飛機(jī)鋁合金異型座艙加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁合金異型件加工領(lǐng)域，特別涉及一種飛機(jī)鋁合金異型座艙加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]歷年來(lái)，在加工領(lǐng)域?qū)τ诋愋喂ぜ募庸ざ际菬狳c(diǎn)的存在，針對(duì)不同材料的工件，加工工藝天差地別，鋁合金為其中一種材料；
[0003]鋁合金密度低，但強(qiáng)度比較高，接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量?jī)H次于鋼，特別是航空領(lǐng)域，一些鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能、物理性能和抗腐蝕性能，近年來(lái)，把鋁合金用于制造異形件，特別是航空領(lǐng)域座艙加工工藝爭(zhēng)議很大；
[0004]由于該類產(chǎn)品形狀復(fù)雜、協(xié)調(diào)精度要求高，同時(shí)鋁合金材料本身的強(qiáng)度也高，給數(shù)控加工帶來(lái)很大困難，特別是其中涉及到的型腔結(jié)構(gòu)，一個(gè)工件中相比較其他型腔更深的幾個(gè)型腔往往是最難加工的地方，對(duì)于飛機(jī)鋁合金異型座艙這種至少在加工中剛度非常低的工件，采用常規(guī)工藝方法效率很低，因?yàn)樵谳^深的型腔加工時(shí)，刀具易與工件產(chǎn)生干涉，需要反復(fù)多次的“精雕細(xì)琢”，即進(jìn)行多次的精加工，一層一層地慢慢加工下去，又不可能直接用刀柄盡量長(zhǎng)的銑刀來(lái)完成，長(zhǎng)度的控制和夾持位置的控制很難，易產(chǎn)生振動(dòng)，這樣的刀具投入使用后在加工過(guò)程中易斷裂，所以現(xiàn)有工藝在加工中，最后一步驟的精加工需要鉗工完成，才能控制產(chǎn)品的質(zhì)量，但是這種方式效率低；
[0005]所以現(xiàn)有技術(shù)對(duì)這種工件的工藝爭(zhēng)議很大，普遍采用比較笨拙保守的加工方法，即上述的“精雕細(xì)琢”，不僅機(jī)床的工序多，工作量大，耗時(shí)長(zhǎng)，精加工后還需要單獨(dú)的鉗工工序，工作量也很大，而且質(zhì)量不易保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種提高加工效率、減小工作量的飛機(jī)鋁合金異型座艙加工方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0008]一種飛機(jī)鋁合金異型座艙加工方法，用于加工鋁合金工件，其步驟在于:
[0009]領(lǐng)料，加工基準(zhǔn)面后進(jìn)行裝夾；
[0010]粗加工，分別粗銑工件正、反面，至少進(jìn)行2次，兩次粗加工間平放工件一定自然時(shí)效；
[0011]精加工，先加工工件非型腔部分，采用普通銑刀，再加工工件型腔部分，采用錐度刀；
[0012]檢驗(yàn)。
[0013]相比較于現(xiàn)有傳統(tǒng)的加工方法，本申請(qǐng)方案略去了精加工后的鉗工部分工序，減少了工人的工作量，提高了加工效率，因?yàn)殇X合金的特殊性質(zhì)，加上飛機(jī)異型座艙非常薄，所以粗加工采用至少2次粗銑工件正、反面，防止其變形，同時(shí)平放工件一定自然時(shí)效釋放應(yīng)力，為第二次的粗加工提高良好的加工基礎(chǔ)，保證工件的加工質(zhì)量；
[0014]特別是對(duì)于鋁合金的異型座艙的加工，其是薄壁件、又是鋁合金材料，如果一次性加工，其強(qiáng)度、剛度都會(huì)很不穩(wěn)定，容易變形，次品率極高，而對(duì)于批量生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，這是很影響生產(chǎn)效率的一個(gè)問(wèn)題，而自然時(shí)效的放置，適合本工件的批量生產(chǎn)，可以一大批的加工后，集體放置時(shí)間，不僅能夠釋放應(yīng)力，為下一次加工帶來(lái)良好的加工條件，大大降低次品率，在降低次品率的同時(shí)，能夠使一批次進(jìn)行自然時(shí)效的工件放置，留出資源加工新的批次工件，直到循環(huán)到最開(kāi)始批次工件的下次加工工序，大大提高了效率；
[0015]精加工采用不同的加工方案，精加工之前，也可放置一段時(shí)間自然時(shí)效，對(duì)型腔部分采用專用的錐度刀，防止加工過(guò)程中刀具與夾具、輔助工藝臺(tái)容易發(fā)生干涉，可以使錐度刀直接加工工件到所需要的尺寸，得到合格的產(chǎn)品，省略精加工后的掉鉗工部分，減少了工人的工作量，提高了加工效率。
[0016]作為優(yōu)選，精加工工件上的型腔時(shí)，采用硬質(zhì)合金構(gòu)成的Φ 20錐度刀，夾持長(zhǎng)度范圍290-360mm，步距、切深范圍均為0.25-0.35mm，主軸轉(zhuǎn)速范圍7000_9000r/min，進(jìn)給速度范圍2700-3300mm/min，刀具橫向移動(dòng)的線速度范圍492_512m/min ；
[0017]采用了本申請(qǐng)公布范圍內(nèi)的工藝參數(shù)相配合來(lái)實(shí)施加工，能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)加工效率更高，具體的，各個(gè)型腔角度不一樣，加工過(guò)程中刀具與夾具、輔助工藝臺(tái)容易發(fā)生干涉，本申請(qǐng)對(duì)夾持長(zhǎng)度的控制，需要避免這種干涉，又要保證刀具在加工鋁合金的過(guò)程中不會(huì)斷裂或因?yàn)樽陨懋a(chǎn)生振動(dòng)斷裂，就需要上述公開(kāi)的步距、切深、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、線速度的配合，形成一個(gè)整體的工藝方案，采用了上述各種參數(shù)范圍內(nèi)組合出的工藝方案，在實(shí)際工廠的加工過(guò)程中，實(shí)踐效果很好，提高加工效率、減小了工人的工作量。
[0018]作為優(yōu)選，精加工工件上的型腔時(shí)，每齒進(jìn)給范圍0.16-0.20mm，刀刃數(shù)2或3，加入更細(xì)化的工藝參數(shù)來(lái)配合上述所說(shuō)的步距、切深、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、線速度，為進(jìn)一步對(duì)本申請(qǐng)工藝參數(shù)的限定。
[0019]作為優(yōu)選，精加工工件非型腔部分時(shí)，采用硬質(zhì)合金構(gòu)成的Φ 20銑刀，夾持長(zhǎng)度范圍270_290mm，步距范圍9_llmm，切深范圍0.45-0.55mm,主軸轉(zhuǎn)速范圍7000-9000r/min，進(jìn)給速度范圍3700-4300mm/min，線速度范圍492_512m/min，除去最難加工的型腔部分，非型腔部分也決定著整體工件的加工效率，所以這里配套的一系列對(duì)鋁合金工件上非型腔部分加工時(shí)的參數(shù)范圍，也能夠提高加工效率、減小了工人的工作量。
[0020]作為優(yōu)選，精加工工件非型腔部分時(shí)，每齒進(jìn)給范圍0.22-0.28mm，刀刃數(shù)2或3或4，加入更細(xì)化的工藝參數(shù)來(lái)配合上述所說(shuō)的對(duì)非型腔部分加工時(shí)的步距、切深、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、線速度，為進(jìn)一步對(duì)本申請(qǐng)工藝參數(shù)的限定。
[0021]作為優(yōu)選，粗加工工件上的型腔時(shí)，采用Φ32機(jī)夾銑刀，夾持長(zhǎng)度范圍130-180_，步距范圍13-19_，切深范圍均為0.7-1.3_，主軸轉(zhuǎn)速范圍11000-13000r/min，進(jìn)給速度范圍 8500-11500mm/min，線速度范圍 1186_1226m/min ；
[0022]粗加工部分也決定著整體工件的加工效率，所以這里配套的一系列對(duì)鋁合金工件粗加工的參數(shù)范圍，也能夠提高加工效率、減小了工人的工作量。
[0023]作為優(yōu)選，粗加工工件上的型腔時(shí)，每齒進(jìn)給范圍0.25-0.33mm，刀刃數(shù)2或3或4，加入更細(xì)化的工藝參數(shù)來(lái)配合上述所說(shuō)的對(duì)非型腔部分加工時(shí)的步距、切深、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、線速度，為進(jìn)一步對(duì)本申請(qǐng)工藝參數(shù)的限定。
[0024]作為優(yōu)選，粗加工時(shí)至少分2次進(jìn)行，分別留余量6mm及2mm，粗加工完后分別進(jìn)行不超過(guò)48h的自然時(shí)效釋放加工應(yīng)力，解決對(duì)工件壁薄且形狀不規(guī)則加工中易產(chǎn)生較大變形。
[0025]作為優(yōu)選，工件型腔底部倒角用Φ20的錐度刀進(jìn)行清根加工，所述錐度刀的夾持長(zhǎng)度為120mm，刀柄200mm，細(xì)化到清根加工的具體參數(shù)，配合前述的參數(shù)組合，提高加工效率。
[0026]作為優(yōu)選，精加工時(shí)檢測(cè)刀具跳動(dòng)，跳動(dòng)小于等于0.01或者小于等于0.02mm，在對(duì)飛機(jī)鋁合金異型座艙加工時(shí)，保證精度要求。
[0027]作為優(yōu)選，精銑工件腹板時(shí)，如刀具長(zhǎng)度偏置有調(diào)整，后續(xù)均需按精銑腹板的偏置值做相應(yīng)調(diào)整。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0029]提高加工效率、減小工作量。
【附圖說(shuō)明】
:
[0030]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中所加工工件的鍛件毛坯圖；
[0031]圖2、3為本申請(qǐng)實(shí)施例中加工工件正反面時(shí)的專用夾具；
[0032]圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例中加工時(shí)的參數(shù)示意圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合實(shí)施例及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0034]實(shí)施例1
[0035]一種飛機(jī)鋁合金異型座艙加工方法，用于加工鋁合金工件(本實(shí)施例加工的飛機(jī)鋁合金異型座艙如圖1，其內(nèi)部有非常多的型腔，而且很深)，所加工的工件有若干個(gè)型腔角度為90°，采用加長(zhǎng)刀具與主軸頭較小的數(shù)控五軸機(jī)床，精加工工件上的型腔時(shí)，采用硬質(zhì)合金構(gòu)成的<i>20S5或(i>20S3錐度刀(S為錐度刀的刀尖圓角，后面的3或5表示圓角半徑為3或5mm)，夾持長(zhǎng)度范圍290_360mm，本實(shí)施例中為320mm，步距、切深范圍均為0.25-0.35mm，本實(shí)施例中為0.3mm，主軸轉(zhuǎn)速范圍7000_9000r/min，本實(shí)施例中為8000r/min，進(jìn)給速度范圍2700-3300mm/min，本實(shí)施例中為3000mm/min，刀具橫向移動(dòng)的線速度范圍492-512m/min，本實(shí)施例中為502m/min，每齒進(jìn)給范圍0.16-0.20mm，本實(shí)施例中為0.18mm，刀刃數(shù)2或3，本實(shí)施例中為2。
[0036]本實(shí)施例中，精加工工件非型腔部分時(shí)，采用硬質(zhì)合金構(gòu)成的<i>20R3銑刀(R為銑