一種大型圓筒薄壁類艙段零件的加工方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種大型圓筒薄壁類艙段零件的加工方法，其加工步驟為：S1激光掃描鑄件毛坯與理論模型擬合對(duì)比確定粗加工基準(zhǔn)；S2數(shù)銑加工出基準(zhǔn)面及基準(zhǔn)銷孔；S3車床粗加工外圓、端面特征；S4穩(wěn)定化處理；S5鉗工檢測(cè)變形情況確定精加工基準(zhǔn)；S6數(shù)銑加工出精加工基準(zhǔn)；S7車精加工；S8數(shù)銑精加工外部特征；S9數(shù)銑精加工內(nèi)腔特征，加工完成。本發(fā)明專利技術(shù)保證了該類復(fù)雜零件全部特征均加工到位，滿足使用要求；利用工裝裝夾，提高了薄壁零件的剛度，減小裝夾變形；實(shí)現(xiàn)大型薄壁零件的裝夾，以及不同工序間的基準(zhǔn)傳遞；通過(guò)掃描確定基準(zhǔn)，并通過(guò)工裝進(jìn)行基準(zhǔn)傳遞后，減少在車床上借量調(diào)整時(shí)間。減少在車床上借量調(diào)整時(shí)間。減少在車床上借量調(diào)整時(shí)間。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種大型圓筒薄壁類艙段零件的加工方法


[0001]本專利技術(shù)屬于機(jī)械加工
，涉及一種大型圓筒薄壁類艙段零件的加工方法。

技術(shù)介紹

[0002]大型圓筒薄壁類艙段零件材料為ZL114A，整體為圓筒結(jié)構(gòu)，外圓直徑高度570mm，端面有對(duì)接孔、臺(tái)階特征，內(nèi)腔表面及筋條上有安裝凸臺(tái)及安裝孔，前后內(nèi)端面有端面特征，零件典型壁厚2.5
±
0.2mm，零件尺寸大，加工特征多，涉及工序多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0003](一)專利技術(shù)目的
[0004]本專利技術(shù)的目的是：提供一種大型圓筒薄壁類艙段零件的加工方法，實(shí)現(xiàn)此類零件的裝夾、基準(zhǔn)傳遞，降低零件加工變形，同時(shí)將所有特征加工到位。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供一種大型圓筒薄壁類艙段零件，主要加工流程為：激光掃描毛坯與理論模型擬合對(duì)比確定基準(zhǔn)－數(shù)銑加工出基準(zhǔn)面及基準(zhǔn)銷孔－車床粗加工外圓、端面等特征－穩(wěn)定化－鉗工檢測(cè)變形情況確定精加工基準(zhǔn)－數(shù)銑加工出精加工基準(zhǔn)－車精加工－數(shù)銑精加工外部特征－數(shù)銑(數(shù)控鏜)精加工內(nèi)腔特征－加工完成。
[0007](三)有益效果
[0008]上述技術(shù)方案所提供大型圓筒薄壁類艙段零件的加工方法，保證了該類復(fù)雜零件全部特征均加工到位，滿足使用要求；利用工裝裝夾，提高了薄壁零件的剛度，減小裝夾變形；實(shí)現(xiàn)大型薄壁零件的裝夾，以及不同工序間的基準(zhǔn)傳遞；通過(guò)掃描確定基準(zhǔn)，并通過(guò)工裝進(jìn)行基準(zhǔn)傳遞后，減少在車床上借量調(diào)整時(shí)間。
附圖說(shuō)明r/>[0009]圖1為車加工時(shí)工裝示意圖。
[0010]圖2為車鏜裝夾工裝示意圖。
具體實(shí)施方式
[0011]為使本專利技術(shù)的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0012]本專利技術(shù)針對(duì)大型圓筒薄壁類艙段零件尺寸大、壁薄的特點(diǎn)，通過(guò)激光掃描鑄件毛坯與理論模型對(duì)比，調(diào)整毛坯各位置具有足夠余量以滿足最佳擬合狀態(tài)，反推得出加工基準(zhǔn)。
[0013]通過(guò)掃描確定基準(zhǔn)后，進(jìn)行零件數(shù)銑、車等粗加工后，進(jìn)行穩(wěn)定化去除加工應(yīng)力，然后再進(jìn)行數(shù)銑、車精加工外圓及內(nèi)腔各特征。
[0014]針對(duì)零件外形大、壁厚薄造成裝夾、基準(zhǔn)傳遞困難，零件加工變形大的問(wèn)題，設(shè)計(jì)
車鏜裝夾工裝。工裝具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括底板裝夾盤(pán)2、零件與工裝定位銷孔3，通過(guò)工裝與機(jī)床A軸定位銷4穿過(guò)工裝中心孔將工裝定位安裝在機(jī)床A軸工作臺(tái)1上，底板裝夾盤(pán)2上沿周向開(kāi)設(shè)有多個(gè)零件與工裝定位銷孔3，用于安裝定位待加工零件。
[0015]大型圓筒薄壁類艙段零件主要加工流程為：激光掃描毛坯與理論模型擬合對(duì)比確定基準(zhǔn)－數(shù)銑加工出基準(zhǔn)面及基準(zhǔn)銷孔－車床粗加工外圓、端面等特征－穩(wěn)定化－鉗工檢測(cè)變形情況確定精加工基準(zhǔn)－數(shù)銑加工出精加工基準(zhǔn)－車精加工－數(shù)銑精加工外部特征－數(shù)銑(數(shù)控鏜)精加工內(nèi)腔特征－加工完成。
[0016]S1：利用激光掃描鑄件毛坯與理論模型擬合對(duì)比確定粗加工基準(zhǔn)。
[0017]該類零件結(jié)構(gòu)尺寸較大，加工特征較多，為保證足夠的加工余量及基準(zhǔn)確定準(zhǔn)確，對(duì)鑄件毛坯內(nèi)、外表面進(jìn)行激光掃描，得到鑄件掃描數(shù)據(jù)，然后通過(guò)專用軟件對(duì)比掃描數(shù)據(jù)與理論模型余量，調(diào)整余量均勻且足夠，然后在調(diào)整后的狀態(tài)下確定基準(zhǔn)面，并將基準(zhǔn)面以.stp格式導(dǎo)出到UG軟件中用于數(shù)控加工，確定粗加工基準(zhǔn)。
[0018]S2：根據(jù)激光掃描擬合確定的粗基準(zhǔn)，加工基準(zhǔn)端面，并將基準(zhǔn)傳遞至零件端面及端面工藝銷孔。
[0019]S3：車床粗加工外圓及其他特征。設(shè)計(jì)制造圖1車鏜裝夾工裝。車粗加工時(shí)，利用固定螺釘通過(guò)工裝中底板裝夾盤(pán)2上螺栓孔，將底板裝夾盤(pán)1與車床工作臺(tái)固定，并調(diào)整底板裝夾盤(pán)2與車床工作臺(tái)同軸。將圓柱銷插入零件與工裝定位銷孔3，并將工步S2加工后端面帶有定位銷孔的艙段零件插入圓柱銷，實(shí)現(xiàn)快速定位與找正，然后裝夾，并粗加工。
[0020]S4：穩(wěn)定化處理。穩(wěn)定化去加工應(yīng)力。
[0021]S5：鉗工根據(jù)粗加工后基準(zhǔn)及零件尺寸檢測(cè)變形情況初步確定精加工基準(zhǔn)。
[0022]S6：數(shù)銑加工端面并對(duì)基準(zhǔn)進(jìn)行修正，將端面工藝銷孔進(jìn)行擴(kuò)加工，得到后續(xù)精加工基準(zhǔn)銷孔。
[0023]S7：車床精加工零件所有車工序內(nèi)容。與工步S3粗車過(guò)程類似完成工裝裝夾與零件加工。粗車與精車時(shí)方法同樣，區(qū)別在粗加工時(shí)零件端面銷孔小，精加工時(shí)進(jìn)行擴(kuò)加工，與工裝中底板裝夾盤(pán)2中零件與工裝定位銷孔3配合對(duì)應(yīng)選擇同樣規(guī)格的定位銷。
[0024]S8：數(shù)銑精加工外部特征。類似車床裝夾方式，在三軸設(shè)備(或臥加采用彎頭)上加工時(shí)，利用固定螺釘通過(guò)工裝中底板裝夾盤(pán)2上螺栓孔，將底板裝夾盤(pán)2與數(shù)控加工中心工作臺(tái)固定，并調(diào)整底板裝夾盤(pán)2與工作臺(tái)位置關(guān)系，進(jìn)行基準(zhǔn)傳遞，完成艙段零件端面和外部加工特征。
[0025]S9：數(shù)銑精加工零件內(nèi)腔各特征。基于該零件尺寸較大，在數(shù)控鏜(臥式)上利用彎頭伸進(jìn)內(nèi)腔加工零件內(nèi)腔特征時(shí)，裝夾困難，且內(nèi)腔特征多數(shù)為周向分布，需要將零件與數(shù)顯轉(zhuǎn)臺(tái)同軸，零件尺寸大將零件與數(shù)顯轉(zhuǎn)臺(tái)調(diào)至同軸難度大，為此，首先利用將圓柱銷插入零件與工裝定位銷孔3，并將工步S2加工后端面帶有定位銷孔的艙段零件插入圓柱銷，然后，將底板裝夾盤(pán)2及零件通過(guò)工裝與機(jī)床A軸定位銷4固定在機(jī)床A軸工作臺(tái)1上，機(jī)床A軸工作臺(tái)1為數(shù)顯轉(zhuǎn)臺(tái)，保證零件與數(shù)顯轉(zhuǎn)臺(tái)同軸，利用拉桿螺釘與數(shù)顯轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行固定，找正底盤(pán)外圓，完成基準(zhǔn)傳遞及裝夾，進(jìn)行內(nèi)腔及各特征孔的加工，實(shí)現(xiàn)周向各特征的加工。
[0026]以上所述僅是本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本專利技術(shù)技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種大型圓筒薄壁類艙段零件的加工方法，其特征在于，加工步驟為：S1激光掃描鑄件毛坯與理論模型擬合對(duì)比確定粗加工基準(zhǔn)；S2數(shù)銑加工出基準(zhǔn)面及基準(zhǔn)銷孔；S3車床粗加工外圓、端面特征；S4穩(wěn)定化處理；S5鉗工檢測(cè)變形情況確定精加工基準(zhǔn)；S6數(shù)銑加工出精加工基準(zhǔn)；S7車精加工；S8數(shù)銑精加工外部特征；S9數(shù)銑精加工內(nèi)腔特征，加工完成。2.如權(quán)利要求1所述的大型圓筒薄壁類艙段零件的加工方法，其特征在于，步驟S1中：對(duì)鑄件毛坯內(nèi)、外表面進(jìn)行激光掃描，得到鑄件掃描數(shù)據(jù)，然后對(duì)比掃描數(shù)據(jù)與理論模型余量，調(diào)整余量均勻且足夠，然后在調(diào)整后的狀態(tài)下確定基準(zhǔn)面，并將基準(zhǔn)面以.stp格式導(dǎo)出到UG軟件中用于數(shù)控加工，確定粗加工基準(zhǔn)。3.如權(quán)利要求2所述的大型圓筒薄壁類艙段零件的加工方法，其特征在于，步驟S2中：根據(jù)激光掃描擬合確定的粗基準(zhǔn)，加工基準(zhǔn)端面，并將基準(zhǔn)傳遞至零件端面及端面工藝銷孔。4.如權(quán)利要求3所述的大型圓筒薄壁類艙段零件的加工方法，其特征在于，步驟S3中：設(shè)計(jì)工裝，包括底板裝夾盤(pán)，其上開(kāi)設(shè)零件與工裝定位銷孔；車粗加工時(shí)，利用固定螺釘通過(guò)工裝中底板裝夾盤(pán)上螺栓孔，將底板裝夾盤(pán)與車床工作臺(tái)固定，并調(diào)整底板裝夾盤(pán)與車床工作臺(tái)同軸，將圓柱銷插入零件與工裝定位銷孔，并將工步S2加工后端面帶有定位銷孔的艙段零件插入圓柱銷，實(shí)現(xiàn)定位與找正，然后裝夾，并粗加工。5.如權(quán)利要求4所述的大型圓筒薄...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張風(fēng)磊，李中華，邢鵬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京星航機(jī)電裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：