CN111230424B - 大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械加工的技术领域，具体涉及一种大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法。本发明提供的方法在蒙皮适当位置设计基准孔，在单曲率蒙皮的对称中心线上设计增加基准孔。蒙皮基准孔的加工工序应尽量靠前，可以安排在首道成形工序(蒙皮拉形)之后，并且借助拉形模具进行基准孔的加工。通过采用本发明提供的大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法，使蒙皮零件在拉伸成形后的后续工序都能够使用统一的加工基准，有效地保证了蒙皮加工的精度。
Description
技术领域
本发明属于机械加工的技术领域，具体涉及一种大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法。
背景技术
大型客机项目机身蒙皮零件的加工过程非常复杂，需要多道工序并涉及多种加工工艺，例如：某客机项目中机身单曲率蒙皮零件，主要加工工序的顺序为蒙皮拉形、热处理、化学铣切、数控加工。蒙皮加工过程中，各工序件加工基准的统一是保证蒙皮加工质量的关键。通常采用基准孔来作为蒙皮加工的基准，在蒙皮适当位置设计多个基准孔，利用基准孔实现蒙皮在各个工序间的定位，以此来保证蒙皮的加工质量。
发明内容
本发明的目的是提供了一种大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法，实现各工序间加工基准统一的方法，以及基准孔的准确加工方法。
本发明的技术方案为：
一种大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法，所述的方法包括以下步骤：
步骤1)针对蒙皮零件6，选择拉形模7，并制造第一钻模板4和第二钻模板5；
其中，第一钻模板4和第二钻模板5均具有两个销钉孔，第一钻模板4和第二钻模板5的两个销钉孔的孔距不同，且分别与对应侧的拉形模7对应尺寸一致，以保证两个钻模板在使用时不会装错；第一钻模板4设置有与第二基准孔2和第三基准孔3相对应的开孔；相应地，第二钻模板5设置有与第一基准孔1相对应的开孔；第一钻模板4用于钻制第二基准孔2和第三基准孔3，第二钻模板5用于钻制第一基准孔1；
步骤2)使用拉形模7，进行蒙皮零件6的拉伸成形，横向拉形；
步骤3)在拉形模7上，分别利用第一钻模板4上对应第三基准孔3的开孔和第二钻模板5上对应第一基准孔1的开孔，钻第三基准孔3和第一基准孔1；
步骤4)进行蒙皮零件6的热处理，蒙皮零件6以第一基准孔1、第三基准孔3为基准，与热处理夹具进行定位；
步骤5)以第一基准孔1为基准，在拉形模7上摆正，利用第一钻模板4钻第二基准孔2；
步骤6)蒙皮零件6在后续化铣加工、数控铣切的加工工序中，以第一基准孔1和第二基准孔2为加工基准；
其中，第一基准孔1位于蒙皮零件6的一侧，第二基准2和第三基准孔3位于蒙皮零件6的另一侧，第一基准孔1与第三基准孔3的孔径相同，第一基准孔1和第三基准孔3配合作为热处理基准，第二基准孔2的孔径大于第一基准孔1和第三基准孔3的孔径，第一基准孔1和第二基准孔2共同作为热处理后续加工工序的加工基准。
本发明的效果和益处是：
通过采用本发明提供的大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法，使蒙皮零件在拉伸成形后的后续工序都能够使用统一的加工基准，有效地保证了蒙皮加工的精度。使用钻模板进行蒙皮基准孔的加工过程操作简便，并且还具有通用性，可以提高生产效率。钻模板加工方便，在拉形模加工过程中，配套设计并制造不会影响模具的加工成本。
附图说明
图1为蒙皮零件的结构示意图。
图2为本发明实施例中提供的大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法中蒙皮加工基准孔设计位置示意图。
图3A和图3B为本发明实施例中提供的大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法中使用的第一钻模板的结构示意图，其中，图3A为俯视图，图3B为侧视图。
图4A和图4B为本发明实施例中提供的大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法中使用的第二钻模板的结构示意图，其中，图3A为俯视图，图3B为侧视图。
图5A和图5B为本发明实施例中提供的大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法中拉形模及钻模板的安装示意图，其中图5A为侧视图，图5B为俯视图。
图中：1第一基准孔；2第二基准孔；3第三基准孔；4第一钻模板；5第二钻模板；6蒙皮零件；7拉形模。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在所附多个附图中，同样的或等同的部件(元素)以相同的附图标记标引。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。
为了实现大型蒙皮在加工过程中，实现各个工序加工基准的统一，本发明提供的方法在蒙皮适当位置设计基准孔，在本实施例中，在某客机项目中机身单曲率蒙皮的对称中心线上设计增加基准孔。蒙皮基准孔的加工工序应尽量靠前，可以安排在首道成形工序(蒙皮拉形)之后，并且借助拉形模具进行基准孔的加工。同时，热处理工序可能会对蒙皮产生影响，需要考虑基准孔的二次加工。
1、蒙皮加工基准孔位置的设计
在满足使用要求的前提下，应保证蒙皮加工基准孔的数量尽量少，且位置简明。单曲率蒙皮最合理的位置为蒙皮对称轴线上，且分别在蒙皮两侧设计基准孔。考虑到热处理后，蒙皮长度尺寸有可能发生变化的影响，需要在蒙皮一侧设计为一个基准孔，该基准孔在各个工序中都应用；蒙皮另一侧为两个基准孔，其中一个作为热处理基准孔，另一个作为热处理后续加工的基准孔。化铣工序以后，蒙皮具有方向性，由于蒙皮加工基准孔设计在对称轴线上，存在放置颠倒的风险，因此将蒙皮的两个加工基准孔设计为一大一小，可以起到防错的效果。
蒙皮加工基准孔设计位置如图2所示，参见图2，在本实施例中，在蒙皮的对称轴线上设置基准孔，基准孔包括第一基准孔1、第二基准2和第三基准孔3，其中，第一基准孔1设置于蒙皮的一侧，第二基准2和第三基准孔3设置于蒙皮的另一侧，第一基准孔1与第三基准孔3的孔径相同，第一基准孔1和第三基准孔3配合作为热处理基准，第二基准孔2的孔径大于第一基准孔1和第三基准孔3的孔径，第一基准孔1和第二基准孔2共同作为热处理后续加工工序的加工基准。
在一个具体的实施方案中，第一基准孔1和第三基准孔3在同一工序加工，第二基准孔2在热处理工序后单独加工。
2、钻模板的设计与制造
每套拉形模配套设计两个钻模板，两个钻模板不能互换使用。但是，每套拉形模的钻模板采用相同的设计思路及尺寸，拉形模之间可以实现钻模板的成组通用。钻模板如图3A至图4B所示。在本实施例中，第一钻模板用于钻制第二基准孔2和第三基准孔3，第二钻模板用于钻制图2中所示的第一基准孔1。第一钻模板和第二钻模板的均具有两个销钉孔，孔距分别为d1＝48mm和d2＝50mm，分别与拉形模的对应尺寸一致，保证两个钻模板在使用时不会装错。两个钻模板的h＝5mm台阶设计可以方便手动安装和拆卸，圆角R＝5mm保证与蒙皮贴合面不会划伤蒙皮表面。
第一钻模板设置有与第二基准孔2和第三基准孔3相对应的开孔，远离销钉孔一侧的开孔中心距离第一钻模板的该侧边缘距离为d3＝50mm；相应地，第二钻模板设置有与第一基准孔1相对应的开孔，该开孔距离第二钻模板远离销钉孔一侧边缘距离为d4＝50mm。50mm的参考尺寸是基准孔到蒙皮边缘的距离，可以作为蒙皮边缘的辅助依据。
钻模板在加工过程中，必须保证精度，需采用数控加工或坐标镗进行加工，与蒙皮贴合一面需要磨削加工。钻模板上所有的通孔都需要铰孔，且需要安装销钉和钻套。拉形模在加工过程中，需要在钻基准孔的位置配套加工销钉孔和躲避孔。躲避孔轴线与基准孔轴线重合，为所在位置弧面的法线方向，销钉孔轴线与躲避孔轴线平行，躲避孔内应安装钻套。
实施例
参见图5A和图5B，在本实施例中，大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法包括以下步骤：
1、根据科研生产任务，进行某型号客机中机身蒙皮零件的工艺准备及研制批生产，该段先进行2项单曲率蒙皮零件的研制生产，需要1套拉形模7和2个钻模板：
零件1：材料牌号：2198-T3S，材料规格：0.125吋，
尺寸(净长×净宽×弦高)：3197×1603×158mm；
零件2：材料牌号：2198-T3S，材料规格：0.125吋，
尺寸(净长×净宽×弦高)：3730×1603×158mm。
2、进行蒙皮零件6的拉伸成形，横向拉形，两个零件共用一套拉形模7。
3、在拉形模7上，分别利用第一钻模板4上对应第三基准孔3的开孔和第二钻模板5上对应第一基准孔1的开孔，钻第三基准孔3和第一基准孔1。
4、进行蒙皮零件6的热处理—人工时效。蒙皮零件6以第一基准孔1、第三基准孔3为基准，与热处理夹具进行定位。
5、以第一基准孔1为基准，在拉形模7上摆正，利用第一钻模板4钻第二基准孔2(如图2)。
6、蒙皮零件6在后续化铣加工、数控铣切等加工工序中，都以第一基准孔1和第二基准孔2(如图2)为加工基准。
以上示例性实施方式所呈现的描述仅用以说明本发明的技术方案，并不想要成为毫无遗漏的，也不想要把本发明限制为所描述的精确形式。显然，本领域的普通技术人员根据上述教导做出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员便于理解、实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。
Claims (1)
1.一种大型蒙皮各工序间加工基准统一的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
步骤1)针对蒙皮零件(6)，选择拉形模(7)，并制造第一钻模板(4)和第二钻模板(5)；
其中，第一钻模板(4)和第二钻模板(5)均具有两个销钉孔，第一钻模板(4)和第二钻模板(5)的两个销钉孔的孔距不同，且分别与对应侧的拉形模(7)的尺寸一致，以保证两个钻模板在使用时不会装错；第一钻模板(4)设置有与第二基准孔(2)和第三基准孔(3)相对应的开孔；相应地，第二钻模板(5)设置有与第一基准孔(1)相对应的开孔；第一钻模板(4)用于钻制第二基准孔(2)和第三基准孔(3)，第二钻模板(5)用于钻制第一基准孔(1)；
步骤2)使用拉形模(7)，进行蒙皮零件(6)的拉伸成形，横向拉形；
步骤3)在拉形模(7)上，分别利用第一钻模板(4)上对应第三基准孔(3)的开孔和第二钻模板(5)上对应第一基准孔(1)的开孔，钻第三基准孔(3)和第一基准孔(1)；
步骤4)进行蒙皮零件(6)的热处理，蒙皮零件(6)以第一基准孔(1)、第三基准孔(3)为基准，与热处理夹具进行定位；
步骤5)以第一基准孔(1)为基准，在拉形模(7)上摆正，利用第一钻模板(4)钻第二基准孔(2)；
步骤6)蒙皮零件(6)在后续化铣加工、数控铣切的加工工序中，以第一基准孔(1)和第二基准孔(2)为加工基准；
其中，第一基准孔(1)位于蒙皮零件(6)的一侧，第二基准孔(2)和第三基准孔(3)位于蒙皮零件(6)的另一侧，第一基准孔(1)与第三基准孔(3)的孔径相同，第一基准孔(1)和第三基准孔(3)配合作为热处理基准，第二基准孔(2)的孔径大于第一基准孔(1)和第三基准孔(3)的孔径，第一基准孔(1)和第二基准孔(2)共同作为热处理后续加工工序的加工基准。
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