CN111136427A - 基于航空薄壁件双曲面的加工方法 - Google Patents
基于航空薄壁件双曲面的加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种基于航空薄壁件双曲面的加工方法，包括以下步骤：S1：获取毛胚料，毛胚料的长宽高大于薄壁件的长宽高；S2：对毛坯料进行一次装夹固定；S3：在毛胚料的正面上按照薄壁件的第一曲面进行加工，正面形成余料围合半成品的结构；S4：对余料进行加工，并保留隔筋位，隔筋位用于连接剩余的余料与半成品；S5：将毛坯料翻转180°，并进行二次装夹固定；S6：在毛胚料的反面上按照薄壁件的第二曲面进行加工，反面形成余料围合半成品的结构；S7：将隔筋位切除，得到最终的成品；第一次加工保留隔筋位，隔筋位连通余料与半成品，通过对余料进行固定可实现对半成品进行固定，方便第二次加工，不仅仅对产品本身进行保护，还保证后续加工的精度。
Description
技术领域
本发明涉及航空材料领域，尤其涉及一种基于航空薄壁件双曲面的加工方法。
背景技术
航空材料应用于航空领域，通常需要薄而机械强度好，且质地较轻的材料，但是这种材料在加工过程中极易产生形变，特别是在夹具夹持的过程中，夹具如果夹持力度过大，容易增大产品本身的局部应力，从而损坏产品，进而降低产品的生产良率；
特别是对于一些极薄并且具有3D异型曲面的产品，由于产品的精度要求很高，现有的加工方法多采用多次装夹多次加工的方式，虽然能够做到对产品进行保护，但是这样对产品的每一个方向进行加工，不仅仅浪费装夹的成本，并且这样多次加工，增加产品的加工工序势必会导致整体良率的下降。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提出了一种基于航空薄壁件双曲面的加工方法，第一次加工保留隔筋位，隔筋位连通余料与半成品，通过对余料进行固定即可实现对半成品进行固定，方便第二次加工，这样不仅仅对产品本身进行保护，同时还保证了后续加工的精度。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于航空薄壁件双曲面的加工方法，包括以下步骤：
S1：获取毛胚料，毛胚料的长宽高大于薄壁件的长宽高；
S2：对毛坯料进行一次装夹固定；
S3：在毛胚料的正面上按照薄壁件的第一曲面进行加工，正面形成余料围合半成品的结构；
S4：对余料进行加工，并保留隔筋位，隔筋位用于连接剩余的余料与半成品；
S5：将毛坯料翻转180°，并进行二次装夹固定；
S6：在毛胚料的反面上按照薄壁件的第二曲面进行加工，反面形成余料围合半成品的结构；
S7：将隔筋位切除，得到最终的成品。
其中，在S1的获取毛胚料，毛胚料的长宽高大于薄壁件的长宽高步骤中，毛坯料的长宽单边大于薄壁件的15-20mm，高度大于薄壁件的最大高度1mm。
其中，毛坯料的形状为长方体，采用两夹爪的方式对毛坯料进行固定。
其中，在S3和S6步骤中的加工方式包括数控铣床加工。
其中，在S4步骤中的隔筋位的数量为多个，且均匀分布在半成品的四周。
其中， 多个隔筋位之间设置有间距。
其中，在S7步骤的将隔筋位切除，得到最终的成品之前，还包括S7’：对半成品进行单独固定。
其中，固定方式包括胶水固定或者压板固定。
其中，在S7步骤之后还包括
S8：对成品进行表面处理，表面处理方式包括铬酸阳极化。
其中，在S8步骤之后还包括
S9：对表面处理之后的产品进行喷涂，喷涂方式包括按TPS010方式喷涂TMS009环氧底漆。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的基于航空薄壁件双曲面的加工方法，包括以下步骤：S1：获取毛胚料，毛胚料的长宽高大于薄壁件的长宽高；S2：对毛坯料进行一次装夹固定；S3：在毛胚料的正面上按照薄壁件的第一曲面进行加工，正面形成余料围合半成品的结构；S4：对余料进行加工，并保留隔筋位，隔筋位用于连接剩余的余料与半成品；S5：将毛坯料翻转180°，并进行二次装夹固定；S6：在毛胚料的反面上按照薄壁件的第二曲面进行加工，反面形成余料围合半成品的结构；S7：将隔筋位切除，得到最终的成品；第一次加工保留隔筋位，隔筋位连通余料与半成品，通过对余料进行固定即可实现对半成品进行固定，方便第二次加工，提高对产品的稳定性，这样不仅仅对产品本身进行保护，同时还保证了后续加工的精度。
附图说明
图1是本发明的主要方法步骤图；
图2是本发明的详细方法步骤图；
图3是本发明的第一薄壁件结构图；
图4是本发明的加工过程结构图；
图5是本发明的第二薄壁件结构图；
图6是本发明的材料参数图。
主要元件符号说明
1、薄壁件 2、隔筋位
3、余料 11、第一曲面
12、第二曲面。
具体实施方式
为了更清楚地说明本技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行说明。
请参阅图1，本实施例的基于航空薄壁件1双曲面的加工方法，包括以下步骤：S1：获取毛胚料，毛胚料的长宽高大于薄壁件1的长宽高；S2：对毛坯料进行一次装夹固定；S3：在毛胚料的正面上按照薄壁件1的第一曲面11进行加工，正面形成余料3围合半成品的结构；S4：对余料3进行加工，并保留隔筋位2，隔筋位2用于连接剩余的余料3与半成品；S5：将毛坯料翻转180°，并进行二次装夹固定；S6：在毛胚料的反面上按照薄壁件1的第二曲面12进行加工，反面形成余料3围合半成品的结构；S7：将隔筋位2切除，得到最终的成品；第一次加工保留隔筋位2，隔筋位2连通余料3与半成品，通过对余料3进行固定即可实现对半成品进行固定，方便第二次加工，这样不仅仅对产品本身进行保护，同时还保证了后续加工的精度。
请参阅图3，本实施例在S1的获取毛胚料，毛胚料的长宽高大于薄壁件1的长宽高步骤中，毛坯料的长宽单边大于薄壁件1的15-20mm，高度大于薄壁件1的最大高度1mm；通过对毛坯料的四周侧面进行固定，并且长宽超出的单边余量主要是用于加工出隔筋位2，超出的余量越大，在加工过程中，余料3的稳固性更高，进而对产品的保护作用越强，能够进一步保证产品在加工过程的安全性，但是若长宽超出的余量过多就会导致材料的浪费，因此需要根据薄壁件1的形状确定实际需要留有的余量。
本实施例的毛坯料的形状为长方体，采用两夹爪的方式对毛坯料进行固定，若薄壁件1的高度较高，则可以采用两夹爪左右固定的方式对毛坯料进行固定，若薄壁件1的高度较低。则可采用两夹爪上下夹合的方式对毛坯料进行固定；本实施例在S3和S6中的加工方式包括铣床加工或者数控铣床加工，能够对薄壁件1进行准确加工，优先的采用数控铣床加工的方式，能够高精度的加工出第一曲面11。
请参阅图3和图4，本实施例在S4中的隔筋位2的数量为多个，且均匀分布在半成品的四周；若隔筋位2数量过少，则在第二次反面加工时，隔筋位2受力超过材料的屈服强度，导致隔筋位2变形甚至断裂，但是若设置过多的隔筋位2，不仅仅会造成加工时间更长，还会对第二次加工造成阻碍；本实施例的多个隔筋位2之间设置有间距，方便第二次的加工；本实施例在S7的将隔筋位2切除，得到最终的成品之前，还包括S7’：对半成品进行单独固定；本实施例的固定方式包括胶水固定或者压板固定，首先对半成品进行单独固定，保证在切除隔筋位2的过程中，半成品不会偏移原有的位置，而被铣刀误伤，从而损坏产品。
请参阅图2，本实施例在S7步骤之后还包括S8：对成品进行表面处理，表面处理方式包括铬酸阳极化，形成电镀层对产品进行进一步保护，保证产品不被氧化或者腐蚀；本实施例在S8步骤之后还包括S9：对表面处理之后的产品进行喷涂，喷涂方式包括按TPS010方式喷涂TMS009环氧底漆，形成保护层进一步对电镀层进行保护，防止磨损电镀层。
实施例1：请参阅图3和图6，本实施例采用牌号为2024-T351的铝-铜-镁系的硬质铝合金，2024铝合金强度高，耐热性好，可适用于150摄氏度以下的工作环境，并且温度高于125摄氏度时，该铝合金的强度比7075合金还更高，并且热状态、退火和新淬火状态下的成型性能都比较好，热处理强化效果显著，广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂和螺旋桨元件等领域，本实施例的实际产品为无人机使用的整流末梢垫块，整体为异型曲面，长为91.15mm、宽度为32.54mm、厚度为9.12mm，我们采用的毛坯料的长宽高依次为111.15-121.15mm、52.54-62.54mm、10.12-11.12mm，然后采用依次对第一曲面11和第二曲面12进行加工。
实施例2：请参阅图5，本实施例采用牌号为2024-T351的铝-铜-镁系的硬质铝合金，实际产品的长宽高依次为93.31mm、25.62mm和10.13mm，采用的毛坯料的长宽高依次为113.31-123.31mm、45.62-55.62mm、11.13-12.13mm，然后依次对第一曲面11和第二曲面12进行加工.
本发明的优势在于：
（1）第一次加工保留隔筋位，隔筋位连通余料与半成品，通过对余料进行固定即可实现对半成品进行固定，方便第二次加工，这样不仅仅对产品本身进行保护，同时还保证了后续加工的精度；
（2）通过对毛坯料的四周侧面进行固定，并且长宽超出的单边余量主要是用于加工出隔筋位，超出的余量越大，在加工过程中，余料的稳固性更高，进而对产品的保护作用越强，能够进一步保证产品在加工过程的安全性，但是若长宽超出的余量过多就会导致材料的浪费；
（3）若隔筋位数量过少，则在第二次反面加工时，隔筋位受力超过材料的屈服强度，导致隔筋位变形甚至断裂，但是若设置过多的隔筋位，不仅仅会造成加工时间更长，还会对第二次加工造成阻碍。
以上公开的仅为本发明的一个或几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于航空薄壁件双曲面的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取毛胚料，毛胚料的长宽高大于薄壁件的长宽高；
S2：对毛坯料进行一次装夹固定；
S3：在毛胚料的正面上按照薄壁件的第一曲面进行加工，正面形成余料围合半成品的结构；
S4：对余料进行加工，并保留隔筋位，隔筋位用于连接剩余的余料与半成品；
S5：将毛坯料翻转180°，并进行二次装夹固定；
S6：在毛胚料的反面上按照薄壁件的第二曲面进行加工，反面形成余料围合半成品的结构；
S7：将隔筋位切除，得到最终的成品。
2.根据权利要求1所述的基于航空薄壁件双曲面的加工方法，其特征在于，在S1的获取毛胚料，毛胚料的长宽高大于薄壁件的长宽高中，毛坯料的长宽单边大于薄壁件的15-20mm，高度大于薄壁件的最大高度1mm。
3.根据权利要求1所述的基于航空薄壁件双曲面的加工方法，其特征在于，所述毛坯料的形状为长方体，采用两夹爪的方式对毛坯料进行固定。
4.根据权利要求1所述的基于航空薄壁件双曲面的加工方法，其特征在于，在S3和S6中的加工方式包括数控铣床加工。
5.根据权利要求1所述的基于航空薄壁件双曲面的加工方法，其特征在于，在S4中的隔筋位的数量为多个，且均匀分布在半成品的四周。
6.根据权利要求5所述的基于航空薄壁件双曲面的加工方法，其特征在于， 所述多个隔筋位之间设置有间距。
7.根据权利要求1所述的基于航空薄壁件双曲面的加工方法，其特征在于，在S7的将隔筋位切除，得到最终的成品之前，还包括S7’：对半成品进行单独固定。
8.根据权利要求7所述的基于航空薄壁件双曲面的加工方法，其特征在于，固定方式包括胶水固定或者压板固定。
9.根据权利要求1所述的基于航空薄壁件双曲面的加工方法，其特征在于，在S7步骤之后还包括
S8：对成品进行表面处理，表面处理方式包括铬酸阳极化。
10.根据权利要求9所述的基于航空薄壁件双曲面的加工方法，其特征在于，在S8步骤之后还包括
S9：对表面处理之后的产品进行喷涂，喷涂方式包括按TPS010方式喷涂TMS009环氧底漆。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112894277A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 湖北凯梦科技有限公司 | 一种流线体形薄壁件的制备方法及其应用 |
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