[发明专利]一种大型铝合金瓜瓣形构件的铣切方法

说明书

本发明提供一种大型铝合金瓜瓣形构件的铣切方法，包括使用一种铣切装置，所述方法包括如下步骤：步骤一、对瓜瓣形构件采用C型夹辅助夹持以及采用螺栓固定，且具体是先固定构件的宽端，再固定构件的靠近宽端的长度方向线的左右两侧边，然后固定构件的靠近窄端的长度方向线的左右两侧边，将瓜瓣形构件固定在装置的承压板上；步骤二、先使用铣刀在瓜瓣形构件上刻上产品理论线，然后铣刀以产品理论线为参考，在瓜瓣上按照铣切轨迹线对构件进行余量铣切，铣切轨迹线绕过每个螺栓形成螺栓固定耳，最后对螺栓固定耳处进行铣切。本发明方法中装置所对应的瓜瓣形构件的铣切方法操作简单，产品精准，一次性合格率高。

技术领域

本发明专利涉及大型薄壁构件余量铣切领域，特别是涉及一种航空航天用复杂薄壁构件余量铣切的装置和方法。

背景技术

铝合金弯曲构件的制备步骤通常包括成形、精度检测、铣切和焊接等步骤。其中成形是指将平板铝合金采用真空时效热弯等方式形成弯曲构件。精度检测主要是检测成形后的构件型面的精度(例如曲率)是否与理论产品一致。铣切是切除构件周边多余的量而将构件的尺寸调小。焊接是指该构件与其它相同或不同形状的构件对焊在一起，例如六块或八块相同的构件对焊在一起，形成一个大构件。

其中，超大型薄壁铝合金弯曲构件(如长度达4-8m，厚度10-20mm)由于设计需要往往具有复杂曲率外形，如双曲率椭球形贮箱封头，对这类铝合金构件的精度检测和铣切都相当困难。

中小型薄壁构件(例如长轴方向尺寸为1m左右)在成形制造后通常采用样板或三维扫描仪进行型面精度检测，成形精度满足要求后固定在特制的工装上进行余量铣切。其中样板检测是指先用塑料、石膏或例如为2mm厚的钢板制备一个精度检测用的标准模具(样板)，再将铝合金构件覆盖在该样板的顶面上，看样板与构件间是否贴合，尤其是构件的四周待焊接处是否与样板完全贴合。而三维扫描仪精度检测方式是采用激光扫描仪把工件的型面扫描到电脑中，再与电脑中的标准型面进行比对，由此判断构件的型面精度是否合格。如发明专利CN201510283921.8公开了一种激光在线测量加工检测方法及装置，将激光测量、加工和检测集于一体，可实现激光加工前在线测量待加工工件的平面或曲面几何尺寸形貌，获得真实平面或空间结构尺寸和特征，消除待加工工件因在前期加工处理流程中产生的变形或时效变形所引起与理论数模之间的误差，提高了激光加工精度和质量。装置包括依次位于同一光路上的加工激光器、光路系统和激光加工头；还包括激光测距系统，计算机控制系统，移动组件和工作台；激光测距系统用于获取工件加工前、后的测量数据，包括工件每点的空间坐标值和法线角度，并提供给计算机控制系统。该装置可以两维平台及三维曲面测量和检测尺寸精度和质量，并且可以提高激光加工精度和质量。

上述方法仅针对中小型薄壁构件有效。而针对超大型复杂曲率构件，由于本身自重较大以及长轴方向尺寸较大，表现出整体刚度较弱，自重对薄壁构件处于不同放置方式下的变形影响不可忽视，采用常规的中小型薄壁构件用样板和三维扫描仪方法都无法准确检测构件的成形精度，并且还需要额外制造一套工装进行随后的大型铝合金弯曲构件的余量铣切，导致成本增加。