大厚徑比平板圓孔加工方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)創(chuàng)造提供一種使用水切割機(jī)對(duì)大厚徑比平板進(jìn)行圓孔加工的方法，控制水切割機(jī)的噴嘴沿著預(yù)定的線路在水平方向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓孔的兩次切割，對(duì)于平板上相對(duì)位置固定的多個(gè)圓孔，采用設(shè)置基點(diǎn)的方法，控制噴嘴以所述基點(diǎn)為起點(diǎn)，沿著多條圓周線形成的線路對(duì)平板切割，并對(duì)每個(gè)圓孔切割兩次。按本方法的加工步驟可實(shí)現(xiàn)在平板上加工相對(duì)位置固定的多個(gè)圓孔，并保證每個(gè)圓孔的孔徑和孔圓度等滿足精度要求。總之，本方法可用于在航空航天領(lǐng)域中大厚徑比的蒙皮上加工裝配孔，并保證裝配孔符合規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，且生產(chǎn)效率高，自動(dòng)化程度高，加工出的裝配孔精度高，無需依賴模具，生產(chǎn)成本降低。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)創(chuàng)造屬于對(duì)板材穿孔的領(lǐng)域，尤其是涉及一種航空航天領(lǐng)域中大厚徑比平板圓孔的加工方法，也可用于其它領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
蒙皮是維持運(yùn)載火箭外形，承受一定空氣動(dòng)力，保護(hù)火箭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵零件，其厚度在0.8～4mm之間?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于厚度在0.8～2mm之間的蒙皮，可利用激光切割機(jī)進(jìn)行平面加工；而對(duì)于厚度大于2mm的厚蒙皮，則采用數(shù)控沖床對(duì)蒙皮進(jìn)行沖孔。中國(guó)專利CN?103230975?A公開了一種薄板件沖孔方法，其步驟為：制作薄板件沖壓模具，在沖壓模具本體與薄板件需沖孔的相應(yīng)位置處設(shè)置凹凸點(diǎn)；在沖壓過程中，所述凹凸點(diǎn)直接在薄板件上壓出所要開孔的成孔位置印痕；將沖壓成形后的薄板件置入薄板件沖孔裝置的工作平臺(tái)中，根據(jù)所述成孔位置印痕，沖頭找準(zhǔn)所述成孔位置后進(jìn)行沖孔。利用本方法對(duì)蒙皮進(jìn)行沖孔時(shí)僅適用于裝配孔直徑大于材料規(guī)格(即厚徑比小于1)的情況，而對(duì)于裝配孔直徑小于材料規(guī)格(即厚徑比大于1)的情況，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)及參數(shù)限制，該方法加工出的孔無法滿足規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，還需要進(jìn)一步的人工操作，而且該方法不僅會(huì)造成材料局部變形，還會(huì)對(duì)沖床本身造成損傷，且依賴于模具，孔的規(guī)格不能靈活選擇。因此，在大厚徑比的蒙皮上加工裝配孔時(shí)，如果依然采用數(shù)控沖床，勢(shì)必會(huì)存在產(chǎn)品精度差、生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)，很難滿足產(chǎn)品生產(chǎn)研制需要。水切割技術(shù)時(shí)利用高壓水與切割介質(zhì)混合完成零件加工，屬于冷加工，不會(huì)造成材料局部變形。其通過繪制產(chǎn)品CAD圖并編制加工程序完成對(duì)噴嘴運(yùn)動(dòng)線路的模擬與控制，主要工藝參數(shù)為進(jìn)給率、刀具補(bǔ)償值、水壓力等。因此通過水切割機(jī)對(duì)大厚徑比的平板進(jìn)行孔加工，不僅能避免上述缺點(diǎn)，還可按照每個(gè)圓孔在平板上所需的位置，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速地孔加工，且加工出的孔能夠符合相關(guān)的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)創(chuàng)造要解決的問題是提供一種大厚徑比平板圓孔加工方法，用于在航空航天領(lǐng)域中的大厚徑比的蒙皮上加工裝配孔，并保證裝配孔符合規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是：大厚徑比平板圓孔加工方法，使用水切割機(jī)進(jìn)行孔加工，其特征在于：包括以下步驟：S1，測(cè)量平板的厚度，根據(jù)所需圓孔的直徑及平板圓孔的厚徑比設(shè)置水切割機(jī)的參數(shù)并選擇水切割機(jī)噴嘴的口徑規(guī)格，然后將待加工平板水平固定在水切割機(jī)的工作臺(tái)上且位于水切割機(jī)噴嘴的正下方；S2，選取所述平板上的任意一點(diǎn)作為基點(diǎn)，并將水切割機(jī)的噴嘴調(diào)至該基點(diǎn)的正上方1mm～3mm距離處，且噴嘴的噴射方向垂直于所述平板的板面；S3，根據(jù)多個(gè)待加工圓孔與所述基點(diǎn)的相對(duì)位置，確定所述噴嘴的在水平面上的運(yùn)動(dòng)線路，控制所述噴嘴順序地沿每個(gè)圓孔所在的圓周線路切割平板，且對(duì)每個(gè)圓孔切割兩次；S4，清理所述噴嘴切割圓孔產(chǎn)生的料渣。水切割機(jī)的噴嘴噴射出的水箭沿著預(yù)設(shè)的線路對(duì)平板進(jìn)行切割，但由于材料硬度、水流反作用力等影響，對(duì)圓孔的第一次切割后形成的孔徑和孔圓度不能達(dá)到規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，孔截面成錐形，所以每個(gè)圓孔需切割兩次，并按同樣的圓周線路切割，第二次切割時(shí)前述的環(huán)境影響減少很多，可切割出精度滿足要求的圓孔。其中，S3中對(duì)每個(gè)圓孔切割兩次的線路為：控制所述噴嘴順序地沿每個(gè)圓孔所在的圓周線路切割平板一次后，回到基點(diǎn)，再次順序地沿每個(gè)圓孔所在的圓周線路切割平板一次；或者，控制所述噴嘴沿單個(gè)圓孔所在的圓周線路切割兩次之后再沿下一個(gè)圓孔所在的圓周線路切割兩次，按此，順序地切割每個(gè)圓孔。兩種方式均可實(shí)現(xiàn)對(duì)圓孔的兩次切割，經(jīng)過兩次切割的圓孔的孔徑及孔圓度等方面均可滿足精度要求。其中，所述水切割機(jī)的進(jìn)給率設(shè)置為20％、刀具補(bǔ)償值設(shè)置為1。其中，所述水切割機(jī)的水壓力設(shè)置為3800bar。本專利技術(shù)創(chuàng)造具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：使用水切割機(jī)在大厚徑比的平板上進(jìn)行圓孔的加工，控制水切割機(jī)的噴嘴噴射出的水箭沿著規(guī)定的線路切割平板，并在每個(gè)圓孔的圓周線路上切割兩次，按本方法的加工步驟可實(shí)現(xiàn)在平板上加工相對(duì)位置固定的多個(gè)圓孔，并保證每個(gè)圓孔的孔徑和孔圓度等滿足精度要求?？傊痉椒庸こ龅膱A孔精度高，生產(chǎn)效率高，自動(dòng)化程度高，無需依賴模具，生產(chǎn)成本降低。附圖說明圖1是本專利技術(shù)中水切割機(jī)沿圓周線路切割一次后的圓孔狀態(tài)示意圖，其中，虛線示出了圓孔的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格圖2是本專利技術(shù)中水切割機(jī)沿圓周線路切割兩次后的圓孔狀態(tài)示意圖具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)創(chuàng)造的具體實(shí)施例做詳細(xì)說明。本專利技術(shù)的設(shè)計(jì)思路是：為避免現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)控沖床對(duì)蒙皮進(jìn)行沖孔過程中存在的缺陷，采用水切割機(jī)進(jìn)行孔切割，控制水切割機(jī)的噴嘴沿著預(yù)定的線路在水平方向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配孔的兩次切割，對(duì)于蒙皮上相對(duì)位置固定的多個(gè)裝配孔，采用設(shè)置基點(diǎn)的方法，控制噴嘴以所述基點(diǎn)為起點(diǎn)，沿著多條圓周線形成的線路對(duì)蒙皮切割，并對(duì)每個(gè)裝配孔切割兩次。這樣，不僅能避免沖床沖孔時(shí)對(duì)蒙皮造成的局部變形，還能縮短生產(chǎn)周期，脫離模具的限制，通過控制水切割機(jī)噴嘴的運(yùn)動(dòng)線路，即可完成蒙皮上相對(duì)位置固定的多個(gè)裝配孔的加工，且精度高，效率高。本加工方法，包括以下步驟：S1，測(cè)量蒙皮的厚度，根據(jù)所需裝配孔的直徑及裝配孔與蒙皮的厚徑比設(shè)置水切割機(jī)的參數(shù)(進(jìn)給率、水刀補(bǔ)償值和水壓力等)并選擇水切割機(jī)噴嘴的口徑規(guī)格，然后將蒙皮水平固定在水切割機(jī)的工作臺(tái)上且位于水切割機(jī)噴嘴的正下方；S2，選取蒙皮上的任意一點(diǎn)作為基點(diǎn)，并將水切割機(jī)的噴嘴調(diào)至該基點(diǎn)的正上方1mm～3mm距離處，且噴嘴的噴射方向垂直于蒙皮的板面；S3，根據(jù)多個(gè)待加工裝配孔與前述基點(diǎn)的相對(duì)位置，確定噴嘴的在水平面上的運(yùn)動(dòng)線路，控制噴嘴順序地沿每個(gè)裝配孔所在的圓周線路切割蒙皮，且對(duì)每個(gè)裝配孔切割兩次；S4，清理噴嘴切割裝配孔產(chǎn)生的料渣。水切割機(jī)的噴嘴噴射出的水箭沿著預(yù)設(shè)的線路對(duì)蒙皮進(jìn)行切割，但由于蒙皮的硬度、水流反作用力等影響，對(duì)裝配孔的第一次切割后形成的孔徑和孔圓度不能達(dá)到規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，如圖1所示，孔截面成錐形，所以每個(gè)裝配孔需切割兩次，并按同樣的圓周線路切割，如圖2所示，第二次切割時(shí)前述的環(huán)境影響減少很多，可切割出精度滿足要求的裝配孔。優(yōu)選地，為了使噴嘴噴射出的水箭達(dá)到最好的切割效果，S2中噴嘴調(diào)至蒙皮上基點(diǎn)的正上方2mm距離處。進(jìn)一步，S3中對(duì)每個(gè)裝配孔切割兩次的線路為：控制所述噴嘴順序地沿每個(gè)裝配孔所在的圓周線路切割平板一次后，回到基點(diǎn)，再次順序地沿每個(gè)裝配孔所在的圓周線路切割平板一次；或者，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
大厚徑比平板圓孔加工方法，使用水切割機(jī)進(jìn)行孔加工，其特征在于：包括以下步驟：S1，測(cè)量平板的厚度，根據(jù)所需圓孔的直徑及平板圓孔的厚徑比設(shè)置水切割機(jī)的參數(shù)并選擇水切割機(jī)噴嘴的口徑規(guī)格，然后將待加工平板水平固定在水切割機(jī)的工作臺(tái)上且位于水切割機(jī)噴嘴的正下方；S2，選取所述平板上的任意一點(diǎn)作為基點(diǎn)，并將水切割機(jī)的噴嘴調(diào)至該基點(diǎn)的正上方1mm～3mm距離處，且噴嘴的噴射方向垂直于所述平板的板面；S3，根據(jù)多個(gè)待加工圓孔與所述基點(diǎn)的相對(duì)位置，確定所述噴嘴的在水平面上的運(yùn)動(dòng)線路，控制所述噴嘴順序地沿每個(gè)圓孔所在的圓周線路切割平板，且對(duì)每個(gè)圓孔切割兩次；S4，清理所述噴嘴切割圓孔產(chǎn)生的料渣。

【技術(shù)特征摘要】
1.大厚徑比平板圓孔加工方法，使用水切割機(jī)進(jìn)行孔加工，其特征在
于：包括以下步驟：
S1，測(cè)量平板的厚度，根據(jù)所需圓孔的直徑及平板圓孔的厚徑比設(shè)置水
切割機(jī)的參數(shù)并選擇水切割機(jī)噴嘴的口徑規(guī)格，然后將待加工平板水平固定
在水切割機(jī)的工作臺(tái)上且位于水切割機(jī)噴嘴的正下方；
S2，選取所述平板上的任意一點(diǎn)作為基點(diǎn)，并將水切割機(jī)的噴嘴調(diào)至該
基點(diǎn)的正上方1mm～3mm距離處，且噴嘴的噴射方向垂直于所述平板的板
面；
S3，根據(jù)多個(gè)待加工圓孔與所述基點(diǎn)的相對(duì)位置，確定所述噴嘴的在水
平面上的運(yùn)動(dòng)線路，控制所述噴嘴順序地沿每個(gè)圓孔所在的圓周線路切割平
板，且對(duì)每個(gè)圓孔切割兩次；
S4，清理所述噴嘴切割圓孔產(chǎn)生的料渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大厚徑比平板圓孔加工方法，其特征在于：
S2中噴嘴調(diào)至平板上所述基...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李玉辰，曹杰，張杰剛，劉京平，胡順璽，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津航天長(zhǎng)征火箭制造有限公司，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：天津;12