CN110549118A - 一种超薄铝合金产品机加工装及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超薄铝合金产品机加工装及其操作方法，属于航空航天数控加工领域，用于航空座椅支架的工件加工，该工件主要由多个端面、曲面、深孔、薄壁、内腔、外轮廓组合而成，包括用于放置工件的工作台，工件的外轮廓外设置有若干用于固定工件的工艺凸台，每个工艺凸台上设置有贯穿的通孔，该通孔内设置有螺栓，工艺凸台通过螺栓与工作台固定连接；工作台上设置有若干夹持孔，该夹持孔上通过紧固件配合安装有固定板，该固定板用于夹持固定工件；解决了航空铝合金零件薄壁处产生震刀纹的问题，同时使工件在不需要后期表面打磨的情况下，达到理想的加工效果。
Description
技术领域
本发明属于航空航天数控加工领域，涉及一种超薄铝合金产品机加工装及其操作方法。
背景技术
在航空产业轻量化的发展过程中，航空铝合金零部件在数控加工时切削量节节攀升，产品的高性能和精密化对数控加工技术提出了新的挑战，大飞机结构件中有很多是薄壁件及难加工材料，在加工过程中极易产生变形，如航空座椅支架工件，其主要由多个端面、曲面、深孔、薄壁、内腔、外轮廓组合而成。
航空零部件复杂，加工余量大，大部分都在90％以上，零部件的尺寸精度和表面粗糙度质量要求较高，高速切削加工飞机薄壁零件有助于降低切削力，减小切削变形，切屑可带走大部分切削热，使制品的表面质量得到很好的控制，但是壁厚的过薄在加工过程中极易产生零件机体与刀头产生共振，从而在加工表面产生震刀纹，后期的处理会影响零件本身的尺寸精度。
航空座椅支架是飞机的重要组成部分，其作用不仅仅是承载旅客，还有一个重要的意义能够加固机身整体的刚度，故对材料的性能，尺寸精度，轻量化都提出了较高的要求。
现有技术都过后期的打磨处理进行表面修复，打磨还要留有一定的加工余量，所以在尺寸精度的控制上十分困难，切制造成本较高，加工周期长，成品率低都是制约产品发展的不利因素。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超薄铝合金产品机加工装及其操作方法，解决航空铝合金零件薄壁处产生震刀纹的问题，同时使工件在不需要后期表面打磨的情况下，达到理想的加工效果。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超薄铝合金产品机加工装，用于带薄壁的工件加工，包括用于放置工件的工作台，工件的外轮廓外设置有若干用于固定工件的工艺凸台，每个工艺凸台上设置有贯穿的通孔，该通孔内设置有螺栓，工艺凸台通过螺栓与工作台固定连接；
工作台上设置有若干夹持孔，该夹持孔上通过紧固件配合安装有固定板，该固定板用于夹持固定工件。
可选的，工艺凸台与工件为一体成型结构。
可选的，工件带有内腔，若干夹持孔均设置在该内腔在工作台上的投影面内。
可选的，固定板设置有两块，并分别设置在工件的薄壁位置的两侧，对工件形成二次固定。
可选的，夹持孔为螺纹孔，固定板上设置有与该夹持孔相对应的通孔，紧固件穿过固定板上的通孔与夹持孔螺纹配合，用于固定板对工件的松紧度调节。
可选的，工艺凸台与工作台之间设置有工艺凸台垫片，用于确保工件在工作台上的平整度。
一种超薄铝合金产品机加工装的操作方法，包括以下步骤，
挤压成型：在型材挤压的时，将工艺凸台选定在工件外轮廓的薄壁处，在选定工艺凸台的位置后，将工艺凸台与工件共同挤出成型；
一次固定：将工艺凸台和工作台进行夹紧固定，使工艺凸台与工作台固定连接；
铣刀切割：对工件的薄壁位置进行切割；
工作台切割：将工艺凸台将其从工件上切割掉，完成工件成品。
可选的，一种超薄铝合金产品机加工装的操作方法，还包括以下步骤，
二次固定：在一次固定后，将固定板与夹持孔进行固定安装，使工件固定在工作台与固定板之间。
本发明的有益效果在于：
本发明一种超薄铝合金产品机加工装及其操作方法，将工装固定装夹设置在了工件外，做了工艺凸台设计，置于整体工件的外端，提高了加工系统的刚性，同样能减少工件与工作台的摩擦，在数控铣削加工中有效地解决了震刀纹的产生，可靠性高，生产效率高，具有较高的经济价值；同时考虑到后期的工艺凸台的去除问题，在工作台上设计了固定加持点，进行后期的铣削加工；与现有工艺相比，设计简单、制造方便、生产成本低，一体成型性高美观耐用，表面质量易于控制，尺寸控制精准等优点。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明一种超薄铝合金产品机加工装的整体结构示意图；
图2为本发明一种超薄铝合金产品机加工装的工件结构示意图。
附图标记：工作台1、工件2、薄壁21、内腔22、工艺凸台3、螺栓4、工艺凸台垫片5、夹持孔6、固定板7。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1～图2，为一种超薄铝合金产品机加工装，用于航空座椅支架的工件2加工，该工件2主要由多个端面、曲面、深孔、薄壁21、内腔22、外轮廓组合而成，包括用于放置工件2的工作台1，工件2的外轮廓外设置有若干用于固定工件2的工艺凸台3，工艺凸台3设置在工件外轮廓的薄弱位置，其设置精度根据工件具体薄壁21加工位置设置，工艺凸台3与工件2为一体成型结构，每个工艺凸台3上设置有贯穿的通孔，该通孔内设置有螺栓4，工艺凸台3通过螺栓4与工作台1固定连接，工艺凸台3与工作台1之间设置有工艺凸台垫片5，用于确保工件2在工作台1上的平整度；工作台1上设置有若干夹持孔6，若干夹持孔6均设置在工件内腔22在工作台1上的投影面内，该夹持孔6上通过紧固件配合安装有固定板7，夹持孔6为螺纹孔，固定板7上设置有与该夹持孔6相对应的通孔，该通孔的精度根据工件2的具体形状进行设置，保证工件2的加工稳定性，紧固件穿过固定板7上的通孔与夹持孔螺纹配合，用于固定板7对工件2的松紧度调节，该固定板7用于夹持固定工件2，固定板7设置有两块，并分别设置在工件2的薄壁21位置的两侧，对工件2形成二次固定。
一种超薄铝合金产品机加工装的操作方法，包括以下步骤，
挤压成型：在型材挤压的时，将工艺凸台3选定在工件2外轮廓的薄壁21处，在选定工艺凸台3的位置后，将工艺凸台3与工件2共同挤出成型；
一次固定：将工艺凸台3和工作台1进行夹紧固定，使工艺凸台3与工作台1固定连接；
二次固定：在一次固定后，将固定板7与夹持孔6进行固定安装，使工件2固定在工作台1与固定板7之间；
铣刀切割：对工件2的薄壁21位置进行切割；
工作台1切割：将工艺凸台3将其从工件2上切割掉，完成工件2成品。
本发明将工装固定装夹设置在了工件外，做了工艺凸台设计，置于整体工件的外端，提高了加工系统的刚性，同样能减少工件与工作台的摩擦，在数控铣削加工中有效地解决了震刀纹的产生，可靠性高，生产效率高，具有较高的经济价值；同时考虑到后期的工艺凸台的去除问题，在工作台上设计了固定加持点，进行后期的铣削加工；与现有工艺相比，设计简单、制造方便、生产成本低，一体成型性高美观耐用，表面质量易于控制，尺寸控制精准等优点。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种超薄铝合金产品机加工装，用于带薄壁的工件加工，其特征在于：包括用于放置工件的工作台，所述工件的外轮廓外设置有若干用于固定工件的工艺凸台，每个工艺凸台上设置有贯穿的通孔，该通孔内设置有螺栓，所述工艺凸台通过螺栓与工作台固定连接；
所述工作台上设置有若干夹持孔，该夹持孔上通过紧固件配合安装有固定板，该固定板用于夹持固定工件。
2.根据权利要求1所述的一种超薄铝合金产品机加工装，其特征在于：所述工艺凸台与工件为一体成型结构。
3.根据权利要求1所述的一种超薄铝合金产品机加工装，其特征在于：所述工件带有内腔，若干夹持孔均设置在该内腔在工作台上的投影面内。
4.根据权利要求3所述的一种超薄铝合金产品机加工装，其特征在于：所述固定板设置有两块，并分别设置在工件的薄壁位置的两侧，对工件形成二次固定。
5.根据权利要求4所述的一种超薄铝合金产品机加工装，其特征在于：所述夹持孔为螺纹孔，固定板上设置有与该夹持孔相对应的通孔，紧固件穿过固定板上的通孔与夹持孔螺纹配合，用于固定板对工件的松紧度调节。
6.根据权利要求1所述的一种超薄铝合金产品机加工装，其特征在于：所述工艺凸台与工作台之间设置有工艺凸台垫片，用于确保工件在工作台上的平整度。
7.一种超薄铝合金产品机加工装的操作方法，其特征在于，包括以下步骤，
挤压成型：型材挤压时，将若干个工艺凸台分别设置在工件外轮廓的壁薄处，在选定工艺凸台的位置后，将工艺凸台与工件共同挤出成型；
工件固定：将工艺凸台和工作台进行孔加工，并通过加工孔使工艺凸台和工作台进行连接固定，确保工件与工作台稳固连接，减少工件与工作台之间的相对位移；
薄壁加工：在工艺凸台与工作台固定状态下，对工件的薄壁位置进行高速切削加工；
工艺凸台切割：工件的薄壁加工完成后，将工艺凸台从工件的外轮廓上切割掉，并对工件外轮廓的切割表面进行加工后完成工件成品。
8.根据权利要求7所述的一种超薄铝合金产品机加工装的操作方法，其特征在于：在工件固定的同时，对工件在工作台上进行二次固定，通过与“工件固定”步骤配合，使工件与工作台固定更稳定，利于薄壁加工，同时确保在工艺凸台切割过程中，工件与工作台不会出现相对位移。
9.根据权利要求8所述的一种超薄铝合金产品机加工装的操作方法，其特征在于：二次固定采用对工件在工作台上进行夹持的方式固定，其夹持位置设置在工件薄壁的两侧。
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