CN111673151A - 一种针对带板零件的制造工艺方法 - Google Patents

Abstract

一种针对带板零件的制造工艺方法，涉及零件铣切领域，根据零件设计并制造适应零件的成型工装，并且在成型工装上刻出零件的外形线，并刻出铣切区域边缘线；根据成型工装上的铣切区域边缘线在零件上划出铣切厚度边缘线；在零件上的铣切厚度边缘线上修切出缺口槽；将零件展平，测量并生成零件的展开下料图形；利用展开下料图形生成机加工工艺数模；按照展开下料图形下料，根据机加工工艺数模对毛料进行铣切；利用成型工装将铣切好的毛料进行成型。本方法利用零件制造一个成型工装，将零件展平并制造展平的零件毛料并进行铣切后利用成型工装将铣切好的成型的零件毛料成型。

Description

一种针对带板零件的制造工艺方法

技术领域

本发明涉及零件铣切领域，特别涉及一种针对带板零件的制造工艺方法。

背景技术

自从世界上出现飞机以来，飞机的结构形式虽然在不断改进，飞机类型不断增多，但到目前为止，除了极少数特殊形式的飞机之外，大多数飞机都是由下面五个主要部分组成，即：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置，它们各有其独特的功用。飞机除了上述五个主要部分之外，根据飞行操纵和执行任务的需要，还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备和其它设备等，而这些复杂且多种的设备、装置和仪表内即其互相之间则使用了大量的零件，可以这么说，飞机上有成千上万的各式各样的不同零件。

而化学铣切工艺是指将金属零件清洗除油，在表面上涂覆能够抵抗腐蚀溶液作用的可剥性保护涂料，经室温或高温固化后进行刻形的零件处理工艺。一般是将涂覆于需要铣切加工部位的保护涂料剥去，然后把零件浸入腐蚀溶液中，对裸露的表面进行腐蚀加工。

在航空航天工业中广泛应用的大型薄壁零件如飞机机翼前缘、机身壁板、变厚度蒙皮、液体火箭推进剂箱体、箱底瓜瓣、截锥形裙部、过渡段壁板、液体火箭发动机推力室等，多以厚板为坯料，要求加工成具有复杂曲面并需在表面铣出凹坑、网格、筋条的薄壁件。对于这类零件如果首先采用机械加工方法去除废重、铣出加强筋，则下一步很难进行曲面成形，如果首先成形，则下一步由于曲面复杂，用一般的机械方法难以加工。采用化学铣切工艺最适于加工这类零件。只要腐蚀槽足够大，可以容纳工件，不论曲面形状如何复杂，材料硬度多么大都能进行化学铣切加工。

在飞机结构零件中，有许多带板类钣金零件需要去除部分部位的厚度来进行减重或与其他结构零件进行连接，针对这部分需铣切厚度的带板类零件的目前的工艺流程为零件成形后粗修切外形，留化铣余量，再化铣加工型面厚度与表面处理，最后校正和精修外形。此工艺流程复杂，生产周期长，手工修切外形精度低，运用化学铣切工艺，增加对环境的污染，而且零件化铣后发生变形，需要手工对其进行校正，易造成材料损伤，表面质量差，零件疲劳寿命降低，尤其是对表面不是平面的零件进行化铣加工时，使用现有工艺进行化铣加工，这些问题更为严重。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种针对带板零件的制造工艺方法，利用零件设计并制造一个适应零件的成型工装，将零件展平并制造展平的零件毛料并进行铣切，然后利用成型工装将铣切好的成型的零件毛料成型，解决了现有的零件化铣工艺中对表面不是平面的零件进行化铣加工时流程复杂，生产周期长且化铣后易发生变形的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种针对带板零件的制造工艺方法，包括依次进行的以下步骤：

步骤S1：根据零件设计并制造适应零件的成型工装，并且在成型工装上刻出零件的外形线，并刻出铣切区域边缘线；

步骤S2：根据成型工装上的铣切区域边缘线在零件上划出铣切厚度边缘线；

步骤S3：在零件上的铣切厚度边缘线上修切出缺口槽；

步骤S4：将零件展平，测量并生成零件的展开下料图形；

步骤S5：利用展开下料图形生成机加工工艺数模；

步骤S6：按照展开下料图形下料，根据机加工工艺数模对毛料进行铣切；

步骤S7：利用成型工装将铣切好的毛料进行成型。

为了更好地实施本方案，进一步地，所述步骤S1具体为：

步骤S1-1：根据零件数模设计工装数模；

步骤S1-2：根据工装数模制造成型工装；

步骤S1-3：并且根据在成型工装上刻出零件的外形线，并且刻出铣切区域边缘线。

为了更好地实施本方案，进一步地，所述步骤S3中的缺口槽为5~10mm。

为了更好地实施本方案，进一步地，所述步骤S4中采用钣金测量仪扫描测量零件测尺寸，并生成零件的展开下料图形。

为了更好地实施本方案，进一步地，生成的零件的展开下料图形为CAD格式。

为了更好地实施本方案，进一步地，所述步骤S5中采用CATIA软件生成机加工工艺数模。

为了更好地实施本方案，进一步地，所述步骤S6中对毛料进行铣切时，边缘部分留余量。

为了更好地实施本方案，进一步地，所述余量不大于0.2mm。

在本方案中，我们利用零件设计并制造了一个适应零件（表面弧度）的成型工装，针对带板类零件，将零件展平并制造展平的零件毛料并进行铣切，这样对于表面不规则（即不是平面）的带板类零件的表面进行化铣铣切的操作，就变成了对于规则的表面为平面的带板类零件的进行表面的化铣铣切操作了，显而易见，对于规则的表面为平面的带板类零件，化铣铣切操作更加简单，因而也可以缩短工艺周期，具体地说，我们制造出成型工装后，将零件展平并得到展平的零件的数模及数模数据，然后用零件的毛料制造展平的零件毛料，并且在展平的零件毛料上进行化铣铣切操作，最后再将铣切完毕的展平零件毛料在成型工装进行成型操作，一般来说，这里我们制造的成型工装的表面会大于带板零件的表面面积，并且，为了更好地实现本方案，成型工装的硬度不小于带板零件的硬度。本方案解决了现有的零件化铣工艺中对表面不是平面的零件进行化铣加工时流程复杂，生产周期长且化铣后易发生变形的问题。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种针对带板零件的制造工艺方法，利用零件设计并制造一个适应零件的成型工装，将零件展平并制造展平的零件毛料并进行铣切，然后利用成型工装将铣切好的成型的零件毛料成型，解决了现有的零件化铣工艺中对表面不是平面的零件进行化铣加工时流程复杂、生产周期长的问题。

2.本发明所述的一种针对带板零件的制造工艺方法，利用零件设计并制造一个适应零件的成型工装，将零件展平并制造展平的零件毛料并进行铣切，然后利用成型工装将铣切好的成型的零件毛料成型，解决了现有的零件化铣工艺中对表面不是平面的零件进行化铣加工时化铣后易发生变形的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是本发明的零件数模示意图；

图2是本发明的成型工装数模示意图；

图3是本发明的零件展开数模示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图3对本发明作详细说明。

实施例1

一种针对带板零件的制造工艺方法，如图1-图3，包括依次进行的以下步骤：

步骤S1：根据零件设计并制造适应零件的成型工装，并且在成型工装上刻出零件的外形线，并刻出铣切区域边缘线；

步骤S2：根据成型工装上的铣切区域边缘线在零件上划出铣切厚度边缘线；

步骤S3：在零件上的铣切厚度边缘线上修切出缺口槽；

步骤S4：将零件展平，测量并生成零件的展开下料图形，如图3；

步骤S5：利用展开下料图形生成机加工工艺数模；

步骤S6：按照展开下料图形下料，根据机加工工艺数模对毛料进行铣切；

步骤S7：利用成型工装将铣切好的毛料进行成型。

工作原理：在本方案中，我们利用零件设计并制造了一个适应零件（表面弧度）的成型工装，主要针对带板类零件，这是由于带板类零件为类似板状的结构，厚度较薄的零件，按现有技术对带板类零件进行化铣，带板类零件易发生变形，并且由于精度温度需要手工对其进行校正，易造成材料损伤，使零件疲劳，进而使得零件的寿命降低，在本方案所述的绿色制造工艺方法中，将零件展平并制造展平的零件毛料并进行铣切，这样对于表面不规则（即不是平面）的带板类零件的表面进行化铣铣切的操作，就变成了对于规则的表面为平面的带板类零件的进行表面的化铣铣切操作了，显而易见，使用同等的化铣铣切工具，对于不规则的表面不为平面的带板类零件，在将表面转化为平面后进行铣切，精度会更高，并且对于表面为平面的带板类零件进行化铣铣切操作也更加简单，因而也可以缩短工艺周期。

实施例2

本发明在上述实施例1的基础上，如图1-图3，所述步骤S1具体为：

步骤S1-1：根据如图1所示的零件数模设计工装数模，如图2；

步骤S1-2：根据工装数模制造成型工装；

步骤S1-3：并且根据在成型工装上刻出零件的外形线，并且刻出铣切区域边缘线。

所述步骤S3中的缺口槽为5~10mm。所述步骤S4中采用钣金测量仪扫描测量零件测尺寸，并生成零件的展开下料图形。生成的零件的展开下料图形为CAD格式，如图3。

所述步骤S5中采用CATIA软件生成机加工工艺数模。所述步骤S6中对毛料进行铣切时，边缘部分留余量。所述余量不大于0.2mm。

工作原理：我们利用零件设计并制造了一个适应零件（表面弧度）的成型工装，主要针对带板类零件，这是由于带板类零件为类似板状的结构，厚度较薄的零件，按现有技术对带板类零件进行化铣，带板类零件易发生变形，具体地说，在本方案中，我们首先利用零件的数模设计出工装的数模，然后根据工装数模制造成型工装，制造出成型工装后，将零件展平并得到展平的零件的数模及数模数据，然后用零件的毛料制造展平的零件毛料，并且在展平的零件毛料上进行化铣铣切操作，最后再将铣切完毕的展平零件毛料在成型工装进行成型操作，一般来说，这里我们制造的成型工装的表面会大于带板零件的表面面积，并且，为了更好地实现本方案，成型工装的硬度不小于带板零件的硬度。本方案解决了现有的零件化铣工艺中对表面不是平面的零件进行化铣加工时流程复杂，生产周期长且化铣后易发生变形的问题。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

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 (8)

1.一种针对带板零件的制造工艺方法，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：

步骤S1：根据零件设计并制造适应零件的成型工装，并且在成型工装上刻出零件的外形线，并刻出铣切区域边缘线；

步骤S2：根据成型工装上的铣切区域边缘线在零件上划出铣切厚度边缘线；

步骤S3：在零件上的铣切厚度边缘线上修切出缺口槽；

步骤S4：将零件展平，测量并生成零件的展开下料图形；

步骤S5：利用展开下料图形生成机加工工艺数模；

步骤S6：按照展开下料图形下料，根据机加工工艺数模对毛料进行铣切；

步骤S7：利用成型工装将铣切好的毛料进行成型。

2.根据权利要求1所述的一种针对带板零件的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：

步骤S1-1：根据零件数模设计工装数模；

步骤S1-2：根据工装数模制造成型工装；

步骤S1-3：并且根据在成型工装上刻出零件的外形线，并且刻出铣切区域边缘线。

3.根据权利要求1所述的一种针对带板零件的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤S3中的缺口槽为5~10mm。

4.根据权利要求1所述的一种针对带板零件的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤S4中采用钣金测量仪扫描测量零件测尺寸，并生成零件的展开下料图形。

5.根据权利要求1或4所述的一种针对带板零件的制造工艺方法，其特征在于：生成的零件的展开下料图形为CAD格式。

6.根据权利要求1所述的一种针对带板零件的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤S5中采用CATIA软件生成机加工工艺数模。

7.根据权利要求1所述的一种针对带板零件的制造工艺方法，其特征在于：所述步骤S6中对毛料进行铣切时，边缘部分留余量。

8.根据权利要求7所述的一种针对带板零件的制造工艺方法，其特征在于：所述余量不大于0.2mm。

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