本發(fā)明涉及航空航天設(shè)備機械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大型薄壁艙段殼體加工方法，還涉及基于上述加工方法所應(yīng)用的夾具。

背景技術(shù)：

隨著航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展，薄壁鑄造艙體零件已被廣泛應(yīng)用到多種型號導(dǎo)彈武器裝備中，其具有重量輕、節(jié)約材料、結(jié)構(gòu)緊湊等特點，并且多數(shù)大型艙段形成由圓形結(jié)構(gòu)向異形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的趨勢。異形艙段內(nèi)外表面均由不規(guī)則曲面構(gòu)成，具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、壁薄、錐度大及剛性差等特點。

大型薄壁艙段殼體屬于復(fù)雜結(jié)構(gòu)機械加工件，傳統(tǒng)的加工工藝方法變形較大，壁厚一致性差，影響產(chǎn)品使用過程中的穩(wěn)定性。裝夾找正困難，零點設(shè)置時間長，數(shù)控加工過程中異形端朝下放置穩(wěn)定性較差，加工時顫動大、效率低。

因此，上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題亟待本領(lǐng)域的技術(shù)人員解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，進(jìn)而提供一種大型薄壁艙段殼體加工方法，方法簡單，成本低廉，加工過程中，薄壁艙段殼體加工翻面前后上下同心，可以快速確定加工基準(zhǔn)，能夠大幅度提高加工效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，且加工變形小，能夠保證壁厚均勻性。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種大型薄壁艙段殼體加工方法，包括如下步驟：

第一步，鑄造殼體時在所述殼體外形上預(yù)留基準(zhǔn)凸臺，粗加工劃線基準(zhǔn)，找平所述殼體前后端面，進(jìn)行粗加工；

第二步，根據(jù)上述第一步的加工基準(zhǔn)，粗加工外形內(nèi)腔，加工完成后進(jìn)行時效處理，檢測所述殼體的時效處理前、后形位公差變形量；

第三步，根據(jù)所述殼體變形規(guī)律分析所述殼體異形端各部分余量，判斷是否需要借量，完成半精加工所述殼體的外形和內(nèi)腔，加工完成后進(jìn)行時效處理；

第四步，檢測所述殼體第四步中時效處理前、后形位公差的變形量，進(jìn)一步摸索殼體變形規(guī)律，完成所述殼體的精加工；

第五步，終檢所述殼體所有尺寸，合格后入庫。

進(jìn)一步地，所述第一步中，通過內(nèi)腔網(wǎng)格縱筋分中，確定殼體中心。

進(jìn)一步地，根據(jù)所述殼體中心及兩端面基準(zhǔn)劃象限線和加工截止線，檢測毛坯加工余量分布情況，確保異形端框各部分特征余量均勻。

進(jìn)一步地，所述殼體外形內(nèi)腔均勻留量5mm。

進(jìn)一步地，所述殼體后端朝上，以上端面和圓心為基準(zhǔn)加工所述殼體的外形和內(nèi)腔，翻面前端異形朝上，利用兩個400mm×400mm方箱靠住所述殼體相鄰兩個象限外圓位置，通過所述方箱位置坐標(biāo)值定義工件零點。

進(jìn)一步地，所述殼體采用三坐標(biāo)測量儀對形位公差進(jìn)行測量。

進(jìn)一步地，所述第三步中，半精加工所述殼體外形和內(nèi)腔的均勻留量為2mm。

本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明公開的一種大型薄壁艙段殼體加工方法，通過確定粗加工劃線基準(zhǔn)，進(jìn)而能夠快速確定殼體中心，根據(jù)殼體中心及兩端面基準(zhǔn)劃象限線和加工截止線，檢測毛坯加工余量分布情況，確保異形端框各部分特征余量均勻，利用兩個400mm×400mm方箱靠住殼體相鄰兩個象限外圓位置，方箱與殼體緊密貼合的同時將方箱拉直，通過方箱與殼體貼合面坐標(biāo)值定位工件零點，該方法能夠準(zhǔn)確保證殼體翻面前后同心，加工效率顯著提高，適用于一端圓形一端異形艙段殼體數(shù)控加工零點設(shè)置；通過粗加工、半精加工、精加工的層次加工，以及檢測比對和時效處理可以分析殼體加工前后的變形量，進(jìn)而不斷調(diào)整和修訂加工余量，采用本發(fā)明公開的加工方法，成本低廉，加工過程中，薄壁艙段殼體加工翻面前后上下同心，可以快速確定加工基準(zhǔn)，能夠大幅度提高加工效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，且加工變形小，能夠保證壁厚均勻性。

本發(fā)明還公開一種基于大型薄壁艙段殼體加工方法的夾具，包括底座、支架組合、護(hù)板，所述支架組合的一側(cè)通過螺栓固定在所述底座上，所述護(hù)板與所述支架組合的另一側(cè)固定連接。

進(jìn)一步地，所述護(hù)板的表面形狀與所述殼體的形狀相適配的設(shè)置。

本發(fā)明公開的夾具具有以下有益效果：該夾具包括底座、支架組合、護(hù)板等，使用過程中將支架組合固定在底座上，底座固定在加工中心工作臺上，通過調(diào)整螺栓頂住護(hù)板，使之與殼體外形貼合，有效防止殼體加工過程中震顫過大，控制殼體變形量，提高加工效率。同時本發(fā)明公開的夾具可應(yīng)用于不同形式大型異形艙段，只需要根據(jù)外形結(jié)構(gòu)更換隨形護(hù)板即可實現(xiàn)夾具的有效利用。

本發(fā)明的有益效果將通過下面具體實施方式的描述變得更加明顯。

附圖說明

圖1是快速確定數(shù)控加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系方法結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中 1-底座；2-支架組合；3-護(hù)板。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

結(jié)合圖1所示，本實施例公開的大型薄壁異形鑄造艙段殼體是某型號彈上重要產(chǎn)品，是保證導(dǎo)彈在地面起吊、運輸、助推飛行過程中可靠連接與分離的關(guān)鍵。殼體前端為非圓異形截面，輪廓外徑600mm～700mm，后端為直徑φ1400mm的圓形端框，錐度約為20°，典型壁厚為3mm。

上述大型薄壁異形艙段殼體的加工方法，包括如下步驟：

第一步，鑄造殼體時在所述殼體外形上預(yù)留基準(zhǔn)凸臺，粗加工劃線基準(zhǔn)，找平所述殼體前后端面，進(jìn)行粗加工；粗加工劃線基準(zhǔn)，找平殼體前后端面，加工見光，通過內(nèi)腔網(wǎng)格縱筋分中，確定殼體中心。

第二步，根據(jù)上述第一步的加工基準(zhǔn)，粗加工外形內(nèi)腔，加工完成后進(jìn)行時效處理，檢測所述殼體的時效處理前、后形位公差變形量；

更加具體地，根據(jù)殼體中心及兩端面基準(zhǔn)劃象限線和加工截止線，檢測毛坯加工余量分布情況，確保異形端框各部分特征余量均勻；粗加工外形內(nèi)腔，外形內(nèi)腔均勻留量5mm；將殼體后端朝上，以上端面和圓心為基準(zhǔn)加工外形和內(nèi)腔，翻面前端(異形)朝上，利用兩個400mm×400mm方箱靠住殼體相鄰兩個象限外圓位置，通過方箱位置坐標(biāo)值定位工件零點，該方法能夠準(zhǔn)確保證殼體翻面前后同心，加工效率顯著提高，適用于一端圓形一端異形艙段殼體數(shù)控加工零點設(shè)置。

第三步，根據(jù)所述殼體變形規(guī)律分析所述殼體異形端各部分余量，判斷是否需要借量，完成半精加工所述殼體的外形和內(nèi)腔，加工完成后進(jìn)行時效處理；

第四步，檢測所述殼體第四步中時效處理前、后形位公差的變形量，進(jìn)一步摸索殼體變形規(guī)律，完成所述殼體的精加工；

更進(jìn)一步地，利用三坐標(biāo)測量機檢測殼體外形輪廓度等形位公差與殼體穩(wěn)定化時效處理前進(jìn)行對比，分析殼體變形量；根據(jù)變形規(guī)律分析殼體異形端各部分余量，判斷是否需要借量，半精加工殼體外形和內(nèi)腔，均勻留量2mm；再次利用三坐標(biāo)測量機檢測殼體外形輪廓度等形位公差與殼體穩(wěn)定化時效處理前進(jìn)行對比，進(jìn)一步摸索殼體變形規(guī)律；根據(jù)變形量最終進(jìn)行精加工外形內(nèi)腔，通過粗加工、半精加工、精加工的層次加工，以及檢測比對和時效處理可以分析殼體加工前后的變形量，進(jìn)而不斷調(diào)整和修訂加工余量，采用本發(fā)明公開的加工方法，成本低廉，加工過程中，薄壁艙段殼體加工翻面前后上下同心，可以快速確定加工基準(zhǔn)，能夠大幅度提高加工效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，且加工變形小，能夠保證壁厚均勻性。

第五步，終檢所述殼體所有尺寸，合格后入庫；

本發(fā)明的另一實施例提供一種夾具，該夾具是基于上述實施例的加工方法所使用，結(jié)合圖2所示，包括底座1、支架組合2、護(hù)板3，支架組合2的一側(cè)通過螺栓固定在底座1上，護(hù)板3與支架組合2的另一側(cè)固定連接。

進(jìn)一步地，護(hù)板3的表面形狀與待加工殼體的形狀相適配的設(shè)置。

該夾具包括底座1、支架組合2、護(hù)板3等，使用過程中將支架組合2固定在底座1上，底座1通過T型螺栓固定在加工中心工作臺上，通過調(diào)整螺栓頂住護(hù)板3，使之與殼體外形貼合，有效防止殼體加工過程中震顫過大，控制殼體變形量，提高加工效率。同時本發(fā)明公開的夾具可應(yīng)用于不同形式大型異形艙段，只需要根據(jù)外形結(jié)構(gòu)更換護(hù)板3即可實現(xiàn)工裝的有效利用。

以上實施例只是對本專利的示例性說明，并不限定它的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對其局部進(jìn)行改變，只要沒有超出本專利的精神實質(zhì)，都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)。