專利名稱：飛機(jī)梁類零件的臥式數(shù)控加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于飛機(jī)梁類零件數(shù)控加工方法。
背景技術(shù)：
飛機(jī)梁類零件是飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的一種典型的零件結(jié)構(gòu)，是構(gòu)成飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)件之一。梁類零件一般為單面多槽腔細(xì)長結(jié)構(gòu)，兩側(cè)為具有曲面外形的緣板，槽腔內(nèi)為加強(qiáng)立筋。梁類零件一般通過對鋁合金預(yù)拉伸板材經(jīng)過數(shù)控加工而成，目前的加工方法一般都采用立式五坐標(biāo)數(shù)控銑床或加工中心進(jìn)行加工，這是由其結(jié)構(gòu)特點和工藝復(fù)雜性決定的。但是目前存在這樣的問題，立式機(jī)床加工的排屑往往沒有臥式加工方便，不但清理困難，還容易造成鋁屑二次切削，影響加工表面質(zhì)量；同時，如果梁類零件只限定在立式機(jī)床加工，也大大制約了該類零件的加工范圍，臥式數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢也難以發(fā)揮出來，造成資源的浪費。 但是采用臥式數(shù)控機(jī)床加工飛機(jī)梁類零件這種大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件存在一些需要解
決的難題。首先，臥式加工中機(jī)床工作臺是垂直于地面，工件要懸掛在工作臺上，因此要克
服零件自身重力對加工中零件裝夾穩(wěn)定性的影響，保證尺寸的協(xié)調(diào)；其次是盡可能的減少
裝夾系統(tǒng)的重量，要求裝夾系統(tǒng)盡可能輕巧簡潔；同時，臥式數(shù)控機(jī)床往往是封閉式自動化
加工，需要裝夾系統(tǒng)具有更高的安全性，不能在加工過程中中斷加工、切換裝夾。 本發(fā)明的目的旨在克服以上困難，實現(xiàn)飛機(jī)梁類零件在臥式數(shù)控機(jī)床上的安全加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種對飛機(jī)梁類零件進(jìn)行臥式數(shù)控加工的方法，以及實現(xiàn)這種方法所必需的裝夾夾具。本發(fā)明由以下內(nèi)容共同構(gòu)成 1)在待加工毛料上制備一個基準(zhǔn)平面， 一個側(cè)向基準(zhǔn)邊， 一個端面基準(zhǔn)邊，若干臺階裝配孔。 2)真空夾具應(yīng)當(dāng)滿足以下要求一個定位基準(zhǔn)平面；在基準(zhǔn)平面上有一個端面定位塊，沿夾具長度方向均勻分布的若干個剛性側(cè)面定位塊；在基準(zhǔn)平面上具有位于零件輪廓線內(nèi)的真空密封槽和密封橡膠圈；在基準(zhǔn)平面上真空密封槽外具有與零件輪廓線一致的讓刀槽以避免加工干涉； 3)將待加工毛料的基準(zhǔn)平面、側(cè)向基準(zhǔn)邊和端面基準(zhǔn)邊在真空夾具上壓緊定位，真空吸附裝夾。 3)零件粗加工應(yīng)當(dāng)均勻的去除所有的多余材料，零件表面只保留一層均勻的余量用于精加工 4)粗加工完成后應(yīng)當(dāng)將所有的壓緊定位松開，關(guān)閉真空吸附，從而釋放粗加工應(yīng)力，然后重新裝夾吸附零件。 5)零件精加工時，避讓所有的工藝臺和 件本體之間連接部分，當(dāng)所有部位加工完成后，將工藝臺和零件本體之間連接部分的厚度銑至最小厚度，最后由鉗工分離工藝臺。
通過以上方法，能夠有效地實現(xiàn)臥式數(shù)控加工下飛機(jī)梁類零件的安全穩(wěn)定裝夾，保證加工尺寸的協(xié)調(diào)，并保證在臥式封閉式數(shù)控加工加工中不需中斷加工、切換裝夾。
以下結(jié)合實施例附圖對該發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是臥式加工前毛料的準(zhǔn)備示意圖； 圖2是臥式加工前毛料的準(zhǔn)備及臺階孔剖面示意圖； 圖3是待加工毛料在真空夾具上定位及真空夾具在機(jī)床平臺上的固定示意 圖4是粗加工完成后待工件在真空夾具上的狀態(tài)示意 圖5是待工件在真空夾具上的剖面示意圖。 圖中編號說明1工件毛料的端面基準(zhǔn)邊、2加工前的毛料、3工件毛料的臺階孔、4工件毛料的側(cè)向基準(zhǔn)邊、5工件毛料的基準(zhǔn)平面、6機(jī)床平臺、7真空夾具、8固定真空夾具的螺栓、9真空夾具的端面定位塊、10固定工件毛料的內(nèi)六方螺栓、11真空夾具的讓刀槽、12真空密封槽和密封橡膠圈、13抽氣槽、14抽氣孔、15真空夾具的定位銷、16真空夾具的側(cè)面定位塊、17真空管路、18真空發(fā)生裝置、19工件兩端工藝臺、20零件、21工件側(cè)面工藝臺、22工藝臺和零件本體之間的連接、23真空夾具基準(zhǔn)平面
具體實施例 本實施例描述了采用臥式加工中心，對某一飛機(jī)梁類零件進(jìn)行臥式連續(xù)數(shù)控加工的方法，以及實現(xiàn)這種方法所必需的裝夾夾具。該方法按以下步驟進(jìn)行 第一，臥式加工前毛料2的準(zhǔn)備。毛料應(yīng)事先制備一個基準(zhǔn)平面5，一個側(cè)向基準(zhǔn)邊4，一個端面基準(zhǔn)邊1，若干臺階孔3。臺階孔滿足正好能夠?qū)⒐潭üぜ膬?nèi)六方螺栓10放進(jìn)去并有適當(dāng)?shù)拈g隙，而且臺階孔的小孔部分的長度盡量小。參見圖1、圖2。
第二，用于臥式加工的真空夾具7的準(zhǔn)備。真空夾具應(yīng)當(dāng)滿足以下要求一個定位基準(zhǔn)平面23 ;在基準(zhǔn)平面上有一個端面定位塊9，若干個沿夾具長度方向均勻分布的側(cè)面定位塊16，定位塊的強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)足以工件的重量并在裝夾、加工過程中保持足夠的剛性，同時不會在零件加工過程中產(chǎn)生干涉；有沿零件輪廓分布的真空密封槽和密封橡膠圈12 ;若干個螺栓孔及相應(yīng)的內(nèi)六方螺栓IO，螺栓孔位置和毛料上臺階孔對應(yīng)；有相應(yīng)的讓刀槽11，其深度、寬度以五坐標(biāo)加工零件外形時不產(chǎn)生干涉為原則；真空夾具還應(yīng)具有若干抽氣槽13和抽氣孔14，真空發(fā)生裝置18及真空管路17 ;具有在機(jī)床上定位的定位銷15，以及用于固定真空夾具的螺栓8。 真空夾具7的自身重量應(yīng)當(dāng)盡量小，其尺寸比零件毛料2略大即可。側(cè)向定位塊16的強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)足以工件的重量并在裝夾、加工過程中保持足夠的剛性，但也不能太大，否則會在零件20加工過程中產(chǎn)生干涉。側(cè)向定位塊16的寬度和高度略小于側(cè)面工藝臺22。在本實施例中，為使制造簡單，側(cè)向定位塊16和端面定位塊9均與真空夾具7做成一體結(jié)構(gòu)。
第三，待加工毛料2及真空夾具7在機(jī)床平臺6上的固定。真空夾具7應(yīng)當(dāng)在機(jī)床平臺6上可靠地固定。待加工毛料2以一個基準(zhǔn)平面5、一個側(cè)向基準(zhǔn)邊4、一個端面基準(zhǔn)邊1在真空夾具上7定位，用內(nèi)六方螺栓10壓緊，啟動真空系統(tǒng)。參見圖3。
第四，零件粗加工方法。除保留兩端工藝臺19、若干個側(cè)面工藝臺22用于零件20 的壓緊外，粗加工應(yīng)當(dāng)均勻的去除所有的多余材料，零件表面只保留一層均勻的余量用于 精加工。粗加工零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)時應(yīng)當(dāng)從內(nèi)向外逐層均勻去除余量，粗加工零件外部結(jié)構(gòu)時 應(yīng)當(dāng)從外向內(nèi)逐層均勻去除余量。工藝臺和零件本體之間應(yīng)當(dāng)有足夠的連接厚度，保證在 加工過程中能夠可靠的固定零件，不產(chǎn)生松動或顫動。側(cè)面工藝臺21的位置應(yīng)當(dāng)與真空夾 具側(cè)面定位塊16位置吻合，保證零件始終被可靠的定位和支撐，側(cè)面工藝臺21的高度略高 于內(nèi)六方螺栓10上表面。參見圖4、圖5。 粗加工完成后應(yīng)當(dāng)將所有的內(nèi)六方螺栓10松開，關(guān)閉真空，從而釋放粗加工應(yīng) 力，然后重新裝夾吸附零件。 第五，零件精加工方法。在精加工過程中，所有的工藝臺和零件本體之間連接部分 22應(yīng)當(dāng)避讓，當(dāng)所有部位加工完成后，將工藝臺和零件本體之間連接部分22的厚度銑至最 小厚度，約0. 5mm，使得鉗工能夠容易分離工藝臺。
權(quán)利要求
飛機(jī)梁類零件的臥式數(shù)控加工方法，其特征在于包括1)在待加工毛料上制備一個基準(zhǔn)平面，一個側(cè)向基準(zhǔn)邊，一個端面基準(zhǔn)邊，若干臺階裝配孔。2)真空夾具應(yīng)當(dāng)滿足以下要求一個定位基準(zhǔn)平面；在基準(zhǔn)平面上有一個端面定位塊，沿夾具長度方向均勻分布的若干個剛性側(cè)面定位塊；在基準(zhǔn)平面上具有位于零件輪廓線內(nèi)的真空密封槽和密封橡膠圈；在基準(zhǔn)平面上真空密封槽外具有與零件輪廓線一致的讓刀槽以避免加工干涉；3)將待加工毛料的基準(zhǔn)平面、側(cè)向基準(zhǔn)邊和端面基準(zhǔn)邊在真空夾具上壓緊定位，真空吸附裝夾；3)零件粗加工應(yīng)當(dāng)均勻的去除所有的多余材料，零件表面只保留一層均勻的余量用于精加工；4)粗加工完成后應(yīng)當(dāng)將所有的壓緊定位松開，關(guān)閉真空吸附，從而釋放粗加工應(yīng)力，然后重新裝夾吸附零件；5)零件精加工時，避讓所有的工藝臺和零件本體之間連接部分，當(dāng)所有部位加工完成后，將工藝臺和零件本體之間連接部分的厚度銑至最小厚度，最后由鉗工分離工藝臺；
2. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)梁類零件的臥式數(shù)控加工方法，其特征在于粗加工零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)時應(yīng)當(dāng)從內(nèi)向外逐層均勻去除余量，粗加工零件外部結(jié)構(gòu)時應(yīng)當(dāng)從外向內(nèi)逐層均勻去除余量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對飛機(jī)梁類零件進(jìn)行臥式數(shù)控加工的方法，以及實現(xiàn)這種方法所必需的裝夾夾具，本方法采用在一次裝夾的情況下，有效地實現(xiàn)臥式數(shù)控加工下飛機(jī)梁類零件的梁類零件的粗加工和精加工，保證加工尺寸的協(xié)調(diào)，并保證在臥式封閉式數(shù)控加工加工中不需中斷加工、切換裝夾。
文檔編號B23P15/00GK101704183SQ20091025073
公開日2010年5月12日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者周鵬, 惠昕, 梁恩讓, 王俊斌, 田輝, 趙麗君 申請人:西安飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司