一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111390509A(43)申请公布日2020.07.10(21)申请号202010322609.6(22)申请日2020.04.22(71)申请人成都飞机工业（集团）有限责任公司地址610092四川省成都市青羊区黄田坝(72)发明人刘元吉王慧姜振喜陈清良匡勇(74)专利代理机构成都天嘉专利事务所(普通合伙)51211代理人苏丹(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法(57)摘要一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法，用于飞机薄壁弧形框类零件的变形控制，分为粗加工，留工艺筋；时效，释放变形及应力，无应力修面；半精加工，进一步去除加工余量，无应力修面；精加工，去除工艺凸台；切断工艺筋后进行时效，释放加工应力；通过定位销及工装定位，使用辅助连接块及螺钉将工艺筋连接，对弧形框进行校形；工艺筋由后续装配工序去除。本发明方法可有效控制弧框类零件的翘曲和扩张变形，零件内部应力在交付前得到充分释放，防止零件扭曲变形，保证了装配的质量及精度。CN111390509ACN111390509A权利要求书1/1页1.一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法，其特征在于，步骤包括粗加工、时效、无应力修面、半精加工、无应力修面；精加工、切断工艺筋、时效、工艺筋连接、校形；具体为：步骤1）粗加工，弧形框侧面留5~6mm余量，顶面余量根据毛坯厚度确定；留工艺凸台、弧形框两端之间留连接的工艺筋；步骤2）时效，松开所有压紧装置，零件自然时效不小于48小时；步骤3）无应力修面，使用垫片垫实因零件变形产生的间隙，然后压紧零件，铣削工艺凸台及零件顶面参与定位区域；步骤4）半精加工，侧面留有工艺余量2~3mm，顶面余量根据毛坯厚度确定；步骤5）无应力修面，使用垫片垫实因零件变形产生的间隙，然后压紧零件，铣削工艺凸台及零件顶面参与定位区域；步骤6）精加工，精铣零件到位，下断所有工艺凸台；步骤7）切断工艺筋，在工艺筋中间位置将工艺筋用小直径刀具切断；步骤8）时效48小时，释放应力及变形；步骤9）连接工艺筋，使用工装和定位销将弧形框定位并工装贴合后连接工艺筋；步骤10）校形，对弧形框进行校形；步骤11）去除工艺筋。2.根据权利要求1所述一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法，其特征在于，所述步骤1）所留工艺凸台间的间距L1=250~300mm。3.根据权利要求1所述一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法，其特征在于，所述步骤7）工艺筋切断的开口尺寸L4=5~10mm。4.根据权利要求1所述一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法，其特征在于，所述的工艺筋，宽度尺寸L2=20~25mm，t1=5~10mm，t2=t3，t2为弧框与工艺筋连接处工艺筋厚度，t3为弧框与工艺筋连接处弧框腹板厚度，L3=15~20mm。5.根据权利要求1一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法，其特征在于，所述的连接块7尺寸L6=100~105mm，L7=L2，t4=10~15mm，4-Φ8孔8间距分别为L8=25mm，L9=20mm，L10=25mm。6.根据权利要求1一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法，其特征在于，所述步骤9）中采用连接块通过螺钉将工艺筋连接固定。7.根据权利要求1一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法，其特征在于，所述步骤11）工艺筋在后续装配工序中去除。2CN111390509A说明书1/5页一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法技术领域[0001]本发明涉及一种薄壁弧形框变形控制加工工艺方法，属于数控加工领域。背景技术[0002]随着航空技术的发展，现代飞机机动性能、飞行性能、寿命和低制造成本等性能指标不断提高，航空结构件已逐渐向大型化、整体化、薄壁化等方向发展。以飞机座舱盖的弧框为例，为满足使用性能及轻量化需求，该类零件一般采用薄壁、开敞式的设计，导致零件整体刚性较弱；弧框一般采用单面设计，一面为光面定位面或特征较少，另一侧为装配特征面，由于材料去除量较大且不均匀，在加工完后零件存在翘曲和扩张变形，呈现零件扭曲变形的状态，装配定位孔及基准面的精度无法保证，如附图1所示。由于弧框一般作为座舱盖的装配基准，其精度将影响后续的装配精度及质量，因此该类零件的变形控制尤为重要。[0003]目前，为实现薄壁弧框类零件的稳定加工，在满足装配要求的情况下，一般会增加零件两端工艺凸台数量的方法，虽然工艺凸台数量增加一定程度上增加了数控加工过程中零件刚性，但是并没有改变零件弧形框的整体结构特征，零件翘曲-扩张复合产生的扭曲变形不能得到有效控制。[0004]由于弧框类零件变形大、应力释放不充分等问题，现有的工艺方案已经无法满足当前的加工需求，亟需新的工艺工