一种针对零件变形的校正方法与流程

本发明涉及机械加工及校正方法领域，尤其涉及钣金零件或者薄壁零件的形状校正方法领域；具体的说，是一种针对零件变形的校正方法。

背景技术：

在机械制造中，很多零件需要与其他零件配合,缘条一侧设计为变角度,由于机械加工中金属去除率高,在机械加工后零件极易出现变形，不能满足后续的装配，导致零件报废,给制造业带来很大困难,目前在网上能查到的校正一般针对板材进行校正，针对已经加工好的零件没有成熟的校正方案可以借鉴。因此针对加工完的零件，特别是筋条两侧夹角变化的零件发明一种校正方法显得尤其重要。

目前针对零件校正，通常采用三点校正技术，即在需要校正的点两端确定支撑点，对鼓包的地方进行敲击，使零件发生变形达到校正的目的。但针对腹板和缘条都比较薄的零件采用三点校正技术容易使零件出现折弯或波纹而报废，给企业造成较大损失。现有校正工具只能针对筋条两侧夹角为等角度的零件进行校正，遇到夹角变化的零件如果再使用现有工具进行校正，则在校正过程中零件筋条一侧必然产生应力集中而导致零件开裂，最终零件报废，或者缘条不等高的零件无法采用三点校正。因此，对于飞机上安装的腹板、缘条、筋条或者口框类零件的后期校正尚未可靠的相关装置和方法，一旦超差校正合格率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种针对零件变形的校正方法，用于解决现有的薄壁零件，钣金零件在零件加工过程中或者热处理加工成型后筋条角度偏转，零件外形超差导致无法安装的问题；以及现有的采用三点校正法对零件进行敲击校正容易使零件出现应力集中而导致零件开裂，甚至最终零件报废的问题。本发明特别采用了两个相互作用于需要校正零件表面的滚轮进行辊轧零件，利用相互之间的应力作用对零件进行校正，在辊轧过程中速度可调，受力均匀，并且可以多次反复操作，将现有的冲击载荷改为静力载荷，避免了现有三点校正法因反复敲击或者受力不均导致的零件开裂，疲劳断裂甚至报废的问题。同时，本发明还特别提供了辊轧校正装置，用于实现筋条类零件的校正。

本发明通过下述技术方案实现：

一种针对零件变形的校正方法，用于无损校正飞机上的缘条口框零件在加工后筋条发生的角度变化，具体包括以下步骤：

s01，确定需要校正零件的变形方向和变形量；

s011，将需要校正的零件放置在对应零件的校正工装或者模具上，分别测量出零件筋条边缘、根部以及零件筋条两端与校正工装或者模具的偏差数值h1、h2、h31和h32；

s012，对比h1和h2的数值大小，若h1大于h2，则说明筋条处于外翻变形状态；若h1等于h2，则说明筋条角度并未发生变化，无需校正；若h1小于h2，则说明筋条处于内凹变形状态；若h31或h32任意一个数值大于0，则说明筋条任意端头单一上翘；若h31或h32数值均大于0，则说明筋条两端上翘；若h31或h32数值均等于0，则说明筋条两端未发生变形，无需校正；

s02，确定最大变形点和校正顺序；

s021，比较数值h1、h2、h31和h32，并按照数值的由大到小顺序排序，确定所有需要校正的变形点；

s022，将数值最大的确定为最大变形点，并作为校正的第一点；

s03，对步骤s021中所述的变形点进行逐一校正；

s031，将需要校正的变形点按照步骤s021中的排序，并将需要校正的零件筋条利用辊轧校正装置进行逐一校正；

s04，当每一个变形点均逐一校正后，重复步骤s01，若数值h1、h2、h31和h32中最大值小于等于零件标准公差停止上述校正；若数值h1、h2、h31和h32至少一个数值大于零件标准公差，重复上述步骤s01-s04。

进一步优选，步骤s031中所述的辊轧校正装置包括具有容纳需要校正筋条的沟槽的主体，所述主体内安装有分别位于所述沟槽两侧的主动轮和轴承，所述主动轮和轴承之间形成一条用于容纳并辊轧筋条的缝隙，所述主动轮通过动力装置提供旋转扭矩驱动旋转；所述轴承内环设置有固定轴，所述固定轴两端固定连接在变角器上，所述变角器与所述固定轴垂直的两侧设置有变角器转轴并可以沿设置在所述主体上的滑槽来回滑动，所述变角器远离轴承的一端安装有推动所述变角器滑动的压紧螺杆，所述压紧螺杆与主体螺纹连接。

进一步优选，所述动力装置为安装在主体上的伺服电机，以择一的方式采用齿轮啮合、链条传动和皮带轮传动组合与所述主动轮驱动连接。

进一步优选，所述压紧螺杆靠近所述变角器的一端为球形设置，材料采用合金钢或者钨钢。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过采用主动轮和轴承之间相互挤压筋条的方式，利用均匀的滚动静力载荷替代现有技术中的三点校正法中的敲击冲击载荷，避免了应力集中导致零件产生冷作硬化而出现裂纹，断裂报废的问题。

（2）本发明通过设置变角器实现轴承的自由偏转，使轴承的表面始终与筋条的表面贴齐，避免了轴承的棱缘局部接触筋条在辊轧过程中使筋条受力面积过小而留下轧痕，导致零件不合格的问题。

附图说明

图1为本发明中辊轧校正装置的俯视图；

图2为本发明中辊轧校正装置的主视图；

图3为实施例中未增设变角器时对筋条进行辊轧的剖视结构示意图；

图4为图3中a区结构放大图；

图5为实施例中已通过变角器变换轴承角度后对筋条进行辊轧的剖视结构示意图；

图6为图5中b区结构放大图；

其中1-主体；2-压紧螺杆；3-变角器；4-变角器转轴；5-轴承；6-固定轴；7-主动轮盖板；8-锁紧螺钉；9-主动轮；10-筋条；11-辊轧边缘。

具体实施方式

下面结合本发明的优选实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本发明优选实施例：

为了具体的说明本发明的校正方法，下面以比较典型的u型薄壁双筋条10零件为例进行校正说明。结合附图1-6所示，用于无损校正飞机上的u型筋条零件在加工后筋条10发生的角度变化，具体包括以下步骤：

s01，确定需要校正零件的变形方向和变形量；

s011，将需要校正的零件放置在对应零件的校正工装或者模具上，分别测量出零件筋条10边缘、根部以及零件筋条10两端与校正工装或者模具的偏差数值h1、h2、h31和h32；

s012，对比h1和h2的数值大小，获得以下六组可能的数据结果：

第一种：若h1大于h2，则说明筋条10处于外翻变形状态；

第二种：若h1等于h2，则说明筋条10角度并未发生变化，无需校正；

第三种：若h1小于h2，则说明筋条10处于内凹变形状态；

第四种：若h31或h32任意一个数值大于0，则说明筋条10任意端头单一上翘；

第五种：若h31或h32数值均大于0，则说明筋条10两端上翘；

第六种：若h31或h32数值均等于0，则说明筋条10两端未发生变形，无需校正；本实施例中，所述筋条10的其中一跟为正常状态，角度并未偏转，另一根筋条10属于上述第三种状态，端头属于上述第六种状态，即h31和h32数值均等于0，筋条10处于内凹的状态。如图5和图6所示，所述筋条10由根部向边缘逐渐向另一条筋条10倾斜。

s02，确定最大变形点和校正顺序；

s021，比较数值h1、h2、h31和h32，并按照数值的由大到小顺序排序，确定所有需要校正的变形点；由于筋条10处于内凹状态即h1小于h2，校正第一初始点应确定从筋条10的根部开始。为了进一步的减少校正的次数，提高校正的效率，缩短校正所需时间，本实施例中，沿筋条10长度方向选择6个变形点，所述变形点位置的确定可根据目测步骤s011中所述筋条10与模具间隔较大点即可。

s022，将数值最大的确定为最大变形点，并作为校正的第一点；值得说明和强调的是由于校正是对整个零件而言，因此，在校正之前变形量较小或者目测看不出有偏差的地方，也会进行校正，由于其筋条10未变形处与模具贴合，正在校正辊轧过程中并不会对筋条10产生新的内应力，导致其变形的情况。进一步地，由于会对整个零件筋条10进行全面校正，故而选取校正变形点采用目测的方式随机选取并不会影响到零件校正的最终效果或者准确度；但首先校正偏差最大的变形点可以有效的快速将筋条10的形状进行校正，使之与模板贴合，这样多点选取的方式并不是提高校正的最终效果，而是提高校正的效率。

s03，对步骤s021中所述的变形点进行逐一校正；

s031，将需要校正的变形点按照步骤s021中的排序，并将需要校正的零件筋条10利用辊轧校正装置进行逐一校正；

s04，当每一个变形点均逐一校正后，重复步骤s01，若数值h1、h2、h31和h32中最大值小于等于零件标准公差停止上述校正；若数值h1、h2、h31和h32至少一个数值大于零件标准公差，重复上述步骤s01-s04。

本实施例中，步骤s031中所述的辊轧校正装置包括具有容纳需要校正筋条10的沟槽的主体1，所述主体1内安装有分别位于所述沟槽两侧的主动轮9和轴承5，所述主动轮9和轴承5之间形成一条用于容纳并辊轧筋条10的缝隙，所述主动轮9通过动力装置提供旋转扭矩驱动旋转；所述轴承5内环设置有固定轴6，所述固定轴6两端固定连接在变角器3上，所述变角器3与所述固定轴5垂直的两侧设置有变角器转轴4并可以沿设置在所述主体1上的滑槽来回滑动，所述变角器3远离轴承5的一端安装有推动所述变角器3滑动的压紧螺杆2，所述压紧螺杆2与主体1螺纹连接。

本实施例中，所述动力装置为安装在主体1上的伺服电机，以择一的方式采用齿轮啮合、链条传动和皮带轮传动组合与所述主动轮9驱动连接。

本实施例中，所述压紧螺杆2靠近所述变角器3的一端为球形设置，材料采用合金钢或者钨钢。采用球形设置的目的是为了同时兼容满足压紧螺杆2和所述变角器3之间的抵靠接触与相对滑动互不影响。将其设置成球状无论变角器3的偏转到何种角度，球状的端头始终有一个点能与之可靠接触且不会产生其他阻力，不影响变角器3与球状端头的相对滑动。当然，在实际的筋条10校正过程中，变角器3的偏转角度一般都处于5°以内，因此，变角器3与压紧螺杆2的球形端头相对滑动距离通常不会大于1.2毫米。

需要强调的是：所述变角器3为一体设计的金属块，且具有一个容纳所述轴承5的空腔，所述轴承5通过固定轴6与变角器3所述空腔内壁固定连接，轴承5相对与固定轴6可以自由转动，变角器3以变角器转轴4转动，从而带动处于水平放置的轴承5呈上下自由摆动状态。将轴承5设置于变角器3内的目的是，当需要校正的筋条10的初始状态平面并非处于绝对的竖直状态时，由于变角器3可以自由摆动，故而可以实现轴承5的表面与所述筋条10表面实现绝对的贴合，避免应力集中导致轴承5的表面在筋条10的表面留下轧痕的问题。

如图4所示，所述筋条10与轴承5表面接触的辊轧边缘11，当主动轮9与轴承5的表面呈平行设置，而筋条10的一侧出现变形的情况，则会出现轴承5表面与筋条10表面不能完全贴合的情况，进而轴承5的边缘会首先与筋条10的表面接触，受力面积较小，应力较大，承受的压强非常大，会直接导致在辊轧边缘11处留下轧痕，从而导致零件表面超差报废的问题。

如图6所示，设置了变角器3后，当轴承5与筋条10表面接触时，由于受力不均的原因，轴承5会在筋条10的抵靠作用力下自动向筋条10表面倾斜的方向转动，直到轴承5的表面与筋条10的表面完全贴合。继续旋拧压紧螺杆2，在压紧螺杆2的推动作用下，变角器3带着轴承5继续向筋条10方向移动，时间在筋条10表面的应力持续增加，直到达到校正筋条10的应力即可。

在此，需要特别说明的是：由于飞机上的腹板、筋条、缘条都是铝合金材质，且厚度一般小于等于1.5毫米，故而，在校正过程中，实际施加应力的大小不需要特别精准，只需要根据零件厚度进行操作即可。若在进行两次以上的辊轧后依然未有明显的校正效果，或者出现主动轮9与筋条10之间出现打滑现象，则说明压紧螺杆2施加的用力过小，需要增加应力，以使筋条10在辊轧过程中快速成型。

由于主动轮9承担着主要的驱动作用，在长期的校正过程中会有零件表面的漆掉落，以及表面润滑油吸附的灰尘，会影响主动轮的工作效果，特别地，在主动轮上表面设置有一块主动轮盖板7，用于起到遮挡、保护和维护的作用，主动轮盖板7可以拆卸，通过锁紧螺钉8与主体1进行固定连接。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。