CN107617853A - 一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法，先压紧薄板零件的毛坯开出所有压板槽，其中压板槽要比待修基准面低0.2mm以上；再压紧毛坯，粗加工、精加工第一面，当精加工腹板到位后，在同一工步、同样的压紧状态、同一刀具的情况下，修基准面，减少薄板零件与基准面的实际距离与理论距离之间的误差；在第二面加工时，保证基准面与定位面贴紧，有效的控制薄板零件的厚度。本发明可以有效降低不锈钢薄板零件的加工误差，避免不锈钢薄板零件的超薄现象，提高薄板零件的加工效率，确保了薄板零件的加工质量和稳定性。

Description

一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法

技术领域

本发明属于飞机制造技术领域，具体涉及一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法。

背景技术

随着飞机性能的进一步提升，现代航空工业中大量使用整体薄板结构薄板零件。其主要结构由侧壁和腹板组成，结构简洁、尺寸较大、相对刚度较低，加工性能较差，薄板结构薄板零件的厚度控制较为苛刻，加工精度和加工效率较低。

随着飞机设计技术的发展，飞机结构件越来越精细，对薄板零件的要求益发严格，此类薄板零件的相对刚度较低，可加工性较差。尤其波音条带类薄板零件精度要求高，其中腹板厚度的要求越来越薄，导致飞机中薄板零件的刚性越来越差，在制定加工方案时，常常对薄板零件厚度尺寸，没有有效的控制手段，增加了制造难度。其中不锈钢薄板零件易无规则变形，导致薄板零件无法与专用型面工装贴合，加工过程中无法有效控制余量，导致薄板零件故障。

为满足薄板零件加工要求，保证加工质量与稳定性，目前常规的方法是先换搭压板修基准面，再换搭压板进行粗加工、精加工第一面，接着压紧并粗加工、精加工第二面。然而这种方法存在以下的局限性：（1）基准面并非一次加工到位，而是要操作人员保证接平；（2）基准面加工完后，换搭压板，薄板零件压紧状态改变，导致粗加工、精加工完薄板零件后，基准面与薄板零件的相对位置关系不满足理论要求；（3）第二面加工，基准面与定位面贴紧，此时薄板零件所处的理论位置与实际位置有误差，从而增加了厚度尺寸控制的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法，在精加工第一面后在精加工第二面后制备得到不锈钢薄板零件；本发明通过控制薄板零件与基准面相对位置，保证薄板零件与基准面变形同步，以达到控制不锈钢薄板零件的厚度的目的。

本发明主要通过以下技术方案实现：用于毛坯厚度小于等于15mm的不锈钢薄板零件的加工，在薄板零件加工过程中，控制薄板零件与基准面的相对位置，保证薄板零件与基准面变形同步，以达到控制薄板零件厚度的目的。

所述薄板零件加工过程中包括粗加工、精加工第一面和粗加工、精加工第二面的工序；在粗加工、精加工第一面的过程中，通过在同一工步、同样的压紧状态、同一刀具的情况下，修基准面，从而控制薄板零件与基准面的相对位置关系。

所述不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法主要包括以下步骤：

步骤S1：将薄板零件的毛坯装夹，压紧毛坯，开出所有的压板槽；

步骤S2：压紧步骤S1中处理后的薄板零件的毛坯，粗加工、精加工第一面；其中，精加工腹板到位后、在同一工步，修基准面；

步骤S3：对薄板零件的第二面依次进行粗加工、精加工，在加工过程中压紧薄板零件，保证基准面与定位面贴紧。

所述加工压板槽、粗加工、精加工第一面和粗加工、精加工第二面为现有技术，且不是本发明的改进点，故不再赘述。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S1中压板槽要比待修基准面低0.2mm以上。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S3中是在同一压紧状态下对薄板零件的第二面依次进行粗加工、精加工。

本发明是针对现有技术中存在的多次换搭压板，存在基准面修正误差，薄板零件受力状态多次改变，薄板零件的应力变化不均匀的问题；该问题经常导致不锈钢薄板零件超薄现象发生；加工精确度和加工效率较低。尤其是在波音767的铣面片的加工过程中经常出现薄板加工的厚度误差超过公差0.8mm，出现不锈钢薄板零件超薄，力学性能较差，导致薄板零件无法与专用型面工装贴合，加工过程中无法有效控制余量，导致薄板零件故障。

本发明在制备过程中，先压紧薄板零件开出所有压板槽，其中压板槽要比待修基准面低0.2mm以上；再压紧毛坯，粗加工、精加工第一面，当精加工腹板到位后，在同一工步、同样的压紧状态、同一刀具的情况下，修基准面，减少薄板零件与基准面的实际距离与理论距离之间的误差；在第二面加工时，保证基准面与定位面贴紧，有效的控制薄板零件厚度尺寸。

本发明的有益效果：

（1）所述不锈钢薄板零件的毛坯中加工有压板槽，通过夹持压板槽从而压紧毛坯进行薄板零件加工，方便调整基准面，使得薄板零件与基准面变形同步；

（2）所述压板槽要比待修基准面低0.2mm以上，方便调整基准面，使得薄板零件与基准面变形同步；

（3）所述步骤S2中毛坯是在同一压紧状态下进行粗加工、精加工第一面、修基准面，保证薄板零件与基准面变形同步；减少由于压紧状态变化带来的变形及加工过程中变形造成的薄板零件与基准面相对位置的误差积累；

（4）所述步骤S3中薄板零件是在同一压紧状态下进行粗加工、精加工第二面，保证基准面与定位面贴紧，从而有效的控制薄板零件的厚度；

（5）本发明针对的不锈钢薄板零件的毛坯，有效解决不锈钢薄板零件加工过程中变形大且不可控的问题，从而使不锈钢薄板零件厚度尺寸得到有效的控制，满足设计要求；另一方面还能够减少钳工打磨工作量，减少加工过程中的人工干预，提高薄板零件的加工效率，确保了薄板零件的加工质量和稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为不锈钢薄板零件与基准面的理论位置关系示意图；

图3为不锈钢薄板零件与基准面的实际加工位置关系示意图。

图中：1-基准面、2-压板槽、3-铣面片。

具体实施方式

实施例1：

一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法，加工波音E-767飞机用的铣面片3，该铣面片3的加工厚度为7mm，主要包括以下步骤：

步骤S1，将铣面片3的毛坯装夹，在毛坯上开出所有的压板槽2；所述压板槽2比待修基准面1低0.3mm；通过夹持压板槽2从而压紧毛坯进行加工，方便调整基准面1，使得铣面片3与基准面1变形同步；

步骤S2：如图1所示，压紧铣面片3的压板槽2，对铣面片3的第一面进行粗加工、精加工；精加工铣面片3的腹板到位后，在同一工步进行修基准面1；在同一压紧状态下进行粗加工、精加工第一面、修基准面1，保证铣面片3与基准面1同步变形，减少由于压紧状态变化带来的变形以及加工过程中变形造成的铣面片3与基准面1相对位置的误差积累；

步骤S3：翻面装夹第一面处理后的铣面片3，压紧铣面片3，保证基准面1与定位面贴紧，进行铣面片3第二面的粗加工、精加工，最后加工得到铣面片3。

本实施例中用的刀具为整体硬质合金铣刀。

如图2、图3所示，铣面片3与基准面1的理论距离为X1，加工后铣面片3与基准面1的实际的距离为X2，实际加工的铣面片3的误差值为│X1-X2│，其中标准误差为0.5mm。

经过测试后发现，在同一刀具、同一工艺参数下，采用传统的换搭压板的方法加工得到的铣面片3的误差为1.5mm超过标准误差，且铣面片3出现超薄现象；采用本发明的加工方法制备的铣面片3的误差为0.2mm，小于标准误差，且没有出现超薄现象，力学性能稳定，铣面片3与专用型面工装贴合较好。

本发明有效解决铣面片3加工过程中变形大且不可控的问题，有效的控制铣面片3厚度；另一方面有效减少钳工打磨工作量，减少加工过程中的人工干预，提高铣面片3的加工效率，确保了铣面片3的加工质量和稳定性。

实施例2：

一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法，加工波音E-767飞机用的铣面片3，该铣面片3的加工厚度为5mm，主要包括以下步骤：

步骤S1，将铣面片3毛坯装夹，在毛坯上开出所有的压板槽2；所述压板槽2比待修基准面1低0.2mm；通过夹持压板槽2从而压紧毛坯对铣面片3加工，方便调整基准面1，使得铣面片3与基准面1变形同步；

步骤S2：压紧毛坯的压板槽2，对铣面片3的第一面进行粗加工、精加工；精加工铣面片3的腹板到位后，在同一工步进行修基准面1；在同一压紧状态下进行粗加工、精加工第一面、修基准面1，保证铣面片3与基准面1同步变形；减少由于压紧状态变化带来的变形及加工过程中变形造成的铣面片3与基准面1相对位置关系的误差积累；

步骤S3：翻面装夹第一面处理后的铣面片3，压紧铣面片3，保证基准面1与定位面贴紧，进行铣面片3第二面的粗加工、精加工；最后加工得到铣面片3。

本实施例中用的刀具为整体硬质合金铣刀。

所述误差分析的方法同实施例1，故不再赘述。

经过测试后发现，在同一刀具，同一工艺参数下，采用传统的换搭压板的方法加工得到的铣面片3的误差为0.9mm超过标准误差，且铣面片3出现超薄现象；采用本发明的加工方法制备的铣面片3的误差为0.35mm，小于标准误差，且没有出现超薄现象，力学性能稳定，铣面片3与专用型面工装贴合较好。相比实施例1，加工后的铣面片3误差变大，主要是因为铣面片3的厚度减小，加工精度变差，操作影响较大。

本发明有效解决铣面片3加工过程中变形大且不可控的问题，有效的控制铣面片3厚度尺寸；另一方面有效减少钳工打磨工作量，减少加工过程中的人工干预，提高铣面片3的加工效率，确保了铣面片3的加工质量和稳定性。

实施例3：

一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法，加工波音E-767飞机用的铣面片3，该铣面片3的加工厚度为10mm，主要包括以下步骤：

步骤S1，将不锈钢毛坯装夹，在毛坯上开出所有的压板槽2；所述压板槽2比待修基准面1低0.5mm；通过夹持压板槽2从而压紧毛坯进行铣面片3加工，方便调整基准面1，使得铣面片3与基准面1变形同步；

步骤S2：压紧毛坯的压板槽2，对铣面片3的第一面进行粗加工、精加工；精加工铣面片3的腹板到位后，在同一工步进行修基准面1；在同一压紧状态下进行粗加工、精加工第一面、修基准面1，保证铣面片3与基准面1同步变形；减少由于压紧状态变化带来的变形及加工过程中变形造成的铣面片3与基准面1相对位置关系的误差积累；

步骤S3：翻面装夹第一面处理后的铣面片3，压紧铣面片3，保证基准面1与定位面贴紧，进行铣面片3第二面的粗加工、精加工；最后加工得到铣面片3。

本实施例中用的刀具为整体硬质合金铣刀。

所述误差分析的方法同实施例1，故不再赘述。

经过测试后发现，在同一刀具、同一工艺参数下，采用传统的换搭压板的方法加工得到的铣面片3的误差为1.2mm超过标准误差，且铣面片3出现超薄现象；采用本发明的加工方法制备的铣面片3的误差为0.15mm，小于标准误差，且没有出现超薄现象，力学性能稳定，铣面片3与专用型面工装贴合较好。

本发明有效解决铣面片3加工过程中变形大且不可控的问题，有效的控制铣面片3的厚度尺寸；另一方面有效减少钳工打磨工作量，减少加工过程中的人工干预，提高铣面片3的加工效率，确保了铣面片3的加工质量和稳定性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法，用于毛坯厚度小于等于15mm的不锈钢薄板零件的加工，其特征在于，在薄板零件加工过程中，控制薄板零件与基准面（1）的相对位置，保证薄板零件与基准面（1）变形同步，以达到控制薄板零件厚度的目的。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法，其特征在于，所述薄板零件加工过程中包括粗加工、精加工第一面和粗加工、精加工第二面的工序；在粗加工、精加工第一面的过程中，在同一工步、同样的压紧状态、同一刀具的情况下，修基准面（1），从而控制薄板零件与基准面（1）的相对位置。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

步骤S1：将薄板零件的毛坯装夹，压紧毛坯，开出所有的压板槽（2）；

步骤S2：压紧步骤S1中处理后的薄板零件的毛坯，粗加工、精加工第一面；其中，精加工腹板到位后、在同一工步，修基准面（1）；

步骤S3：对薄板零件的第二面依次进行粗加工、精加工，在加工过程中压紧薄板零件，保证基准面（1）与定位面贴紧。

4.根据权利要求3所述的一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法，其特征在于，所述步骤S1中压板槽（2）要比待修基准面（1）低0.2mm以上。

5.根据权利要求3所述的一种不锈钢薄板零件厚度控制的加工方法，其特征在于，所述步骤S3中是在同一压紧状态下对薄板零件的第二面依次进行粗加工、精加工。