CN111390252B - 一种航空结构件高精度耳片组的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种航空结构件高精度耳片组的加工方法，属于机械技术领域。该方法首先通过铣刀粗加工和半精加工零件耳片组，然后采用探头测量加工余量并与理论余量比较，形成程序偏置余量P，最终程序自动调用偏置余量P，完成高精度耳片组的加工到位。本发明在加工过程中无需人工干预，快速高质的完成高精度耳片组的加工，提升了加工效率，降低了加工风险，具有操作方法简单、使用可靠、易于广泛等特点，能有效保证零件高精度耳片组的加工质量，减少了零件的报废率，从而降低了成本。

Description

一种航空结构件高精度耳片组的加工方法

技术领域

本发明涉及一种耳片组的加工方法，具体涉及一种航空结构件高精度耳片组的加工方法。

背景技术

随着航空技术的不断发展，近年来，航空结构日益呈现出明显的整体化、紧凑化和精密化的趋势，具有复杂特征的航空结构件被大量采用，这些零件通常包含耳片、深槽腔、精孔、密封槽等复杂结构，加工时的定位和装夹困难，尤其是具有精密装配协调关系要求的精孔、耳片及耳片槽的加工，是长期困扰该零件研制的技术瓶颈。

对于这些复杂高精度尺寸的加工，传统加工方法是先采用立铣刀或盘铣刀半精加工耳片并留0.5～1mm余量到位，然后人工测量耳片尺寸，人工确定并调整偏移量，再采用盘铣刀或立铣刀，通过2～3次测量及偏置加工，最终完成高精度尺寸的加工。但这种传统的加工方式，需要进行多次手工测量及手动补偿加工，且测量与加工需来回多次切换，每次仅测量一个耳片，每次仅仅完成一个耳片加工到位，导致加工效率低、质量风险大、精度难以保证，且操作控制难度大，已经越来越难以满足生产需要，严重限制了零件的质量稳定性和生产交付率。具体表现为：

1、零件加工中手工测量困难，测量占机时间长，设备利用率低；

2、人工干预控制次数多，人为判断及偏置加工，控制过程困难，易偏置错误，导致质量问题，加工质量风险较大；

3、加工精度难以保证，不同操作人员的人工读数误差易产生后续偏置值误差，最终致使高精度尺寸加工超差，加工质量风险较大。

发明内容

本发明的目的是针对航空铝合金结构件高精度耳片尺寸在使用传统加工方案过程中存在的质量和效率问题，提出一种航空结构件高精度耳片组的加工方法，使用该加工方法能够快速、高质量的完成耳片组零件加工。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种航空结构件高精度耳片组的加工方法，所述航空结构件包括由多个待加工耳片构成的耳片组，待加工特征为耳片厚度及耳片槽宽，其特征在于，包括以下步骤：

1）、使用铣刀完成对该结构件耳片组的粗加工与半精加工，耳片组的各个待加工平面表面均留出理论加工余量△1，用于后续耳片组的精加工到位；

2）、将耳片组的其中一个待加工平面A加工到位，作为其余待加工平面的加工基准；

3）、采用探头测量平面A与其余一处或多处待加工平面之间的实际尺寸L，并计算理论精度L1与实际尺寸L的偏差即为实际加工余量△=L1-L，计算实际加工余量△与理论加工余量△1的差值即为加工偏差P=△-△1；此时程序自动偏置加工偏差P，实现一处或多处平面加工到位；

4）、循环步骤3）的过程，直至完成耳片组所有待加工平面的加工。

所述耳片组的各个待加工表面预留的加工余量△1=0.1～0.4mm。

所述耳片组的耳片精度公差范围要求在0.1mm以上。

本技术方案的有益效果如下：

1、采用本发明所述方法加工耳片及耳片槽高精度尺寸，无需在加工过程中反复进行人工测量和偏置加工，可以实现自动测量和自动偏置调整加工，同时保证高精度耳片尺寸要求，提升了加工效率，降低了加工风险；

2、采用本发明所述方法加工多组耳片及耳片槽高精度尺寸，可以一次性完成多组耳片的测量，并一次性完成偏置和加工，相对于传统方案，加工效率及加工稳定性均大大提高。

附图说明

本发明的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1是航空铝合金结构件的示意图；

图2是零件耳片组的M向剖视图；

图3是耳片组及耳片槽加工示意图；

图4是耳片组及耳片槽加工的一个实施例；

图5是耳片组及耳片槽加工流程图；

图中：1、耳片组，2、零件。

具体实施方式

下面通过具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

本实施例提供了一种高精度（公差带在0.05mm内）耳片的数控加工方法，如图1-5所示的航空铝合结构件，具有3个耳片共5个高精度尺寸需要加工，其中L1=39.20±0.05mm，L2=31.53±0.05mm，L3=107.61±0.05mm，L4=42.52±0.05mm，L5=168.84±0.05mm。

该零件采用卧式机床加工，零件安装方向与机床主轴轴线方向垂直，使用立铣刀先加工粗加工零件，形成如图2所示的耳片尺寸，每个耳片的侧面均留出△1=0.20mm余量，然后精加工A面到位，作为后续耳片面的加工基准。

采用如图3所示的探头，所述探头可采用雷尼绍OMP40-2光学机床测头，探头测量进给速度按1000mm/min，按图3顺序①→②→③，先接触面B，再接触面A，测量出A、B面的实际尺寸L（假设实测值为38.70mm）。如图4所示，AB面理论的高精度尺寸L1和实际加工尺寸L的偏差即实际加工余量△=L1-L=39.20-38.95=0.25mm，实际加工出的偏差为实际加工余量△减去程序理论留有的余量△1，即加工偏差P=△-△1=0.25-0.20=0.05mm。然后已有理论程序（即零对零编制的B面程序）自动偏置加工偏差P，实现B面加工到位。

采用上述的类似方式可依次加工C、D、E、F面到位，一次探头测量可测多个待加工平面，得到多个待偏置的加工偏差P，程序自动偏置，一次可完成所有已探测的耳片组平面的加工到位，具体过程为：粗加工及A面加工到位后，使用探头测量得出AB、AC、AD的实际尺寸，采用上述方法计算加工偏差，并将该偏差值P放入后续程序中，实现B、C、D面的自动加工到位；再使用探头测量得出CE、DF的实际尺寸，采用上述方法计算加工偏差，并将该偏差值放入后续程序中，实现E、F面的自动加工到位。加工流程图见图3。

通过上述方式加工高精度耳片，可实现无人工干预自动加工，从而保证耳片加工成型的高精度。本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

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 (2)

1.一种航空结构件高精度耳片组的加工方法，其特征在于，所述航空结构件包括由多个待加工耳片构成的耳片组，具有3个耳片共5个高精度尺寸需要加工，待加工特征为耳片厚度及耳片槽宽，这3个耳片按从左到右的常规顺序排列依次涉及F、B、A、C、E、D共六个待加工平面，所述耳片组的耳片精度公差范围要求在±0.05mm以内；加工方法包括以下步骤：

1）、使用铣刀完成对该结构件耳片组的粗加工与半精加工，耳片组的各个待加工平面表面均留出理论加工余量△1，用于后续耳片组的精加工到位；

2）、将耳片组的其中一个位于内侧的待加工平面A加工到位，作为其余待加工平面的加工基准；

3）、采用探头测量平面A与平面B的实际尺寸L，并计算AB面的理论精度L1与实际尺寸L的偏差即为实际加工余量△=L1-L，计算实际加工余量△与理论加工余量△1的差值即为加工偏差P=△-△1；此时程序自动偏置加工偏差P，实现B面加工到位；

4）、循环步骤3）的过程，直至完成耳片组所有待加工平面的加工；采用上述的类似方式可依次加工C、D、E、F面到位，一次探头测量可测多个待加工平面，得到多个待偏置的加工偏差P，程序自动偏置，一次可完成所有已探测的耳片组平面的加工到位，具体过程为：粗加工及A面加工到位后，使用探头测量得出AB、AC、AD的实际尺寸，采用上述方法计算加工偏差，并将该偏差值P放入后续程序中，实现B、C、D面的自动加工到位；再使用探头测量得出CE、DF的实际尺寸，采用上述方法计算加工偏差，并将该偏差值放入后续程序中，实现E、F面的自动加工到位。

2.根据权利要求1所述的一种航空结构件高精度耳片组的加工方法，其特征在于，所述耳片组的各个待加工表面预留的加工余量△1=0.1～0.4mm。

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