一种飞机空中吊舱叉的机加工方法
【专利摘要】一种飞机空中吊舱叉的机加工方法，包括基准面的选取、钳工划线、半精铣加工第三基准面、半精铣加工第二基准面及第一基准面、粗加工旋转主轴、第一连接孔和第二连接孔、精铣加工第二基准面和第一基准面、精加工旋转主轴、第一连接孔和第二连接孔及后续处理八个工序，机加工方法中使用到V.M.C?1401加工设备、SK50P数控车床、EU?1000四轴加工设备数控车床，以半精铣加工第三基准面为准，通过粗铣加工?半精铣加工?精铣加工等工序来保证加工后的第一基准面和第二基准面不发生向内收缩或向外扩张等变形现象，通过粗加工后再由SK50P数控车床的精车来控制旋转主轴、第一连接孔和第二连接孔的同轴度，机加工方法简单实用。
【专利说明】
一种飞机空中吊舱叉的机加工方法
技术领域
[0001] 本发明属于机加工技术领域，尤其是一种飞机空中吊舱叉的机加工方法。 技术背景
[0002] 吊舱叉是飞机空中吊舱的主要部件之一，吊舱叉是一种开环结构的精铸件，在其 水平连板的上端设置有旋转主轴，水平连板的两端过渡联接相同斜度的斜连板，一所述斜 连板的下端过渡联接左耳架而另一所述斜连板的下端过渡联接右耳架，在所述左耳架上设 置有第一连接孔，在所述右耳架上设置第二连接孔，第一连接孔和第二连接孔则与吊舱后 球壳联接。
[0003] 为减轻飞机空中吊舱的重量，吊舱叉通常采用ZL205A或ZL101A铝合金精铸而成， 为了减轻吊舱的重量，在所述左耳架的内侧壁上设有两处减重槽，所述左耳架和所述右耳 架的下端均为半圆状。
[0004] 吊舱叉在机加工遇到最大问题是：
[0005] 1、通过什么加工手段来控制所述左耳架和所述右耳架不发生变形；
[0006] 2、通过什么加工手段来控制第一连接孔和第二连接孔的同轴度；
[0007] 3、如何使加工后第一连接孔和第二连接孔的轴线与旋转主轴的轴线相互垂直并 达到设计要求。
【发明内容】
[0008] 为解决上述问题，本发明提供了一种飞机空中吊舱叉的机加工方法，该机加工方 法首先解决了开环结构的吊舱叉基准面选取问题，通过基准面的分步加工来制定旋转旋转 主轴、第一连接孔和第二连接孔的同轴度，再通过EU-1000四轴加工设备来控制第一连接孔 和第二连接孔的水平轴线与旋转主轴的垂直轴线相交问题，机加工方法简单实用。
[0009] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
[0010] 一种飞机空中吊舱叉的机加工方法，吊舱叉采用ZL205A或是ZL101A铝合金精铸而 成，吊舱叉在水平连板的上端设置有旋转主轴，水平连板的两端过渡联接相同斜度的斜连 板，一所述斜连板的下端过渡联接左耳架而另一所述斜连板的下端过渡联接右耳架，水平 连板、所述斜连板、所述左耳架及所述右耳架的纵向宽度均相等，所述左耳架平行于所述右 耳架且平行于旋转主轴，所述左耳架和所述右耳架具有对称的垂直中心线，所述左耳架与 所述右耳架的厚度基本相等，旋转主轴位于所述垂直中心线上，在所述左耳架上设置有第 一连接孔，在所述右耳架上设置第二连接孔，第一连接孔和第二连接孔具有重合的水平中 心线，所述垂直中心线相交于所述水平中心线，要求：第一连接孔的内径设计尺寸为 8C mm，第二连接孔的内径设计尺寸为30〗°'1)65 mm,旋转主轴的外径设计尺寸为 50:: mm，所述左耳架的右侧端面距所述右耳架的左侧端面之装配间距给定为L，吊舱叉 的其它部位维持精铸质量即可;该机加工方法包括基准面的选取、钳工划线、半精铣加工第 三基准面、半精铣加工第二基准面及第一基准面、粗加工旋转主轴、第一连接孔和第二连接 孔、精铣加工第二基准面和第一基准面、精加工旋转主轴、第一连接孔和第二连接孔及后续 处理八个工序，在该机加工方法中使用到V.M.C-1401加工设备、SK50P数控车床、EU-1000四 轴加工设备数控车床，其特征分述如下：
[0011] ①基准面的选取：
[0012] 选取所述右耳架的右侧端面为第一基准面，选取所述左耳架的右侧端面为第二基 准面，选取吊舱叉的后端面为第三基准面；
[0013] ②钳工划线：
[0014] 先将吊舱叉的前后端面不平整处修锉平整，将吊舱叉放在工作平台上并用数个夹 具夹紧使其固定，此时旋转主轴的中心线应垂直于工作平台，根据旋转轴找出其所述垂直 中心线并根据第一连接孔或是第二连接孔找出其所述水平中心线，依据所述垂直中心线划 出旋转轴的外径加工线，依据所述水平中心线分别划出第一连接孔的内径加工线和第二连 接孔的内径加工线，依据所述垂直中心线和所述水平中心线并结合L分别划出所述左耳架 的右侧端面加工线、所述右耳架的左侧端面加工线及所述右耳架的右侧端面加工线；
[0015] ③半精铣加工第三基准面：
[0016] 将吊舱叉的前端面面对V.M.C-1401加工设备的桥板，通过数个夹具夹紧吊舱叉并 使其固定在所述桥板上，半精铣加工吊舱叉的后端面并使其成为第三基准面，半精铣加工 以铣平吊舱叉的后端面为准；
[0017] ④半精铣加工第二基准面及第一基准面：
[0018] 将第三基准面面对V.M.C-1401加工设备的桥板，通过数个夹具夹紧吊舱叉并使其 固定在所述桥板上，先粗铣加工所述左耳架的右侧端面，再半精铣加工所述左耳架的右侧 端面并使其成为第二基准面，半精铣加工以不压所述左耳架的右侧端面加工线为准；
[0019] 之后粗铣加工所述右耳架的右侧端面，再半精铣加工所述右耳架的右侧端面并使 其成为第一基准面，半精铣加工以不压所述右耳架的右侧端面加工线为准；
[0020] 最后粗铣加工所述右耳架的左侧端面，再半精铣加工所述的左侧端面，此时所述 左耳架的右侧端面距所述右耳架的左侧端面之间距小于L;
[0021 ]⑤粗加工旋转主轴及第一连接孔和第二连接孔：
[0022]将吊舱叉放在EU-1000四轴加工设备的桥板上并使所述垂直中心线垂直于所述桥 板，通过数个夹具夹紧吊舱叉并使其固定在所述桥板上，依据所述外径加工线粗加工旋转 主轴，粗加工后旋转主轴的外径控制在54 ± 0.01mm;
[0023] 之后旋转所述桥板使第一连接孔水平向上并依据所述内径加工线粗加工第一连 接孔至 82 ±0.01mm;
[0024] 再之后旋转所述桥板使第二连接孔水平向上并依据所述内径加工线粗加工第二 连接孔至28 ±0.01mm;
[0025] ⑥精铣加工第二基准面和第一基准面：
[0026]将第三基准面面对V.M.C-1401加工设备的桥板，通过数个夹具夹紧吊舱叉并使其 固定在所述桥板上，精铣加工第二基准面至所述左耳架的右侧端面加工线为准；
[0027] 之后再精铣加工第一基准面至所述右耳架的右侧端面加工线为准；
[0028]最后精铣加工所述右耳架的左侧端面，此时所述左耳架的右侧端面距所述右耳架 的左侧端面之间距等于L;
[0029] ⑦精加工旋转主轴、第一连接孔和第二连接孔：
[0030] 第三基准面面对SK50P数控车床的夹具并夹紧固定吊舱叉，精加工旋转主轴的外 径至50=::腦，旋转主轴的同轴度控制在〇. 〇 15mm;
[0031] 之后旋转所述夹具使第一连接孔水平向上并依据所述内径加工线精加工第一连 接孔至84=; mm;
[0032] 再之后旋转所述夹具使第二连接孔水平向上并依据所述内径加工线粗加工第二 连接孔至30<；a° fi5 mm;
[0033] ⑧后续处理：
[0034] 吊舱叉的其它部位加工精度要求不高并按常规机加工方式进行加工，最后对第一 基准面、第二基准面、第三基准面、第一连接孔、第二连接孔以及旋转主轴去除毛刺并检验， 符合设计要求以备入库；
[0035] 上述③~⑦工序中，V.M.C-1401加工设备、EU-1000四轴加工设备的刀具进给量均 控制在800~900mm/min，SK50P数控车床的刀具进给量控制在10mm/r。
[0036]由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：
[0037] 1、以半精铣加工第三基准面为准，通过粗铣加工-半精铣加工-精铣加工等工序来 保证加工后的第一基准面和第二基准面不发生变形现象，即不会出现第一基准面和第二基 准面向内收缩或向外扩张的现象。
[0038] 2、通过粗加工后再由SK50P数控车床的精车来控制旋转主轴、第一连接孔和第二 连接孔的同轴度。
[0039] 3、通过采用SK50P数控车床、V.M.C-1401加工设备和EU-1000四轴加工设备及配套 的编程技术，成功解决了上述难题，使加工后叉的连接孔一和连接孔二的轴线与旋转主轴 的轴线的垂直度满足设计要求。
【附图说明】
[0040]图1是空中吊舱叉的立体结构示意简图。
[0041 ]图1中：1-第一基准面;2-第二基准面;3-第一连接孔;4-第二连接孔;5-旋转主轴； 6-水平连板;7-第三基准面。
【具体实施方式】
[0042]本发明是一种飞机空中吊舱叉的机加工方法，本发明的机加工方法可以较好地解 决【背景技术】所举问题。
[0043]多数情况下，吊舱叉采用ZL205A或是ZL101A铝合金精铸而成。
[0044]结合图1，吊舱叉采用ZL205A或是ZL101A铝合金精铸而成，吊舱叉在水平连板6的 上端设置有旋转主轴5,水平连板6的两端过渡联接相同斜度的斜连板，一所述斜连板的下 端过渡联接左耳架而另一所述斜连板的下端过渡联接右耳架，水平连板6、所述斜连板、所 述左耳架及所述右耳架的纵向宽度均相等，所述左耳架平行于所述右耳架且平行于旋转主 轴5,所述左耳架和所述右耳架具有对称的垂直中心线，所述左耳架与所述右耳架的厚度基 本相等，旋转主轴5位于所述垂直中心线上，在所述左耳架上设置有第一连接孔3，在所述右 耳架上设置第二连接孔4，第一连接孔3和第二连接孔4具有重合的水平中心线，所述垂直中 心线相交于所述水平中心线。
[0045] 机加工要求是:第一连接孔的内径设计尺寸为84l=f腿，第二连接孔的内径设计 尺寸为30?Tfi5 mm,旋转主轴的外径设计尺寸为50=: mm，所述左耳架的右侧端面距所述 右耳架的左侧端面之装配间距给定为L，吊舱叉的其它部位维持精铸质量即可。
[0046] 本发明的机加工方法包括基准面的选取、钳工划线、半精铣加工第三基准面、半精 铣加工第二基准面及第一基准面、粗加工旋转主轴、第一连接孔和第二连接孔、精铣加工第 二基准面和第一基准面、精加工旋转主轴、第一连接孔和第二连接孔及后续处理八个工序。
[0047] 在本发明中使用到V.M.C-1401加工设备、SK50P数控车床、EU-1000四轴加工设备， EU-1000四轴加工设备是联动数控加工铣床。
[0048] 在上述条件下，本发明的机加工方法简述如下：
[0049] 基准面的选取:选取所述右耳架的右侧端面为第一基准面1，选取所述左耳架的右 侧端面为第二基准面2,选取吊舱叉的后端面为第三基准面7。
[0050] 钳工划线：先将吊舱叉的前后端面不平整处修锉平整，将吊舱叉放在工作平台上 并用数个夹具夹紧使其固定，此时旋转主轴的中心线应垂直于工作平台，根据旋转轴找出 其所述垂直中心线并根据第一连接孔或是第二连接孔找出其所述水平中心线，依据所述垂 直中心线划出旋转轴的外径加工线，依据所述水平中心线分别划出第一连接孔的内径加工 线和第二连接孔的内径加工线，依据所述垂直中心线和所述水平中心线并结合L分别划出 所述左耳架的右侧端面加工线、所述右耳架的左侧端面加工线及所述右耳架的右侧端面加 工线。
[0051] 在此工序中钳工利用划线能较好的确认吊舱叉上旋转主轴的垂直中心线与第一 连接孔、第二连接孔的水平中心线是否处在同一平面内，为后续加工提供便捷。
[0052]半精铣加工第三基准面:将吊舱叉的前端面面对V.M.C-1401加工设备的桥板，通 过数个夹具夹紧吊舱叉并使其固定在所述桥板上，半精铣加工吊舱叉的后端面并使其成为 第三基准面，半精铣加工以铣平吊舱叉的后端面为准，第三基准面7的半精铣加工为第一基 准面1和第二基准面2奠定了基础。
[0053] 半精铣加工第二基准面及第一基准面:将第三基准面面对V.M.C-1401加工设备的 桥板，通过数个夹具夹紧吊舱叉并使其固定在所述桥板上，先粗铣加工所述左耳架的右侧 端面，再半精铣加工所述左耳架的右侧端面并使其成为第二基准面，半精铣加工以不压所 述左耳架的右侧端面加工线为准。之后粗铣加工所述右耳架的右侧端面，再半精铣加工所 述右耳架的右侧端面并使其成为第一基准面，半精铣加工以不压所述右耳架的右侧端面加 工线为准。最后粗铣加工所述右耳架的左侧端面，再半精铣加工所述的左侧端面，此时所述 左耳架的右侧端面距所述右耳架的左侧端面之间距小于L。
[0054]由于吊舱叉是一种开环结构的精铸件，要严格控制刀具的进给量及工装夹具定 位，否则会造成所述左耳架的右侧端面出现振刀痕，或向外扩张或向内收缩的现象。
[0055]粗加工旋转主轴及第一连接孔和第二连接孔:将吊舱叉放在EU-1000四轴加工设 备的桥板上并使所述垂直中心线垂直于所述桥板，通过数个夹具夹紧吊舱叉并使其固定在 所述桥板上，依据所述外径加工线粗加工旋转主轴，粗加工后旋转主轴的外径控制在54± 0.01mm。之后旋转所述桥板使第一连接孔水平向上并依据所述内径加工线粗加工第一连接 孔至82±0.01mm。再之后旋转所述桥板使第二连接孔水平向上并依据所述内径加工线粗加 工第二连接孔至28 ±0.01mm。
[0056] 精铣加工第二基准面和第一基准面:将第三基准面面对V.M. C-1401加工设备的桥 板，通过数个夹具夹紧吊舱叉并使其固定在所述桥板上，精铣加工第二基准面至所述左耳 架的右侧端面加工线为准。之后再精铣加工第一基准面至所述右耳架的右侧端面加工线为 准。最后精铣加工所述右耳架的左侧端面，此时所述左耳架的右侧端面距所述右耳架的左 侧端面之间距等于L。
[0057]精加工旋转主轴、第一连接孔和第二连接孔:将第三基准面面对SK50P数控车床的 夹具并夹紧固定吊舱叉，精加工旋转主轴的外径至50:: mm，旋转主轴的同轴度控制在 0.015mm。之后旋转所述夹具使第一连接孔水平向上并依据所述内径加工线精加工第一连 接孔至84t=fnm。再之后旋转所述夹具使第二连接孔水平向上并依据所述内径加工线粗 加工第二连接孔至_30(J e'_°65 mm.。
[0058] 上述各工序中，V.M.C-1401加工设备、EU-1000四轴加工设备的刀具进给量均控制 在800~900mm/min，SK50P数控车床的刀具进给量控制在10mm/r。
[0059] 后续处理：吊舱叉的其它部位加工精度要求不高并按常规机加工方式进行加工， 最后对第一基准面、第二基准面、第三基准面、第一连接孔、第二连接孔以及旋转主轴去除 毛刺并检验，符合设计要求以备入库。
[0060] 本发明的机加工方法所产生的积极效果如上所述，不另赘述。
【主权项】
1.一种飞机空中吊舱叉的机加工方法，吊舱叉采用化205A或是化lOlA侣合金精铸而 成，吊舱叉在水平连板(6)的上端设置有旋转主轴巧），水平连板(6)的两端过渡联接相同斜 度的斜连板，一所述斜连板的下端过渡联接左耳架而另一所述斜连板的下端过渡联接右耳 架，水平连板(6)、所述斜连板、所述左耳架及所述右耳架的纵向宽度均相等，所述左耳架平 行于所述右耳架且平行于旋转主轴(5)，所述左耳架和所述右耳架具有对称的垂直中屯、线， 所述左耳架与所述右耳架的厚度基本相等，旋转主轴(5)位于所述垂直中屯、线上，在所述左 耳架上设置有第一连接孔(3)，在所述右耳架上设置第二连接孔(4)，第一连接孔(3)和第二 连接孔(4)具有重合的水平中屯、线，所述垂直中屯、线相交于所述水平中屯、线，要求:第一连 接孔(3)的内径设计尺寸为8斬Γ醒，第二连接孔(4)的内径设计尺寸为30;"'。65誦，旋转主 轴(5)的外径设计尺寸为mm，所述左耳架的右侧端面距所述右耳架的左侧端面之装 配间距给定为L，吊舱叉的其它部位维持精铸质量即可；该机加工方法包括基准面的选取、 错工划线、半精锐加工第Ξ基准面、半精锐加工第二基准面及第一基准面、粗加工旋转主 轴、第一连接孔和第二连接孔、精锐加工第二基准面和第一基准面、精加工旋转主轴、第一 连接孔和第二连接孔及后续处理八个工序，在该机加工方法中使用到V.M.C-1401加工设 备、SK50P数控车床、EU-1000四轴加工设备数控车床，其特征是： ① 基准面的选取： 选取所述右耳架的右侧端面为第一基准面（1)，选取所述左耳架的右侧端面为第二基 准面(2)，选取吊舱叉的后端面为第Ξ基准面(7); ② 错工划线： 先将吊舱叉的前后端面不平整处修锥平整，将吊舱叉放在工作平台上并用数个夹具夹 紧使其固定，此时旋转主轴(5)的中屯、线应垂直于工作平台，根据旋转轴找出其所述垂直中 屯、线并根据第一连接孔(3)或是第二连接孔(4)找出其所述水平中屯、线，依据所述垂直中屯、 线划出旋转轴的外径加工线，依据所述水平中屯、线分别划出第一连接孔(3)的内径加工线 和第二连接孔(4)的内径加工线，依据所述垂直中屯、线和所述水平中屯、线并结合L分别划出 所述左耳架的右侧端面加工线、所述右耳架的左侧端面加工线及所述右耳架的右侧端面加 工线； ③ 半精锐加工第Ξ基准面： 将吊舱叉的前端面面对V.M.C-1401加工设备的桥板，通过数个夹具夹紧吊舱叉并使其 固定在所述桥板上，半精锐加工吊舱叉的后端面并使其成为第Ξ基准面(7)，半精锐加工W 锐平吊舱叉的后端面为准； ④ 半精锐加工第二基准面及第一基准面： 将第Ξ基准面(7)面对V.M.C-1401加工设备的桥板，通过数个夹具夹紧吊舱叉并使其 固定在所述桥板上，先粗锐加工所述左耳架的右侧端面，再半精锐加工所述左耳架的右侧 端面并使其成为第二基准面(2)，半精锐加工W不压所述左耳架的右侧端面加工线为准； 之后粗锐加工所述右耳架的右侧端面，再半精锐加工所述右耳架的右侧端面并使其成 为第一基准面(1)，半精锐加工W不压所述右耳架的右侧端面加工线为准； 最后粗锐加工所述右耳架的左侧端面，再半精锐加工所述的左侧端面，此时所述左耳 架的右侧端面距所述右耳架的左侧端面之间距小于レ ⑤ 粗加工旋转主轴及第一连接孔和第二连接孔： 将吊舱叉放在抓-1000四轴加工设备的桥板上并使所述垂直中屯、线垂直于所述桥板， 通过数个夹具夹紧吊舱叉并使其固定在所述桥板上，依据所述外径加工线粗加工旋转主轴 (5)，粗加工后旋转主轴(5)的外径控制在54±0.01mm; 之后旋转所述桥板使第一连接孔(3)水平向上并依据所述内径加工线粗加工第一连接 孔（3)至 82±0.01mm; 再之后旋转所述桥板使第二连接孔(4)水平向上并依据所述内径加工线粗加工第二连 接孔(4)至 28±0.01mm; ⑥ 精锐加工第二基准面和第一基准面： 将第Ξ基准面(7)面对V.M.C-1401加工设备的桥板，通过数个夹具夹紧吊舱叉并使其 固定在所述桥板上，精锐加工第二基准面(2)至所述左耳架的右侧端面加工线为准； 之后再精锐加工第一基准面(1)至所述右耳架的右侧端面加工线为准； 最后精锐加工所述右耳架的左侧端面，此时所述左耳架的右侧端面距所述右耳架的左 侧端面之间距等于L ⑦ 精加工旋转主轴、第一连接孔和第二连接孔： 第Ξ基准面(7)面对SK50P数控车床的夹具并夹紧固定吊舱叉，精加工旋转主轴(5)的 外径至50:常mm，旋转主轴(5)的同轴度控制在0.015mm; 之后旋转所述夹具使第一连接孔(3)水平向上并依据所述内径加工线精加工第一连接 孔(3)至84::.::] mm; 再之后旋转所述夹具使第二连接孔(4)水平向上并依据所述内径加工线粗加工第二连 接孔(4)至3耶'。6目mm:; ⑧ 后续处理： 吊舱叉的其它部位加工精度要求不高并按常规机加工方式进行加工，最后对第一基准 面（1)、第二基准面(2)、第Ξ基准面(7)、第一连接孔(3)、第二连接孔(4) W及旋转主轴（5) 去除毛刺并检验，符合设计要求W备入库； 上述③~⑦工序中，V.M.C-1401加工设备、EU-1000四轴加工设备的刀具进给量均控制 在800~900mm/min，SK50P数控车床的刀具进给量控制在lOmm/r。
【文档编号】B23P15/00GK106078104SQ201610512310
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】王爱群, 姚琪, 王娇, 李聚兵
【申请人】洛阳奇瑞机械科技有限公司