[发明专利]一种飞机空中吊舱后球壳的机加工方法

说明书

技术领域

本发明属于机加工技术领域，尤其是一种飞机空中吊舱后球壳的机加工方法。

技术背景

后球壳是飞机空中吊舱的主要部件之一且位于飞机空中吊舱的后端，为使飞机空中吊舱具有重量轻，后球壳通常采用ZL205A或是ZL101A铝合金精铸而成，后球壳的壁厚仅为2.5mm，后球壳呈凸曲面薄壁半球壳状，后球壳的内表面也就是凹曲面内均匀分布着八个宽3mm、高2mm和两根宽30mm、高2mm的通体加强筋，以提高后球壳的整体强度。

结合图1，在后球壳上设置有观测孔4和中心孔5，观测孔4用于安装配置监测后方目标情况的测绘装置，中心孔5用于安装配置其它测绘装置，后球壳凸曲面的左右两端分别是相互平行的左耳面和右耳面，所述左耳面和所述右耳面上均具有孔径相等的左耳通孔和右耳通孔，所述左耳通孔和所述右耳通孔以精铸精度为准不要求加工，但所述左耳面和所述右耳面距后球壳最外边沿一周的封闭结合面的对称中心线是有距离要求的，与所述左耳面背对的右侧面凸台简称为右凸台，与所述右耳面背对的左侧面凸台简称为左凸台，所述右凸台平行于所述左凸台，观测孔4的内径符合设计加工要求，中心孔5以所述对称中心线为准进行找正并机加工见光即可，后球壳凸曲面需根据设计曲线进行机加工见光即可。

综上，在机加工后球壳遇到的最大问题是：

1、如何在后球壳上找到合适的定位面并设定几个定位面？

2、通过怎样的加工方式来加工观测孔4和中心孔5？如何保证所述左耳面和所述右耳面距所述对称中心线的距离？

3、加工方式能否保证后球壳不产生凸曲面变形和球面破裂现象？

4、由于后球壳材质所限，后球壳的工艺加工性能较差且切削加工困难，加工过程中非常容易吸收氢并产生高温及应力变形，此外加工后球壳时其表面还会产生碳化现象，直接影响各项加工精度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种飞机空中吊舱后球壳的机加工方法，该机加工方法首先解决了凸曲面薄壁半球壳状铝合金精铸件的基准面定位问题，通过基准面的加工来制定相应的加工步骤，再通过EU-1000四轴加工设备精铣出观测孔、中心孔、后球壳凸曲面以及后球壳凸曲面左右两端的左耳面和右耳面之间距，机加工后球壳过程中不产生凸曲面变形和球面破裂现象，机加工方法简单实用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种飞机空中吊舱后球壳的机加工方法，后球壳采用ZL205A或是ZL101A铝合金精铸而成且其呈凸曲面薄壁半球壳状，后球壳上设置有观测孔和中心孔，后球壳凸曲面的左右两端分别是相互平行的左耳面和右耳面，所述左耳面和所述右耳面上均具有孔径相等的左耳通孔和右耳通孔，所述左耳通孔和所述右耳通孔以精铸精度为准不要求加工，但所述左耳面和所述右耳面距后球壳最外边沿一周的封闭结合面垂直中心线距离均是176±0.1mm，与所述左耳面背对的右侧面凸台简称为右凸台，与所述右耳面背对的左侧面凸台简称为左凸台，所述右凸台平行于所述左凸台且所述右凸台与所述左凸台的间距已设计给定，观测孔的内径尺寸要求是所述封闭结合面距所述凸曲面的高度要求是155±0.05mm，中心孔5以所述对称中心线为准进行找正并机加工见光即可，所述凸曲面需根据后球壳设计曲线进行机加工见光即可；该机加工方法包括选取基准面、钳工划线、加工第二基准面、加工第一基准面和第三基准面、加工所述凸曲面、加工观测孔、后续处理，其中在后续处理过程中使用到常规机加工方式；该机加工方法中使用到V.M.C-1401加工设备、EU-1000四轴加工设备、数控车床及TSL250型立卧回转工作台，其特征分述如下：

①选取基准面：

将后球壳最外边沿一周的封闭结合面选取为第二基准面，将所述左耳面选取为第一基准面，将所述右耳面选取为第三基准面；

②钳工划线：

将中心孔所在的凸曲面放置在平台上，通过垫块的微调使所述封闭结合面平行于所述平台，注意此时所述封闭结合面是精铸平面，然后根据中心孔的中心线找出所述封闭结合面的对称中心线，依据所述对称中心线和设计给定分别划出所述封闭结合面待加工的内圈轮廓线和外圈轮廓线以及所述右凸台与所述左凸台待加工的右轮廓线和左轮廓线；

③加工第二基准面：