异形航空薄壁零件冷加工方法

摘要

本发明公开了异形航空薄壁零件冷加工方法，其包括以下步骤：将坯料加工成由厚度为6mm？的薄壁件和薄壁件至少一侧具有的工艺台组成的零件毛坯；在薄壁件的腹板内侧可拆卸地固定安装上一块用于防止薄壁件铣削时发生震动的支撑板；对未设置支撑板侧的薄壁件进行铣削加工，直至薄壁件的厚度至多等于3mm，并且在腹板的中心处形成一个圆形通孔或一个圆形凹槽；移除与薄壁件连接在一起的工艺台；取下固定安装在腹板上的支撑板形成成品。

说明书

技术领域

本发明涉及薄壁件加工工艺，具体涉及一种异形航空薄壁零件冷加工方法。

背景技术

众所周知飞机的风阻系数要小，自身重量还要有控制，强度要足够高，多种特性决定了飞机零部件的异形、薄壁结构。这些薄壁结构件在铣削过程中，由于刀具转动产生的剪切力会使薄壁因强度不够而震动，反复震动的零件在刀具经过的地方会把零件铣伤及过切，如零件过切意味着零件报废。

目前普遍采用真空铣夹法和填石膏法来进行加工，真空铣夹法须借助辅助设备（抽真空机器），夹具本身也要铣削加工，且只能用于加工相应的零件，可见此法成本高、生产周期长、无通用性。

而填石膏法是把调质好软石膏粘在薄壁件的背后待石膏凝结后再加工防止零件震动，石膏本是粉末构成长期使用对精密数控机床的精度会造成一定的损伤，不能再次利用浪费也污染环境。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供异形航空薄壁零件冷加工方法降低了为解决薄壁件加工过程出现震动所耗费的加工成本。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种异形航空薄壁零件冷加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

将坯料加工成由厚度为6mm的薄壁件和薄壁件至少一侧具有的工艺台组成的零件毛坯；

在薄壁件的腹板内侧可拆卸地固定安装上一块用于防止薄壁件铣削时发生震动的支撑板；

对未设置支撑板侧的薄壁件进行铣削加工，直至薄壁件的厚度至多等于3mm，并且在腹板的中心处形成一个圆形通孔或一个圆形凹槽；

移除与薄壁件连接在一起的工艺台；

取下固定安装在腹板上的支撑板形成成品。

本发明的有益效果为：本方案通过在薄壁件的腹板内侧可拆卸地固定安装一块支撑板来给腹板提供一个支撑力，来解决刀具旋转剪切去除薄壁件多余量时薄壁件出现反复震动铣伤及过切的问题；整个铣削过程中只需要借助一块支撑板来提供受力，不需要抽真空机器或石膏等物质来防止薄壁件的震动，从而大大降低了异形薄壁航空零件的加工成本；本方案的支撑板取下之后可以反复的利用，不存在辅助工件的浪费，也不存在环境的污染。

附图说明

图1为异形航空薄壁零件冷加工方法的流程图。

图2为支撑板固定安装在零件毛坯上的结构示意图。

图3为薄壁件铣削完成后未移出支撑板和工艺台时的结构示意图。

其中，1、零件毛坯；11、薄壁件；111、腹板；112、圆形通孔；12、工艺台；2、支撑板。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

下面以一个尺寸为294mm×188mm×54mm的坯料为例，对异形航空薄壁零件冷加工方法进行详细的说明。

参考图1，图1示出了异形航空薄壁零件冷加工方法的流程图。如图1所示，该异形航空薄壁零件冷加工方法具体包括以下步骤：

将坯料加工成由厚度为6mm的薄壁件11和薄壁件11至少一侧具有的工艺台12组成的零件毛坯1（如图2所示）。

具体地，将294mm×188mm×54mm的坯料的一面铣削形成一个深度为48mm的深腔，并对深腔内侧进一步铣削，以形成由厚度为6mm的L形薄壁件和L形薄壁件至少一侧具有的工艺台12组成的零件毛坯1。

接着，在薄壁件11的腹板111（表面积较大部分）内侧可拆卸地固定安装上一块用于防止薄壁件11铣削时发生震动的支撑板2。

该支撑板2为一块厚度至少为10mm的方形板，支撑板2的外形可以与腹板111下表面完全相匹配的形状，支撑板2也可以选用其表面积小于腹板111的表面积；若是支撑板2选用其表面积小于腹板111的表面积的结构时，支撑板2需要安装在腹板111的中央位置。

为了便于薄壁件11加工完成后，支撑板2快速地从腹板111上取下，在本发明的一个实施例中，支撑板2通过在其四个角处设置的黏胶层固定在腹板111上。在生产实践过程中，为了便于快速地实现支撑板2的固定和取出，黏胶层优选选用AB胶。

其次，对未设置支撑板2侧的薄壁件11进行铣削加工，直至薄壁件11的厚度至多等于3mm，并且在腹板111的中心处形成一个圆形通孔112或一个圆形凹槽，此时，半成品的结构可以参考图3示出来的结构。

此处可以先在腹板111上铣削出圆形通孔112或圆形凹槽后再对整个薄壁件11的厚度进行铣削，也可以先对整个薄壁件11的厚度进行铣削之后再进行圆形通孔112或圆形凹槽加工，此处两个铣削动作的交换对整个薄壁件11的精度完全不构成影响。

在上述的薄壁件11进行精加工时，如果在腹板111上直接铣削出圆形通孔112可能会损伤固定在腹板111上的支撑板2，为了避免损伤支撑板2也可以只在腹板111上铣削出一个圆形凹槽。不过，此处圆形凹槽底壁的厚度应小于最终成型的薄壁件11的厚度。

其次，移除与薄壁件11连接在一起的工艺台12；此处可以采用钳工常用的钳子将工艺台12移出。

最后，取下固定安装在腹板111上的支撑板2。

当腹板111的中心处为圆形凹槽时，取下固定安装在腹板111上的支撑板2之后还包括采用锉削、刮削等钳工常用方式去除圆形凹槽底端的侧壁。

在本发明的一个实施例中，可以采用精密数控机床对坯料和薄壁件11进行铣削加工。

综上所述，本方案通过在薄壁件11的腹板111内侧可拆卸地固定安装一块支撑板2来给腹板111提供一个支撑力，来解决刀具旋转剪切去除薄壁件11多余量时薄壁件11出现反复震动铣伤及过切的问题。

整个铣削过程中只需要借助一块支撑板2来提供受力，不需要抽真空机器或石膏等物质来防止薄壁件11的震动，从而大大降低了异形薄壁航空零件的加工成本。

本方案的支撑板2取下之后可以反复的利用，不存在辅助工件的浪费，也不存在环境的污染。采用本方法对异形航空薄壁件11进行加工时，会发现当薄壁件11的厚度低于1mm时，薄壁件11仍然不会出现震动，铣削时也非常好操控。