单曲度蒙皮加工方法
【专利摘要】本发明公开一种单曲度蒙皮加工方法，该方法包括下料，滚弯，展平，铣切，对于加工难度大的单曲度三弧度蒙皮和单曲度厚蒙皮在铣切完后还需要进行二次滚弯。无论是对于加工简单的单曲度蒙皮，还是加工复杂的单曲蒙皮，都将可以采用本发明加工方法，使化铣完全转变为机铣成为可能，同时还保证单曲度蒙皮加工效率和加工精度,有效节约加工成本。
【专利说明】单曲度蒙皮加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蒙皮加工领域，具体涉及一种单曲度蒙皮加工方法。
【背景技术】
[0002]现有蒙皮成型技术，特别是大型薄蒙皮的制造，传统加工方法是滚弯后进行化铣，化学铣切方法对环境污染严重，加工成本高且效率较低，已无法满足现有批次快速投产的要求。而现有的对蒙皮进行先滚弯后机铣的方法，由于在滚弯过程中，选用的滚床，滚弯时进给次数及进给量不合适，导致蒙皮零件滚弯不到位、滚弯不成所需弧度，致使无法进行加工导致蒙皮报废，在对已滚弯的蒙皮零件进行铣切过程中，由于蒙皮零件带有应力容易产生个别区域鼓起现象导致零件过切等原因，致使蒙皮报废，以及蒙皮零件在滚弯、机铣、周转等过程中由于方法步骤不对，对蒙皮零件产生大量的划伤导致零件报废，而单曲度蒙皮在大型民航飞机中占据蒙皮总量的70%，为了节约加工成本，保证蒙皮加工精度及效率，研发一种系统的便于实施的以解决上述问题的单曲度蒙皮加工方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题和难点。
【发明内容】
[0003]针对现有技术不足，本发明公开一种单曲度蒙皮加工方法，该方法包括下料，滚弯，展平，铣切，对于加工难度大的单曲度三弧度蒙皮和单曲度厚蒙皮在铣切完后还需要进行二次滚弯。无论是对于加工简单的单曲度蒙皮，还是加工复杂的单曲度蒙皮，都将可以采用本发明加工方法，使化铣完全转变为机铣成为可能，同时还保证单曲度蒙皮加工效率和加工精度，有效节约加工成本。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术特征为:
[0005]单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:包括以下步骤:
[0006]a下料，将板料在到切板机上按多出蒙皮边缘200_240mm的尺寸下料，形成蒙皮零件；找出需滚弯的弧度位置，用记号笔划线；
[0007]b滚弯，选择数控三轴滚床，擦拭滚轴、蒙皮零件后进行滚弯，使滚床的三个滚轴同时驱动转动，上滚轴做直线运动进给，4-6次进给，进给量为0.2-2mm，数控控制上滚轴的高度尺寸为高于蒙皮厚度5-10mm，选择手动控制滚轴转动方向，检测蒙皮零件滚弯的弧度；
[0008]c展平，制造适合蒙皮零件尺寸的真空吸卡平台，清洁蒙皮零件，真空吸卡平台，用于夹持蒙皮零件的夹具，吊起蒙皮零件使其边缘靠在真空吸卡平台的定位块上后，下落蒙皮零件，用压块压住蒙皮翘起一侧，手动紧固该侧的螺栓，不拧紧，吊来略小于蒙皮零件尺寸的铝板压在蒙皮零件上，再用压块压住其余3侧，手动紧固其余3侧的螺栓，不拧紧，移开铝板，开启真空泵进行抽真空，将蒙皮零件紧贴在真空吸卡平台上，再选用紧固工具将蒙皮四侧的螺栓拧紧，打表检查，确保蒙皮完全展平，公差在-0.04?0.04mm范围内；
[0009]d铣切，选择3坐标高速铣床，专用整体合金立铣刀，采用逐次逐层逐块铣切，铣切下陷槽结束后检查合格，换刀铣切蒙皮零件外形、孔和开口，不铣透，所有铣切结束后清理蒙皮表面和平台，放松螺栓，关闭真空泵，去掉压力，去除压块，吊起蒙皮清理表面，钳工切断未铣透的外形、开口，打磨毛刺。
[0010]所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述压块为平放的长方体形，所述长方体的上表面开有贯通整个长方体的通螺孔。
[0011]所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述步骤d中采用逐次逐层逐块铣切具体为，I)将所有下陷槽进行下陷深度从小到大排序，得出所有下陷深度值Al?An ;分2-3次分层铣切所有下陷槽至Al ;2)将下陷深度为Al的下陷槽排除，铣切下陷深度为A2的下陷槽；3)参考2)反复操作，即排除所有符合技术要求的下陷槽，铣切其余未达要求的下陷槽，直到铣切下陷深度为An的下陷槽，结束下陷槽铣切。
[0012]所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述步骤b中检测蒙皮零件滚弯的弧度具体为采用内形卡板，所述内形卡板的型号与所述蒙皮零件滚弯的弧度相对应。
[0013]所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述蒙皮的厚度为1.5-5.6mm。
[0014]所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述蒙皮为厚蒙皮，所述厚蒙皮的厚度为 3.0-5.6mm。
[0015]所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述蒙皮具有三个弧度。
[0016]所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:还包括步骤e 二次滚弯，二次滚弯进给次数为5-10次，每次进给量为0.2-0.5mm，二次滚弯时在蒙皮零件的上下面加垫板，所述垫板的厚度为0.76-2.29mm。
[0017]本发明单曲度蒙皮加工方法相对于现有技术的有益效果为:
[0018]本发明单曲度蒙皮加工方法，适合各种单曲度蒙皮的加工，成功将化铣转成机铣，不仅减少对环境的污染，还提高了蒙皮加工效率和加工精度，降低加工成本。
【具体实施方式】
[0019]在大型民用飞机中，单曲度蒙皮占据了蒙皮总量70%以上，因此单曲度蒙皮加工在航空领域有的尤为重要的作用。本发明公开一种单曲度蒙皮加工方法，包括以下步骤:
[0020]a下料，将板料在到切板机上按多出蒙皮边缘200_240mm的尺寸下料，形成蒙皮零件；找出需滚弯的弧度位置，用记号笔划线。对于简单蒙皮的需滚弯弧度为规定弧度，对于复杂蒙皮，例如单曲度三弧度蒙皮、单曲度厚蒙皮的需滚弯弧度要小于规定弧度。
[0021]b滚弯，选择数控三轴滚床，擦拭滚轴、蒙皮零件后进行滚弯，使滚床的三个滚轴同时驱动转动，上滚轴做直线运动进给，4-6次进给，进给量为0.2-2mm，数控控制上滚轴的高度尺寸为高于蒙皮厚度5-10mm，选择手动控制滚轴转动方向，检测蒙皮零件滚弯的弧度。滚弯前一定要先清洁滚轴和蒙皮零件，避免在滚弯时划伤蒙皮零件。该步骤的进给次数、进给量及滚轴相对于蒙皮的高度，可以满足滚弯时蒙皮零件每个弧度的应力，保证蒙皮零件在后续的展平机铣时不会产生回弹，影响蒙皮弧度的精度。
[0022]c展平，制造适合蒙皮零件尺寸的真空吸卡平台，清洁蒙皮零件、真空吸卡平台、用于夹持蒙皮零件的夹具，吊起蒙皮零件使其边缘靠在真空吸卡平台的定位块上后，下落蒙皮零件，用压块压住蒙皮翘起一侧，手动紧固该侧的螺栓，不拧紧，吊来略小于蒙皮零件尺寸的铝板压在蒙皮零件上，再用压块压住其余3侧，手动紧固其余3侧的螺栓，不拧紧，移开铝板，开启真空泵进行抽真空，将蒙皮零件紧贴在真空吸卡平台上，再用紧固工具将蒙皮四侧的螺栓拧死，打表检查，确保蒙皮完全展平，公差在-0.04?0.04mm范围内。在展平前，同样需要清洁蒙皮零件、真空吸卡平台以及专用于夹持蒙皮的夹具和压块，通过定位块确定蒙皮零件的位置，避免放上蒙皮零件后来回移动找准位置，通过压块，铝板，夹具等将蒙皮零件充分展开在真空吸卡平台上，采用紧固工具紧固，较手动紧固受力均匀优选采用气动紧固工具。
[0023]d铣切，选择3坐标高速铣床，专用整体合金立铣刀，采用逐次逐层逐块铣切，优选地逐次逐层逐块铣切具体为，I)将所有下陷槽进行下陷深度从小到大排序，得出所有下陷深度值Al?An ;分2-3次分层铣切所有下陷槽至Al ；2)将下陷深度为Al的下陷槽排除，铣切下陷深度为A2的下陷槽；3)参考2)反复操作，即排除所有符合技术要求的下陷槽，铣切其余未达要求的下陷槽，直到铣切下陷深度为An的下陷槽，结束下陷槽铣切。铣切下陷槽结束后检查合格，换刀铣切蒙皮零件外形、孔和开口，不铣透即在铣切位置的蒙皮零件厚度方向上留有0.2-lmm厚度的蒙皮材料余量不铣透，所有铣切结束后清理蒙皮表面和平台，放松螺栓，关闭真空泵，去掉压力，去除压块，吊起蒙皮清理表面，钳工切断未铣透的外形、开口，打磨毛刺。该步骤，由于展开的蒙皮都带有不同大小的应力，一次在铣切过程中极易产生个别区域鼓起现象导致蒙皮零件过切，因此需采用逐次逐层逐块Z向进给的方式进行铣切，使每块被铣切的蒙皮下陷都均匀释放其应力，避免过切或铣切不到位的情况发生。
[0024]优选地，在c展平步骤中，使用辅助夹持蒙皮零件的压块为专用蒙皮零件压块，其为平放的长方体形，长方体的上表面开有贯通整个长方体的通螺孔。
[0025]优选地，在步骤b滚弯过程中检测蒙皮零件滚弯的弧度具体为采用内形卡板，内形卡板的型号与所述蒙皮零件滚弯的弧度相对应。内形卡板比传统的工艺方法按模胎检查方便很多，避免了来回移动蒙皮零件造成蒙皮划伤的现象，同时提高了滚弯的效率。
[0026]优选地，本发明方法还适用于单曲度厚蒙皮的加工，蒙皮的厚度为3.0-5.6mm。
[0027]优选地，本发明方法还适用具有三个弧度的单曲度蒙皮的加工。
[0028]对于三个弧度的梯度相差不大的情况，经过一次滚弯后铣切即可，对于三个弧度梯度相差较大的情况，还需要二次滚弯。对于单曲度厚蒙皮的加工由于一位滚弯到规定弧度，在展平步骤中由于应力太大无法较好的展平，以致影响铣切的效果，因此单曲度厚蒙皮也需要进行二次滚弯。对于单曲度三弧度蒙皮一次滚弯时滚弯至三个弧度梯度相差不太大后，进行铣切，铣切完后再进行二次滚弯，滚弯至要求的弧度；对于单曲度厚蒙皮，一次滚弯时滚弯至小于规定弧度后，进行铣切，铣切完后再进行二次滚弯，滚弯至规定弧度。
[0029]由于二次滚弯的难度很大，需要克服机铣下陷位置容易产生印痕而导致蒙皮零件报废的现象，因此，二次滚弯进给次数增加至5-10次，每次进给量缩小为0.2-0.5mm,滚弯时在蒙皮零件的上下面加垫板，垫板的厚度为0.76-2.29mm。以单曲度三弧度蒙皮85327151-107为例，此项蒙皮为单曲度蒙皮，外形分3个弧度，分别为R53、R20、R62英寸，蒙皮厚度为3.81mm，加工难度很大，需采用二次滚弯的方法，第一次滚弯成弧度为R53、R40、R62英寸后，进行铣切，铣切完成后，再进行第二次滚弯至弧度为R53、R20、R62英寸。
[0030]尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:包括以下步骤: a下料，将板料在到切板机上按多出蒙皮边缘200_240mm的尺寸下料，形成蒙皮零件；找出需滚弯的弧度位置，用记号笔划线； b滚弯，选择数控三轴滚床，擦拭滚轴、蒙皮零件后进行滚弯，使滚床的三个滚轴同时驱动转动，上滚轴做直线运动进给，4-6次进给，进给量为0.2-2mm，数控控制上滚轴的高度尺寸为高于蒙皮厚度5-10mm，选择手动控制滚轴转动方向，检测蒙皮零件滚弯的弧度； c展平，制造适合蒙皮零件尺寸的真空吸卡平台，清洁蒙皮零件，真空吸卡平台，用于夹持蒙皮零件的夹具，吊起蒙皮零件使其边缘靠在真空吸卡平台的定位块上后，下落蒙皮零件，用压块压住蒙皮翘起一侧，手动紧固该侧的螺栓，不拧紧，吊来略小于蒙皮零件尺寸的铝板压在蒙皮零件上，再用压块压住其余3侧，手动紧固其余3侧的螺栓，不拧紧，移开铝板，开启真空泵进行抽真空，将蒙皮零件紧贴在真空吸卡平台上，再选用紧固工具将蒙皮四侧的螺栓拧紧，打表检查，确保蒙皮完全展平，公差在-0.04?0.04mm范围内； d铣切，选择3坐标高速铣床，专用整体合金立铣刀，采用逐次逐层逐块铣切，铣切下陷槽结束后检查合格，换刀铣切蒙皮零件外形、孔和开口，不铣透，所有铣切结束后清理蒙皮表面和平台，放松螺栓，关闭真空泵，去掉压力，去除压块，吊起蒙皮清理表面，钳工切断未铣透的外形、开口，打磨毛刺。
2.根据权利要求1所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述压块为平放的长方体形，所述长方体的上表面开有贯通整个长方体的通螺孔。
3.根据权利要求1所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述步骤d中采用逐次逐层逐块铣切具体为，I)将所有下陷槽进行下陷深度从小到大排序，得出所有下陷深度值Al?An ;分2-3次分层铣切所有下陷槽至Al ;2)将下陷深度为Al的下陷槽排除，铣切下陷深度为A2的下陷槽；3)参考2)反复操作，即排除所有符合技术要求的下陷槽，铣切其余未达要求的下陷槽，直到铣切下陷深度为An的下陷槽，结束下陷槽铣切。
4.根据权利要求1所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述步骤b中检测蒙皮零件滚弯的弧度具体为采用内形卡板，所述内形卡板的型号与所述蒙皮零件滚弯的弧度相对应。
5.根据权利要求1所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述蒙皮的厚度为1.5-5.6mm。
6.根据权利要求1所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述蒙皮为厚蒙皮，所述厚蒙皮的厚度为3.0-5.6mm。
7.根据权利要求1所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:所述蒙皮具有三个弧度。
8.根据权利要求6或7所述的单曲度蒙皮加工方法，其特征在于:还包括步骤e二次滚弯，二次滚弯进给次数为5-10次，每次进给量为0.2-0.5mm，二次滚弯时在蒙皮零件的上下面加垫板，所述垫板的厚度为0.76-2.29mm。
【文档编号】B23P15/00GK103921068SQ201410136878
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】崔修平, 梁壮, 吴杨 申请人:中航沈飞民用飞机有限责任公司