一种非对称结构薄壁舱段加工方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115740976A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211483303.4(22)申请日2022.11.24(71)申请人北京航天科颐技术有限公司地址100000北京市海淀区西杉创意园四区12号楼四段401(72)发明人王有闯蔚凯苏芬平魏鹏常快(74)专利代理机构北京卓爱普专利代理事务所(特殊普通合伙)11920专利代理师王玉松刘青(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种非对称结构薄壁舱段加工方法(57)摘要本发明涉及一种非对称结构薄壁舱段加工方法，包括：数铣加工出舱段毛坯长度，修平舱段两端面；舱段进行第一次真空热处理，处理完毕后随炉冷却；数铣设备二次逐级减量粗加工，加工后外圆端面单边留量1.5mm；半精加工，加工后外圆端面单边留量0.5mm；半精铣舱段内减重槽到尺寸，半精铣舱段内窗口单边留0.5mm余量；精加工外圆端面、内孔至尺寸的公差要求范围内；舱段进行第二次真空热处理，处理后空气中冷却，并投入液氮后取出；精铣外部特征、内腔特征到图纸要求。该方法避免了非对称结构产生应力集中造成舱段变形，加工成型后外形不稳定以及环境温度变化产生的变形，极大地提高了舱段的合格率。CN115740976ACN115740976A权利要求书1/2页1.一种非对称结构薄壁舱段加工方法，其特征在于，加工步骤包括：S1、数铣加工出舱段毛坯长度，修平舱段两端面；S2、数铣设备二次逐级减量粗加工，加工后外圆端面单边留量1.5mm；S3、舱段进行第一次真空热处理，处理完毕后随炉冷却；S4、半精加工，加工后外圆端面单边留量0.5mm；S5、半精铣舱段内减重槽到尺寸，半精铣舱段内窗口单边留0.5mm余量；S6、精加工外圆端面、内孔至尺寸的公差要求范围内；S7、舱段进行第二次真空热处理，处理后空气中冷却，并投入液氮后取出；S8、精铣外部特征、内腔特征到图纸要求。2.如权利要求1所述的非对称结构薄壁舱段加工方法，其特征在于，所述步骤S1中：下料并铣出舱段毛坯长度，修平两端面的不规则部分；铣车加工内外单边留量2mm，两端预留中心架支撑位。3.如权利要求1所述的非对称结构薄壁舱段加工方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：吊装舱段小端面，并安装工件中心架支撑；采用五轴数控加工中心的直角90°铣头，除螺纹底孔不加工，粗加工内腔，使内腔留余量单边1.5mm；装夹小端面，去除中心架，除螺纹底孔不加工，粗加工外形，使外形单边留量1.5mm。4.如权利要求1所述的非对称结构薄壁舱段加工方法，其特征在于，所述步骤S4中：精加工中心架支撑位及装夹位，使加工面圆柱度为0.005mm；安装工件中心架支撑并夹工件，找正同轴度：精光两端面，使端面单边留量0.5mm，半精车内孔单边留量0.5mm，控制相关垂直度0.05mm；半精车外圆，使外圆单边留量0.05mm，控制相关垂直度0.05mm。5.如权利要求1所述的非对称结构薄壁舱段加工方法，其特征在于，所述步骤S5中：吊装小端面；安装五轴数控加工中心支撑；装铣头，除螺纹底孔不加工，粗加工内腔，使内腔留余量单边0.5mm；装夹小端面，去除中心架，除螺纹底孔不加工，粗加工外形，使外形单边留量0.5mm。6.如权利要求1所述的非对称结构薄壁舱段加工方法，其特征在于，所述步骤S6中：精加工中心架支撑位及装夹位，加工面圆柱度0.005mm；安装工件中心架支撑并夹工件，找正同轴度，使精车两端面总长成品、精车内孔各尺寸成品控制在各处形位公差要求内；半精车外圆各尺寸单边留量0.2mm，控制各处形位公差要求内。7.如权利要求1所述的非对称结构薄壁舱段加工方法，其特征在于，所述步骤S3中：第一次真空热处理条件为温度115‑125℃，保温1.5‑2.5小时；所述步骤S7中：第二次真空热处理条件为温度115‑125℃，投入液氮时间为20min；所述真空热处理过程前，根据当前加工工件外形制作外部及内部的随形工件，从工件外部和内部对工件进行约束，再进行真空热处理；所述随形工件包括内部随形工件和外部随形工件；所述内部随形工件为4块扇状环拼接成一个圆环的形态，该圆环中间采用十字交叉的支杆支撑连接；所述外部随形工件为两个对开的弧形环使用螺钉进行端部连接形成的圆环构造。8.如权利要求7所述的非对称结构薄壁舱段加工方法，其特征在于，所述内部随行工件的扇形环的衔接处内侧设有浅槽，所述内部随行工件还包括四个撑杆，所述撑杆的内端为与中心部位的两个支杆交叉部位形成的直角相匹配的三角构造，外端与所述浅槽形态相匹2CN115740976A权利要求书2/2页配，所述外端的侧边缘还设有与所述扇形环内壁面相契合的加强筋。9.如权利要求1所述的