轴6小径 圆柱段直径为Φ l〇mm,确保其直径不大于钻套4的内径-Imm;芯轴6的大径圆柱段和小径圆 柱段的同轴度为〇.〇2mm。
[0028] 钻套4和芯轴6准备完毕后,使用手持电钻从工件1的内层向外预加工工艺通孔5;
[0029] S2:将双角度转台装夹于三轴机床台面上,并将工件1装夹于双角度转台上,将芯 轴6的小径穿过工艺通孔5安装并固定紧。其中,选用的三轴机床为卧式搪床,双角度转台为 摇篮式B、C轴转台;
[0030] S3:调整芯轴6轴线方向与机床主轴方向两者同轴,首先压表找正芯轴6小径根部 一截面的径跳至0.02mm以内,然后压表找正芯轴6小径远离根部的的某一截面的径跳至 0 · 0 2mm以内,两个截面沿机床Z轴的距离为2Omm,确保两个截面沿芯轴6的轴向距离不小于 20mm。完成后拆除芯轴6;
[0031] S4:利用三轴机床主轴的转动按照理论孔径加工法向孔3,得到加工完成后的孔7。
[0032] 上述实施例仅为本发明的一种实施方式,发明的范围由权利要求的范围限定。
[0033] 本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (9)

1. 一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法,所述的舱体最内层存在预制的基准孔,其特征在于包括以下步骤: Si:根据舱体内层上基准孔的尺寸,从舱体内层向外加工预加工工艺通孔,所述的通孔直径小于基准孔直径且保证通孔与基准孔同轴度满足要求; S2:将已经预加工工艺通孔的舱体装夹在机床上并安装芯轴;所述的芯轴为圆柱状台阶轴,芯轴大径与基准孔之间采用间隙配合;芯轴小径穿过预加工的工艺通孔; S3:调整芯轴轴线方向与机床主轴方向两者同轴,完成后拆除芯轴; S4:利用机床根据舱体外层理论孔径加工法向孔。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的预加工工艺通孔采用在基准孔上安装钻套的形式保证加工余量及同轴度。
3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述的钻套是一种与所述的基准孔存在间隙配合关系的圆柱状空心套筒,钻套壁厚不小于〇.5_。
4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述的间隙配合的最大间隙为不大于O.3mm〇
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述芯轴的小径圆柱段和大径圆柱段同轴度不大于〇. 〇2mm。
6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述芯轴大径圆柱段与基准孔的最大配合间隙不大于〇. 〇4mm。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述芯轴小径圆柱段的直径不大于所述的钻套的内径-1mm,且小径圆柱段伸出舱体外表面的长度不小于30_。
8. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:机床采用三轴机床和双角度转台实现法向孔的找正和加工。
9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于:所述的找正方法为:先盘表找正芯轴小径圆柱段上的某一个截面,径跳不大于0.02mm,然后找正芯轴小径圆柱段上另一个截面,径跳不大于0.02mm,两个截面沿芯轴轴向的距离不小于20mm。
CN201710025431.7A 2017-01-13 2017-01-13 一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法 Active CN106807963B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710025431.7A CN106807963B (zh) 2017-01-13 2017-01-13 一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710025431.7A CN106807963B (zh) 2017-01-13 2017-01-13 一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106807963A true CN106807963A (zh) 2017-06-09
CN106807963B CN106807963B (zh) 2018-08-21

Family

ID=59110891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710025431.7A Active CN106807963B (zh) 2017-01-13 2017-01-13 一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106807963B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109262007A (zh) * 2017-07-18 2019-01-25 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 一种雷达罩装配连接孔位的制孔方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5848859A (en) * 1997-01-08 1998-12-15 The Boeing Company Self normalizing drill head
CN201385141Y (zh) * 2009-03-30 2010-01-20 成都飞机工业(集团)有限责任公司 光学定心法向孔钻模
CN202621997U (zh) * 2012-05-22 2012-12-26 西安飞机工业(集团)有限责任公司 一种法向孔钻孔夹具
CN203281945U (zh) * 2012-12-21 2013-11-13 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 一种曲面上钻制法向孔的钻模
CN106239034A (zh) * 2016-08-19 2016-12-21 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种在曲面上准确按法矢方向手工制孔的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5848859A (en) * 1997-01-08 1998-12-15 The Boeing Company Self normalizing drill head
CN201385141Y (zh) * 2009-03-30 2010-01-20 成都飞机工业(集团)有限责任公司 光学定心法向孔钻模
CN202621997U (zh) * 2012-05-22 2012-12-26 西安飞机工业(集团)有限责任公司 一种法向孔钻孔夹具
CN203281945U (zh) * 2012-12-21 2013-11-13 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 一种曲面上钻制法向孔的钻模
CN106239034A (zh) * 2016-08-19 2016-12-21 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种在曲面上准确按法矢方向手工制孔的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109262007A (zh) * 2017-07-18 2019-01-25 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 一种雷达罩装配连接孔位的制孔方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106807963B (zh) 2018-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106425286A (zh) 一种高精度薄壁筒轴控制变形的加工方法
CN102806443A (zh) 一种喷嘴壳体工件的数控加工方法
CN105414890B (zh) 一种薄壁导管精加工方法
CN102407423B (zh) 一种呼吸流量节律控制气阀阀座加工方法
CN106826117B (zh) 一种精密轴承座的加工方法
CN110039269B (zh) 驱动机构薄壁深孔密封壳体制造方法
CN104400474A (zh) 基于旋转超声的高精度陀螺动圈骨架加工工艺和专用工装
CN103447566A (zh) 一种定位器
CN207013995U (zh) 新型高效活塞销孔加工设备
CN105382579A (zh) 用于轴承座的加工工装
CN106807963B (zh) 一种多层材料舱体外层法向孔加工工艺方法
CN106735602A (zh) 一种航空小模数内花键零件插齿加工工装及加工方法
CN107350754B (zh) 带有斜环型槽外筒的加工方法
CN103624569B (zh) 用于分瓣式组合芯模的加工夹具及其加工方法
CN103978256A (zh) 一种利用车床批量加工弧形槽的方法及工装
CN105666171A (zh) 一种薄壁环类零件的加工方法
KR101368761B1 (ko) 플랜지 요크의 가공방법
CN104690297B (zh) 薄壁节能电机端盖的车削加工工艺
CN105269348B (zh) 齿盘滑爪螺旋槽加工装置
CN104607690A (zh) 一种深孔环形油槽的加工装置及加工方法
CN206415956U (zh) 一种钻攻中心z轴的进给机构
CN105345402B (zh) 一种机匣零件铣加工圆孔和花边防变形的加工方法
CN107824802A (zh) 轴类零件加工夹具、方法及使用该夹具的机床
CN209349924U (zh) 一种车床工件用轴向高精度定位装置
CN102962705B (zh) 用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装及其使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant