CN110605538B - 一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，涉及长梁类零件机械加工技术领域，在零件的毛坯件的余量上铣削出应力释放槽，并钻制防侧弯孔，其包括：S1）在零件粗加工之前，在零件的毛坯件两侧的余量上铣出多个应力释放槽；S2）粗加工完成后，静置释放应力变形；S3）在零件的第一面精加工完成后，在毛坯件一侧的余量上钻制等距分布的多个防侧弯孔；S4）在对零件的第二面进行精加工装夹时，在防侧弯孔内插入定位销，并建立加工坐标系，进行零件的第二面精加工。本发明采用在长梁类零件的毛坯件余量上设置应力释放槽，释放加工过程中发生的应力变形；并通过设置防侧弯孔，减少零件两侧面加工时的两面接刀阶差。

Description

一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法
技术领域
本发明涉及长梁类零件机械加工技术领域，具体涉及一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法。
背景技术
目前飞机的设计和制造过程中，一些大型复杂结构零件普遍采用整体化结构设计。这样可以大大减少飞机体零件数量。进而有效减少了零件工装数量，生产准备时间，缩短了生产周期。同时还能有效降低飞机装配的工作量。此外还减少了钣金零件的装配变形，提高飞机整体质量。
目前大型复杂机构件在飞机制造领域具有不可替代的优势，是未来飞机制造领域的发展方向。长梁类零件是航空制造业最常见的大型结构零件。
由于长梁类零件细长、长宽比特别大，沿零件结构长向上下缘条之间大部分只有一个槽腔，并具有带通孔腹板等若刚性结构，加工过程中零件去除余量大、加工周期长，零件加工完后变形明显。主要表现为长度方向伸缩、翘曲和侧弯。导致双面加工时接刀台阶过大，部分长梁类零件变形量过大，即使进过校正也能以消除变形，甚至在校正过程中产生裂痕导致零件报废。
目前通过无应力修面、时效静置等方式，长梁类零件的翘曲变形问题已经得到了较好的解决，而对目前对长梁类零件的侧弯问题尚无有效解决方式。
发明内容
本发明针对现有技术，提供了一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，减轻加工完成后长梁类零件侧弯。
本发明通过下述技术方案实现：所述一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，在零件的毛坯件的余量上铣削出应力释放槽，并钻制防侧弯孔。
上述技术方案采用在长梁类零件的毛坯件余量上设置应力释放槽，释放加工过程中发生的应力变形；并通过设置防侧弯孔，减少零件两侧面加工时的两面接刀阶差，以改善长梁类零件加工后侧弯明显的问题，提高长梁类零件的加工质量。
进一步地，其具体包括以下步骤：
S1）在零件粗加工之前，在零件的毛坯件两侧的余量上铣出多个应力释放槽；
S2）粗加工完成后，将零件静置，释放由于材料大量去除产生的应力变形；
S3）在零件的第一面精加工完成后，保持原有装夹状态，在零件一侧的余量上钻制等距分布的多个防侧弯孔；
S4）在对零件的第二面进行精加工装夹时，在防侧弯孔内插入定位销，并建立加工坐标系，进行零件的第二面精加工。
上述技术方案在零件的毛坯件粗加工完之后，静置，通过应力释放槽释放由于精加工过程中大量材料去除所产生的应力变形，减少零件侧弯，并避免由于侧弯导致的加工另一面与加工第一面的接刀台阶过大，影响长梁类零件加工质量。
进一步地，相邻的应力释放槽之间的间距为300~500mm。
进一步地，所述零件静置是在自由状态下静置24h，使零件由于粗加工的大量材料去除产生的应力变形充分释放。
进一步地，多个所述防侧弯孔沿零件中线对称分布且零件中线上设置有一个防侧弯孔，即零件的余量中间部分设置有一个防侧弯孔，其他防侧弯孔以该防侧弯孔为中心向两边均匀分布。
进一步地，所述S4）中，加工坐标系以位于零件中线上的防侧弯孔的圆心为基准，使长梁类零件位于作为加工坐标系基准的防侧弯孔两侧部分的加工误差均匀分布。
进一步地，所述S4）中，在对零件的第二面进行精加工装夹时，先用定位销插入位于零件中心线上的防侧弯孔，再以位于零件中线上的防侧弯孔为中心，从近到远依次向其他防侧弯孔内插入定位销。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明所提供的一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，采用在长梁类零件的毛坯件余量上设置应力释放槽，释放加工过程中发生的应力变形；并通过设置防侧弯孔，减少零件两侧面加工时的两面接刀阶差，以改善长梁类零件加工后侧弯明显的问题，提高长梁类零件的加工质量。
（2）本发明所提供的一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法的沿零件中线对称分布设置且在零件中线上设置有一个防侧弯孔，并以此防侧弯孔为基准建立第二面精加工的坐标系，使长梁类零件的加工误差以作为加工坐标系基准的防侧弯孔为轴线均匀分布，减少长梁类零件的加工误差。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：100—零件，1—应力释放槽，2—防侧弯孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
在本发明中，所述长梁类零件100加工过程中，在加工长梁类零件100的毛坯件的第一面时，采用采用现有的装夹工装进行装夹；当在加工长梁类零件100的毛坯件的第二面时，采用专用工装。所述专用工装是在现有的装夹工装的基础上加工改装而得，其加工改装为：在现有的装夹工装上依据零件100上钻制的防侧弯孔2的位置加工出对应的定位孔，该定位孔包括圆孔和椭圆孔，其中圆孔对应的是位于零件100中间作为加工坐标系基准的防侧弯孔2，而椭圆孔对应其他防侧弯孔2。上述椭圆孔的长轴与零件100长度方向一致，其长轴为防侧弯孔2直径的1.2倍，其短轴与防侧弯孔2的直径相等。
长梁类零件100的毛坯件均设置有一定的加工余量以下简称为余量，在加工过程中余量作为加工切除的部分，因此在余量上设置应力释放槽1和防侧弯孔2并不影响长梁类零件100的加工。
如图1所示，一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，在零件100的毛坯件的余量上铣削出应力释放槽1，并钻制防侧弯孔2。
其具体包括以下步骤：
S1）在零件100粗加工之前，在零件100的毛坯件两侧的余量上铣出多个应力释放槽1；
S2）粗加工完成后，将零件100静置，释放由于材料大量去除产生的应力变形；
S3）在零件100的第一面精加工完成后，保持原有装夹状态，在毛坯件一侧的余量上钻制等距分布的多个防侧弯孔2；
S4）在对零件100的第二面进行精加工装夹时，在防侧弯孔2内插入定位销，并建立加工坐标系，进行零件100的第二面精加工。
所述应力释放槽1分布在零件100的毛坯件两侧面上，且相邻的应力释放槽1之间的间距为300~500mm。然后对零件100的毛坯件进行粗加工，在粗加工结束时，零件100上留有3mm~5mm的余量，用于之后的精加工。
在零件100的毛坯件粗加工完之后，静置，通过应力释放槽1释放由于精加工过程中大量材料去除所产生的应力变形，减少零件100侧弯，并避免由于侧弯导致的加工另一面与加工第一面的接刀台阶过大，影响长梁类零件100加工质量。
所述零件100静置是在自由状态下静置24h，使零件100由于粗加工的大量材料去除产生的应力变形充分释放。
然后对零件100进行精加工，精加工过程中，先对零件100的一面进行精加工，在零件100的第一面精加工完成后，保持原有装夹状态，在零件100一侧的余量上钻制等距分布的多个防侧弯孔2。
钻制的多个所述防侧弯孔2沿零件100中线对称分布且零件100中线上设置有一个防侧弯孔2，即零件100的余量中间部分设置有一个防侧弯孔2，其他防侧弯孔2以该防侧弯孔2为中心向两边均匀分布。
然后再进行零件100第二面精加工，在进行零件100的第二面精加工之前，先装夹零件100。
此时零件100的装夹通过专用工装装夹，所述专用工装即为上述的现有装夹工装改装所得的专用工装。其装夹过程为：在对零件100的第二面进行精加工装夹时，先用定位销插入位于零件100中心线上的防侧弯孔2和专用工装上的定位孔，以专用工装上的定位孔进行定位，再以位于零件100中线上的防侧弯孔2为中心，从近到远依次向其他防侧弯孔2内插入定位销。由于位于零件100中线上的防侧弯孔2和定位孔均为圆孔，可以实现零件100的精确定位；而其他定位孔为椭圆孔，为加工误差提供尺寸公差。
零件100装夹之后，再以防侧弯孔2确定零件100的加工坐标系，其加工坐标系以位于零件100中线上的防侧弯孔2的圆心为基准，使长梁类零件100位于作为加工坐标系基准的防侧弯孔2两侧部分的加工误差均匀分布。
上述技术方案公开了一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，在长梁类零件100加工过程中，利用毛坯件和粗加工件的余量，设置应力释放槽1，释放加工过程中发生的应力变形；并通过设置防侧弯孔2，减少零件100两侧面加工时的两面接刀阶差，以改善长梁类零件100加工后侧弯明显的问题，提高长梁类零件100的加工质量；并在零件100精加工过程中以设置在零件100中线上的一个防侧弯孔2为基准建立第二面精加工的坐标系，使长梁类零件100的加工误差以作为加工坐标系基准的防侧弯孔2为轴线均匀分布，减少长梁类零件100的加工误差，还以防侧弯孔2进行装夹定位。
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 (6)

1.一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，其特征在于：在零件（100）的毛坯件的余量上铣削出应力释放槽（1），并钻制防侧弯孔（2）；
其具体包括以下步骤：
S1）在零件（100）粗加工之前，在零件（100）的毛坯件两侧的余量上铣出多个应力释放槽（1）；
S2）粗加工完成后，将零件（100）静置，释放由于材料大量去除产生的应力变形；
S3）在零件（100）的第一面精加工完成后，保持原有装夹状态，在零件（100）一侧的余量上钻制等距分布的多个防侧弯孔（2）；
S4）在对零件（100）的第二面进行精加工装夹时，在防侧弯孔（2）内插入定位销，并建立加工坐标系，进行零件（100）的第二面精加工。
2.根据权利要求1所述的一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，其特征在于：相邻的应力释放槽（1）之间的间距为300~500mm。
3.根据权利要求1所述的一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，其特征在于：所述零件（100）静置是在自由状态下静置24h。
4.根据权利要求1所述的一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，其特征在于：多个所述防侧弯孔（2）沿零件（100）中线对称分布且零件（100）中线上设置有一个防侧弯孔（2）。
5.根据权利要求4所述的一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，其特征在于：所述S4）中，加工坐标系以位于零件（100）中线上的防侧弯孔（2）的圆心为基准。
6.根据权利要求5所述的一种长梁类零件加工过程中的防侧弯方法，其特征在于：所述S4）中，在对零件（100）的第二面进行精加工装夹时，先用定位销插入位于零件（100）中心线上的防侧弯孔（2），再以位于零件（100）中线上的防侧弯孔（2）为中心，从近到远依次向其他防侧弯孔（2）内插入定位销。
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