本发明涉及机加工技术领域，特别涉及一种整体玻璃钢铺层半罩壳体机械加工方法。
背景技术：
近年来，随着科学技术的不断进步，材料技术得到飞速发展。复合材料作为一种新型材料已经逐渐成为21世纪的主导材料之一。复合材料具有质量轻，较高比强度、比模量，抗腐蚀、耐高温、耐烧蚀性等特点，是飞机、导弹、航天飞行器等武器的理想材料。大直径薄壁的整体玻璃钢材料是目前在航天飞行器系统中比较通用的一类结构件，目前主要采用铺层、模压等技术制造。
在航天制造行业，对于大直径薄壁、整体玻璃钢材料的半罩形壳体主要采用复合材料铺层－铺层后机械加工的流程进行产品制造。大直径薄壁、整体玻璃钢材料的半罩形壳体具有以下特点：(1)因零件材料本身特性(如玻璃钢材料的脆性)，导致加工刀具的加工参数区别很大，在机械加工刀具与加工表面挤压很容易造成玻璃钢掉渣；(2)零件结构本身刚性差，脱模后零件的变形无法预测，加工基准无法确定，装夹困难；(3)受材料性能的要求，玻璃钢的加工过程中不能采用冷却液，刀具磨损严重造成尺寸超差；(4)加工过程中切削力大、切削温度高、刀具磨损严重，产品精度不易控制。
现有技术中的机械加工方法存在以下问题：玻璃钢材料比较脆，加工过程中刀具的角度、切削参数及走刀路径的设计不合理，容易造成玻璃钢出现掉渣、豁口等情况；零件结构本身刚性差，脱模后零件的变形无法预测，加工基准无法确定，装夹困难，对于零件装配尺寸的加工精度产生的影响较大，对设计指标影响很大；冷却方式对降低刀具切削热功能有限，可能导致刀具磨损严重造成尺寸超差。
技术实现要素：
本发明提供了一种整体玻璃钢铺层半罩壳体机械加工方法，解决了或部分解决了现有技术中容易造成玻璃钢出现掉渣、豁口，脱模后零件的变形无法预测，加工基准无法确定，可能导致刀具磨损严重造成尺寸超差的技术问题，实现了解决零件脱模后变形无法预测，装夹刚性不足的问题；改善切削环境，改善零件掉渣问题，提高产品质量和加工效率的技术效果。
本发明提供的一种整体玻璃钢铺层半罩壳体机械加工方法，包括以下步骤：
通过铣夹将所述半罩壳体固定在工作台圆盘上，所述铣夹包括：铺层模具及挡块；找正所述铺层模具的制造基准；所述制造基准确定为所述半罩壳体的加工基准；
将对应所述半罩壳体的对接面的所述挡块拆除，通过压板压紧所述对接面；
加工所述对接面，控制所述对接面的平面度在0.3以内；
加工所述对接面上的第一对接孔及密封槽；其中，所述第一对接孔的加工过程为：确定所述第一对接孔的位置；加工所述第一对接孔；所述密封槽的加工过程为：粗加工所述密封槽，预留0.5mm余量；精加工所述密封槽至设计尺寸；
将对应所述半罩壳体的大端面的所述挡块拆除；
加工所述大端面的第二对接孔；
将所述铺层模具拆除，所述对接面与工作台紧贴，此时，所述对接面确定为所述半罩壳体的小端面的加工基准；
加工所述小端面的第三对接孔；
其中，在上述工序中，通过温度小于室温的冷风对刀具进行冷却。
作为优选，所述对接面通过立铣刀加工成型；
所述立铣刀的转速为1000～1200r/min，进给为600～800mm/r。
作为优选，所述第一对接孔的加工过程为：
通过中心钻点窝确定所述第一对接孔的位置；
通过铣孔的方式加工所述第一对接孔；
通过锪窝钻加工所述第一对接孔的90°窝。
作为优选，通过立铣刀铣所述第一对接孔；
所述立铣刀的转速为600～800r/min，进给为400～600mm/r；
所述锪窝钻的转速为600～800r/min，进给为400～600mm/r。
作为优选，所述密封槽的加工过程为：
通过立铣刀粗加工所述对接面上的两条所述密封槽，预留0.5mm余量；
通过所述立铣刀精加工两条所述密封槽至设计尺寸。
作为优选，所述立铣刀的转速为1500～1800r/min，进给为200～350mm/r。
作为优选，通过铣孔的方式加工所述大端面的第二对接孔。
作为优选，通过立铣刀铣所述第二对接孔；
所述立铣刀的转速为600～800r/min，进给为400～600mm/r。
作为优选，将所述铺层模具拆除后，所述对接面与钳工工作台紧贴；
通过钳工加工的方式加工所述小端面的第三对接孔。
作为优选，通过硬质合金刀具加工所述第三对接孔；
所述硬质合金刀具的转速为1200～1500r/min，进给为800～1000mm/r。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了合理控制半罩壳体对接面、第一对接孔、密封槽、大端面、第二对接孔、小端面及第三对接孔的加工顺序，合理规划工艺流程，控制变形量；利用铺层模具本身的制造基准作为半罩壳体加工时的定位基准；在半罩壳体脱模前就对其进行加工，解决了半罩壳体脱模后变形无法预测，装夹刚性不足的问题；通过低于室温的冷风进行冷却，改善切削环境。这样，有效解决了现有技术中容易造成玻璃钢出现掉渣、豁口，脱模后零件的变形无法预测，加工基准无法确定，可能导致刀具磨损严重造成尺寸超差的技术问题，实现了解决零件脱模后变形无法预测，装夹刚性不足的问题；改善切削环境，改善零件掉渣问题，提高产品质量和加工效率的技术效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的整体玻璃钢铺层半罩壳体机械加工方法的流程图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种整体玻璃钢铺层半罩壳体机械加工方法，解决了或部分解决了现有技术中容易造成玻璃钢出现掉渣、豁口，脱模后零件的变形无法预测，加工基准无法确定，可能导致刀具磨损严重造成尺寸超差的技术问题，通过合理控制半罩壳体对接面、第一对接孔、密封槽、大端面、第二对接孔、小端面及第三对接孔的加工顺序，利用铺层模具本身的制造基准作为半罩壳体加工时的定位基准；在半罩壳体脱模前就对其进行加工。实现了解决零件脱模后变形无法预测，装夹刚性不足的问题；改善切削环境，改善零件掉渣问题，提高产品质量和加工效率的技术效果。
参见附图1，本发明提供的一种整体玻璃钢铺层半罩壳体机械加工方法，包括以下步骤：
S1：通过铣夹将半罩壳体固定在工作台圆盘上，铣夹包括：铺层模具及挡块；找正铺层模具的制造基准；制造基准确定为半罩壳体的加工基准。
S2：将对应半罩壳体的对接面的挡块拆除，通过压板压紧对接面。
S3：加工对接面，控制对接面的平面度在0.3以内；对接面通过Ф20立铣刀加工成型；立铣刀的转速为1000～1200r/min，进给为600～800mm/r。
S4：加工对接面上的第一对接孔及密封槽；其中，第一对接孔的加工过程为：确定第一对接孔的位置；加工第一对接孔；密封槽的加工过程为：粗加工密封槽，预留0.5mm余量；精加工密封槽至设计尺寸。
S5：将对应半罩壳体的大端面的挡块拆除。
S6：加工大端面的第二对接孔；通过铣孔的方式加工大端面的第二对接孔，通过Φ30R0的立铣刀铣第二对接孔；立铣刀的转速为600～800r/min，进给为400～600mm/r。
S7：将铺层模具拆除，对接面与钳工工作台紧贴，此时，对接面确定为半罩壳体的小端面的加工基准。
S8：加工小端面的第三对接孔；通过钳工加工的方式加工小端面的第三对接孔。通过型号为ZTФ16的硬质合金刀具加工第三对接孔；硬质合金刀具的转速为1200～1500r/min，进给为800～1000mm/r。
其中，在上述工序中，通过温度小于室温的冷风对刀具进行冷却。该机械加工方法通过合理控制半罩壳体对接面、第一对接孔、密封槽、大端面、第二对接孔、小端面及第三对接孔的加工顺序，合理规划工艺流程，控制变形量；利用铺层模具本身的制造基准作为半罩壳体加工时的定位基准；在半罩壳体脱模前就对其进行加工，解决了半罩壳体脱模后变形无法预测，装夹刚性不足的问题；通过低于室温的冷风进行冷却，改善切削环境，对切削加工中工艺参数进行规定，改善了零件掉渣问题，提高产品质量和加工效率。
进一步的，第一对接孔的加工过程为：通过中心钻点窝确定第一对接孔的位置；通过铣孔的方式加工第一对接孔；通过Φ14×90°的锪窝钻加工第一对接孔的90°窝。
进一步的，通过Φ10R0或Φ6R0的立铣刀铣第一对接孔；立铣刀的转速为600～800r/min，进给为400～600mm/r；锪窝钻的转速为600～800r/min，进给为400～600mm/r。
进一步的，密封槽的加工过程为：通过Φ30R0的立铣刀粗加工对接面上的两条密封槽，预留0.5mm余量；通过Φ30R0的立铣刀精加工两条密封槽至设计尺寸。立铣刀的转速为1500～1800r/min，进给为200～350mm/r。
下面结合附图和实施例对本发明提供的整体玻璃钢铺层半罩壳体机械加工方法进行详细描述：
实施例一
半罩壳体的理论长度为2860mm，玻璃钢外圆尺寸为φ1400mm，壁厚为4mm，该机械加工方法依次包括以下步骤：
S1：通过铣夹将半罩壳体固定在工作台圆盘上，铣夹包括：铺层模具及挡块；找正铺层模具的制造基准；制造基准确定为半罩壳体的加工基准。
S2：将对应半罩壳体的对接面的挡块拆除，通过压板压紧对接面。
S3：加工对接面，控制对接面的平面度为0.2；对接面通过Ф20立铣刀加工成型；立铣刀的转速为1500r/min，进给为650mm/r。
S4：加工对接面上的第一对接孔及密封槽；其中，第一对接孔的加工过程为：通过中心钻点窝确定第一对接孔的位置；通过Φ10R0的立铣刀铣第一对接孔；立铣刀的转速为650r/min，进给为450mm/r；通过Φ14×90°的锪窝钻加工第一对接孔的90°窝，锪窝钻的转速为650r/min，进给为450mm/r。密封槽的加工过程为：通过Φ30R0的立铣刀粗加工对接面上的两条密封槽，预留0.5mm余量；通过Φ30R0的立铣刀精加工两条密封槽至设计尺寸。立铣刀的转速为1550r/min，进给为250mm/r。
S5：将对应半罩壳体的大端面的挡块拆除。
S6：加工大端面的第二对接孔；通过铣孔的方式加工大端面的第二对接孔，通过Φ30R0的立铣刀铣第二对接孔；立铣刀的转速为650r/min，进给为450mm/r。
S7：将铺层模具拆除，对接面与钳工工作台紧贴，此时，对接面确定为半罩壳体的小端面的加工基准。
S8：加工小端面的第三对接孔；通过钳工加工的方式加工小端面的第三对接孔。通过型号为ZTФ16的硬质合金刀具加工第三对接孔；硬质合金刀具的转速为1250r/min，进给为850mm/r。
其中，在上述工序中，通过温度为12℃的冷风(室温为24℃)对刀具进行冷却。
实施例二
半罩壳体的理论长度为2860mm，玻璃钢外圆尺寸为φ1400mm，壁厚为4mm，该机械加工方法依次包括以下步骤：
S1：通过铣夹将半罩壳体固定在工作台圆盘上，铣夹包括：铺层模具及挡块；找正铺层模具的制造基准；制造基准确定为半罩壳体的加工基准。
S2：将对应半罩壳体的对接面的挡块拆除，通过压板压紧对接面。
S3：加工对接面，控制对接面的平面度为0.2；对接面通过Ф20立铣刀加工成型；立铣刀的转速为1100r/min，进给为700mm/r。
S4：加工对接面上的第一对接孔及密封槽；其中，第一对接孔的加工过程为：通过中心钻点窝确定第一对接孔的位置；通过Φ6R0的立铣刀铣第一对接孔；立铣刀的转速为700r/min，进给为500mm/r；通过Φ14×90°的锪窝钻加工第一对接孔的90°窝，锪窝钻的转速为700r/min，进给为500mm/r。密封槽的加工过程为：通过Φ30R0的立铣刀粗加工对接面上的两条密封槽，预留0.5mm余量；通过Φ30R0的立铣刀精加工两条密封槽至设计尺寸。立铣刀的转速为1600r/min，进给为300mm/r。
S5：将对应半罩壳体的大端面的挡块拆除。
S6：加工大端面的第二对接孔；通过铣孔的方式加工大端面的第二对接孔，通过Φ30R0的立铣刀铣第二对接孔；立铣刀的转速为700r/min，进给为500mm/r。
S7：将铺层模具拆除，对接面与钳工工作台紧贴，此时，对接面确定为半罩壳体的小端面的加工基准。
S8：加工小端面的第三对接孔；通过钳工加工的方式加工小端面的第三对接孔。通过型号为ZTФ16的硬质合金刀具加工第三对接孔；硬质合金刀具的转速为1300r/min，进给为900mm/r。
其中，在上述工序中，通过温度为5℃的冷风(室温为23℃)对刀具进行冷却。
实施例三
半罩壳体的理论长度为2860mm，玻璃钢外圆尺寸为φ1400mm，壁厚为4mm，该机械加工方法依次包括以下步骤：
S1：通过铣夹将半罩壳体固定在工作台圆盘上，铣夹包括：铺层模具及挡块；找正铺层模具的制造基准；制造基准确定为半罩壳体的加工基准。
S2：将对应半罩壳体的对接面的挡块拆除，通过压板压紧对接面。
S3：加工对接面，控制对接面的平面度为0.2；对接面通过Ф20立铣刀加工成型；立铣刀的转速为1150r/min，进给为750mm/r。
S4：加工对接面上的第一对接孔及密封槽；其中，第一对接孔的加工过程为：通过中心钻点窝确定第一对接孔的位置；通过Φ10R0的立铣刀铣第一对接孔；立铣刀的转速为750r/min，进给为550mm/r；通过Φ14×90°的锪窝钻加工第一对接孔的90°窝，锪窝钻的转速为750r/min，进给为550mm/r。密封槽的加工过程为：通过Φ30R0的立铣刀粗加工对接面上的两条密封槽，预留0.5mm余量；通过Φ30R0的立铣刀精加工两条密封槽至设计尺寸。立铣刀的转速为1700r/min，进给为300mm/r。
S5：将对应半罩壳体的大端面的挡块拆除。
S6：加工大端面的第二对接孔；通过铣孔的方式加工大端面的第二对接孔，通过Φ30R0的立铣刀铣第二对接孔；立铣刀的转速为750r/min，进给为550mm/r。
S7：将铺层模具拆除，对接面与钳工工作台紧贴，此时，对接面确定为半罩壳体的小端面的加工基准。
S8：加工小端面的第三对接孔；通过钳工加工的方式加工小端面的第三对接孔。通过型号为ZTФ16的硬质合金刀具加工第三对接孔；硬质合金刀具的转速为1400r/min，进给为950mm/r。
其中，在上述工序中，通过温度为10℃的冷风(室温为26℃)对刀具进行冷却。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了合理控制半罩壳体对接面、第一对接孔、密封槽、大端面、第二对接孔、小端面及第三对接孔的加工顺序，合理规划工艺流程，控制变形量；利用铺层模具本身的制造基准作为半罩壳体加工时的定位基准；在半罩壳体脱模前就对其进行加工，解决了半罩壳体脱模后变形无法预测，装夹刚性不足的问题；通过低于室温的冷风进行冷却，改善切削环境。这样，有效解决了现有技术中容易造成玻璃钢出现掉渣、豁口，脱模后零件的变形无法预测，加工基准无法确定，可能导致刀具磨损严重造成尺寸超差的技术问题，实现了解决零件脱模后变形无法预测，装夹刚性不足的问题；改善切削环境，改善零件掉渣问题，提高产品质量和加工效率的技术效果。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。