一种双面航空结构件的交错加工方法与流程

本发明属于双面航空结构件机械加工的，具体涉及一种双面航空结构件的交错加工方法。

背景技术：

1、大型化、整体化的发展趋势，使得双面航空结构件大量出现，此类零件往往需要双面加工。传统加工方式对交界面的加工，由于双面加工基准偏差、零件变形或机床精度等因素的影响，使得大量空结构件交界面处接刀台阶。而现代飞机制造对零件外形表面质量有着极高的要求，因此传统加工方式完成零件数控铣削后，由于零件变形等因素，需要钳工补充加工去除交界面接刀台阶。

2、如图5、图6所示，在传统加工方式的刀轨中，将双面加工分界面定义为零件上下平面加工理论分割面，图5中使用第一加工刀具加工零件，两面加工刀轨均在零件上下平面加工理论分割面处终止，由于数控加工过程中往往存在两面基准偏差、零件变形、机床精度等问题，导致第一平面加工刀轨、第二平面加工刀轨对零件待加工型面的加工量不一致，两面加工量之差x就是接刀台阶的高度，接刀台阶x即使在外形公差范围内，也会因交界面表面质量不合格而导致零件无法交付，必须增加钳工工序对其进行补充加工，从而增加了零件加工周期，同时使得零件加工质量无法保证。因此，一种双面航空结构件的交错加工方法对零件加工质量提升，交付周期缩短有着重要作用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双面航空结构件的交错加工方法，旨在解决采用传统的刀轨对接，零件外形刀轨对接处出现接刀台阶，增加钳工工序对其进行打磨光顺，增加加工周期的问题。本发明通过延长双面加工刀轨，保证双面刀轨部分重叠，控制刀轨延长部分的长度及角度来保证零件被加工型面不会产生接刀台阶，并光滑过渡。

2、本发明主要通过以下技术方案实现：

3、一种双面航空结构件的交错加工方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：在加工刀具完成加工零件第一面待加工型面后，延长第一面加工刀轨超过零件上下面加工理论分割面；

5、步骤s2：在加工零件第二面待加工型面时，延长第二面加工刀轨超过零件上下面加工理论分割面，以保证第二面加工刀轨与第一面加工刀轨部分重叠，控制刀轨延长部分的长度及角度来保证零件被加工型面不会产生接刀台阶，并光滑过渡。

6、为了更好地实现本发明，进一步地，平面型面的加工包括以下步骤：

7、步骤a1：采用第一加工刀具加工零件第一面待加工型面，完成加工后，轴向延长第一平面加工刀轨并超过零件上下平面加工理论分割面距离l1后，并往与加工型面呈角度θ远离零件的方向退离零件型面，同时该退离刀轨在轴向呈曲线；

8、步骤a2：在加工零件第二面待加工型面时，轴向延长第二平面加工刀轨超过零件上下平面加工理论分割面距离l1后，并往与加工型面呈角度θ远离零件的方向退离零件型面，同时该退离刀轨在轴向呈曲线，以保证第二平面加工刀轨与第一平面加工刀轨部分重叠，以及保证零件被加工型面不会产生接刀台阶，并光滑过渡。

9、为了更好地实现本发明，进一步地，所述距离l1的范围为5mm≤l1≤15mm；型面表面曲率越大，则l1选用的值越小。

10、为了更好地实现本发明，进一步地，角度θ＝acrtan(δ/l1)，其中，δ为零件的公差带。

11、为了更好地实现本发明，进一步地，第一加工刀具在超过零件上下平面加工理论分割面距离l1内进行型面铣削，第一加工刀具在退离段进行行切加工，在退离零件型面时，轴向刀轨为与角度θ方向线相切的曲线。

12、为了更好地实现本发明，进一步地，曲面型面的加工包括以下步骤：

13、步骤b1：采用第二加工刀具加工零件第一面待加工型面，完成加工后，轴向延长第一曲面加工刀轨超过零件上下曲面加工理论分割面，第一曲面加工刀轨在零件上下曲面加工理论分割面处继续呈弧线运动，且在越过零件外形曲面后，第一曲面加工刀轨沿切线方向继续运动l2距离并离开零件型面；

14、步骤b2：在加工零件第二面待加工型面时，延长第二曲面加工刀轨超过零件上下曲面加工理论分割面，第二曲面加工刀轨在零件上下曲面加工理论分割面处继续呈弧线运动，且在越过零件外形曲面后，第二曲面加工刀轨沿切线方向继续运动距离l2并离开零件型面；以保证第二曲面加工刀轨与第一曲面加工刀轨部分重叠，控制刀轨延长部分的长度及角度来保证零件被加工型面不会产生接刀台阶，并光滑过渡。

15、为了更好地实现本发明，进一步地，所述第一曲面加工刀轨、第二曲面加工刀轨的刀轨径向始终保持行切加工。

16、为了更好地实现本发明，进一步地，距离l2的范围为5mm≤l2≤15mm，且型面表面曲率越大，距离l2选用的值越小。

17、本发明的有益效果如下：

18、(1)针对需要两面加工的缘条型面等结构，为了减小或消除接刀台阶，在零件第一面型面加工时，使刀轨越过两面分界线；在零件第二面型面加工时，同样使刀轨越过两面分界线，保证第二面型面加工刀轨能够与第一面加工刀轨部分重叠。所述加工方法在两面加工完成后延长轴向刀轨，同时保证径向继续进行行切。本发明的应用，有效控制了双面加工的航空结构件交界面上的台阶，避免了钳工对外形的补充加工，缩短了加工周期，大幅提升了双面航空结构件的交界面表面质量。

19、(2)本发明通过刀轨延长，优化刀轨对接方式，在满足零件的外形公差的情况下，可有效控制零件刀轨对接表面的表面质量，减少钳工打磨量，缩短了零件总加工周期。同时当型面为平面时，退离段刀轨轴向沿曲线退离，能使加工表面更加平滑，加工残留余量更小，具有较好的实用性。

技术特征：

1.一种双面航空结构件的交错加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种双面航空结构件的交错加工方法，其特征在于，平面型面的加工包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种双面航空结构件的交错加工方法，其特征在于，所述距离l1的范围为5mm≤l1≤15mm；型面表面曲率越大，则l1选用的值越小。

4.根据权利要求2所述的一种双面航空结构件的交错加工方法，其特征在于，角度θ＝acrtan(δ/l1)，其中，δ为零件的公差带。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种双面航空结构件的交错加工方法，其特征在于，第一加工刀具(1)在超过零件上下平面加工理论分割面(4)距离l1内进行型面铣削，第一加工刀具(1)在退离段进行行切加工，在退离零件型面时，轴向刀轨为与角度θ方向线相切的曲线。

6.根据权利要求1所述的一种双面航空结构件的交错加工方法，其特征在于，曲面型面的加工包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种双面航空结构件的交错加工方法，其特征在于，所述第一曲面加工刀轨(7)、第二曲面加工刀轨(9)的刀轨径向始终保持行切加工。

8.根据权利要求6或7所述的一种双面航空结构件的交错加工方法，其特征在于，距离l2的范围为5mm≤l2≤15mm，且型面表面曲率越大，距离l2选用的值越小。

技术总结
本发明公开了一种双面航空结构件的交错加工方法，在零件第一面型面加工时，使刀轨越过两面分界线；在零件第二面型面加工时，同样使刀轨越过两面分界线，保证第二面型面加工刀轨能够与第一面加工刀轨部分重叠。所述加工方法在两面加工完成后延长轴向刀轨，同时保证径向继续进行行切。本发明有效控制了双面加工的航空结构件交界面上的台阶，避免了钳工对外形的补充加工，缩短了加工周期，大幅提升了双面航空结构件的交界面表面质量，具有较好的实用性。

技术研发人员：安之宇,廖双权,胡乙民,方正,许亚军,张超,彭鼎
受保护的技术使用者：成都飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16