CN112404535A - 一种用于飞机后机身装配完成后的精加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞机装配技术领域，涉及一种用于飞机后机身装配完成后的精加工方法。步骤如下：第一步：切削加工流程的确定；采用组合铣刀的切削加工方式，每把刀由一个刀轴和四个刀盘组成，铣切过程分为粗加工‑半精加工‑精加工三道工序；第二步：切削加工刀具的选择；第三步：切削加工方式的确定；所述的切削加工方式是：转速采用正弦波动的方式，转速的目标函数为

第四步：生成NC程序，控制加工设备的运行，完成接头的切削加工。本发明解决了飞机装配完成后，对其进行切削加工过程中会产生较大的振动问题，有效的消除了切削加工过程中产生的振动，切削后的接头表面质量和尺寸精度都满足要求。

Description

一种用于飞机后机身装配完成后的精加工方法

技术领域

本发明属于飞机装配技术领域，涉及一种用于飞机后机身装配完成后的精加工方法。

背景技术

在飞机产品的后机身装配完成后，与垂尾连接的接头需要进行精加工来才能满足装配公差的要求。装配完成后的飞机产品整体刚度较差，并且接头的材料为钛合金(Ti-6AL-4V)，属于难加工材料；如果采用匀转速切削加工的方式，切削加工过程中会产生较大的振动，导致接头表面质量和尺寸精度都无法满足要求。为了消除切削过程中产生的振动，通过采用正弦转速的切削加工方式，有效的消除了切削加工过程中产生的振动，切削后的接头表面质量和尺寸精度都满足要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于飞机后机身装配完成后的精加工方法。

一种用于飞机后机身装配完成后的精加工方法，步骤如下：

第一步：切削加工流程的确定；

第二步：切削加工刀具的选择；

第三步：切削加工方式的确定；

第四步：编制并生成NC程序，控制加工设备的运行，完成接头的切削加工。

在第一步中，所述的切削加工流程是：采用组合铣刀的切削加工方式，每把刀由一个刀轴和四个刀盘组成，铣切过程分为：粗加工-半精加工-精加工三道工序。每把刀的每个刀盘上均匀排列10个刀片，刀盘之间的刀片成斜线排布。

在第二步中，所述的切削加工刀具是：对应铣切加工流程刀具将分为粗铣刀、半精铣刀和精铣刀三种，每把刀具由一个刀轴和四个刀盘组成，每把刀的每个刀盘上均匀排列10个刀片，刀盘之间的刀片成斜线排布。

在第三步中，所述的切削加工方式是：

针对所加工产品等效于一个薄壳悬臂结构，与机体不可能成为一个刚体，在承受切削力的情况下将产生挠曲变形，因此振动不可避免。在加工试验过程中，采用刀具匀速转动的情况下，在切入、切出和切削量最大处都会产生振动，而且一旦出现振动现象，则愈振愈烈，以至产生严重的啃伤。经过多次试验总结，转速采用正弦波动的方式，可有效的消除振动，转速的目标函数为

本发明的有益效果：

本发明解决了飞机装配完成后，对其进行切削加工过程中会产生较大的振动问题，有效的消除了切削加工过程中产生的振动，切削后的接头表面质量和尺寸精度都满足要求。

附图说明

图1为本发明实施例的总体结构示意图。

图2为刀具示意图。

图3为刀具尺寸示意图。

图中，11机床；12工件；13刀具；14刀具支撑；21刀盘；22刀片。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：

一种用于飞机后机身装配完成后的精加工方法，步骤如下：

首先，根据被加工零件的结构和加工量，确定加工流程和刀具结构；接着采用不同的转速(包括匀转速和正弦转速)对试验件进行切削加工，对比各种转速下加工零件的形状精度、表面粗糙度、加工振动、刀具磨损、加工效率等指标，确定采用正弦转速的方式进行切削加工；然后确定不同加工流程下正弦转速对应的相关参数，包括初始转速、振幅、周期和角度增量；最后根据上述确定的加工方式和加工参数编程生成NC程序，控制加工设备运行，完成飞机(后机身)产品的精加工。

如图1所示，完成精加工的主要部件为机床11、工件12、刀具13和刀具支撑14。

如图2所示，完成加工的刀具由一个刀轴和四个刀盘组成，每个刀盘均匀分布十个刀片，刀盘之间刀片呈斜线排布。

如图3所示，每把刀具由A、B、C、D、E五个关键尺寸，如表1所示，给出了A、B、C、D、E五个关键尺寸及对应的公差。

表1为刀具尺寸。

表1

根据加工余量和刀具尺寸，确定粗加工相关参数为：选取进给量F＝22.5mm/min，正弦转速的周期T＝2s，正弦转速的基本转速S1＝40r/min，正弦转速的振幅为参数5，正弦的角度增量为9，根据上面的参数编制的粗加工程序如下：

G91G54

R2＝0

AAA：

R2＝R2+1

R1＝40+5*SIN(9*R2)

M3 S＝R1

G01X-0.01875 F22.5

IF R2＜2400000 GOTOB AAA

M17

根据加工余量和刀具尺寸，确定半精加工相关参数为：选取进给量F＝25.4mm/min，正弦转速的周期T＝2s，正弦转速的基本转速S1＝40r/min，正弦转速的振幅为参数5，正弦的角度增量为18，根据上面的参数编制的半精加工程序如下：

G91G54

R2＝0

AAA：

R2＝R2+1

R1＝40+5*SIN(18*R2)

M3 S＝R1

G01X0.0423 F25.4

IF R2＜2400000 GOTOB AAA

M17

根据加工余量和刀具尺寸，确定精加工相关参数为：选取进给量F＝30.48mm/min，正弦转速的周期T＝2s，正弦转速的基本转速S1＝50r/min，正弦转速的振幅为参数10，正弦的角度增量为18，根据上面的参数编制的精加工程序如下：

G91G54

R2＝0

AAA：

R2＝R2+1

R1＝50+10*SIN(18*R2)

M3 S＝R1

G01X-0.0508 F30.48

IF R2＜2400000 GOTOB AAA

M17

把刀具和工件安装完成后，启动机床，将编制完成的数控程序导入数控操作系统，按照切削加工流程完成工件的加工，使用相应的测量工具和测量设备对加工零件测量，零件的相应尺寸和表面粗糙度满足工程设计要求。

Claims (2)

1.一种用于飞机后机身装配完成后的精加工方法，其特征在于，步骤如下：

第一步：切削加工流程的确定

采用组合铣刀的切削加工方式，每把刀由一个刀轴和四个刀盘组成，铣切过程：分为粗加工-半精加工-精加工三道工序；每把刀的每个刀盘上均匀排列10个刀片，刀盘之间的刀片成斜线排布；

第二步：切削加工刀具的选择

对应铣切加工流程刀具将分为粗铣刀、半精铣刀和精铣刀三种，每把刀具由一个刀轴和四个刀盘组成，每把刀的每个刀盘上均匀排列10个刀片，刀盘之间的刀片成斜线排布；

第三步：切削加工方式的确定

所述的切削加工方式是：转速采用正弦波动的方式，转速的目标函数为

第四步：生成NC程序，控制加工设备的运行，完成接头的切削加工。

2.根据权利要求1所述的一种用于飞机后机身装配完成后的精加工方法，其特征在于，每把刀具由A、B、C、D、E五个关键尺寸，如表1所示：

根据加工余量和刀具尺寸，确定粗加工相关参数为：选取进给量F＝22.5mm/min,正弦转速的周期T＝2s,正弦转速的基本转速S1＝40r/min，正弦转速的振幅为参数5，正弦的角度增量为9，根据上面的参数编制的粗加工程序如下：

G91G54

R2＝0

AAA：

R2＝R2+1

R1＝40+5*SIN(9*R2)

M3 S＝R1

G01X-0.01875 F22.5

IF R2＜2400000 GOTOB AAA

M17

根据加工余量和刀具尺寸，确定半精加工相关参数为：选取进给量F＝25.4mm/min，正弦转速的周期T＝2s，正弦转速的基本转速S1＝40r/min，正弦转速的振幅为参数5，正弦的角度增量为18，根据上面的参数编制的半精加工程序如下；

G91G54

R2＝0

AAA：

R2＝R2+1

R1＝40+5*SIN(18*R2)

M3 S＝R1

G01X0.0423 F25.4

IF R2＜2400000 GOTOB AAA

M17

根据加工余量和刀具尺寸，确定精加工相关参数为：选取进给量F＝30.48mm/min，正弦转速的周期T＝2s，正弦转速的基本转速S1＝50r/min，正弦转速的振幅为参数10，正弦的角度增量为18，根据上面的参数编制的精加工程序如下；

G91G54

R2＝0

AAA：

R2＝R2+1

R1＝50+10*SIN(18*R2)

M3 S＝R1

G01X-0.0508 F30.48

IF R2＜2400000 GOTOB AAA

M17

把刀具和工件安装完成后，启动机床，将编制完成的数控程序导入数控操作系统，按照切削加工流程完成工件的加工，使用相应的测量工具和测量设备对加工零件测量，零件的相应尺寸和表面粗糙度满足工程设计要求。

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